从塑料制品的改性理解韧性和刚性
常用塑料改性加工工艺
二、改进技术
反应接枝改性
在由一种或几种单体组成的聚合物的主链上,通过一定的途径接
上由另一种单体或几种单体组成的支链的共聚反应。是高聚物改性技术 中最易实现的一种化学方法。
1)耐候增韧PP专用料。耐候增韧PP专用料是一种具有工程塑料 特性的聚丙烯新材料,具有低温韧性好、成型收缩率小、刚性高、耐 候性强等优点,主要用于需耐气候、紫外线的户外环境。其主要消费 群体有家电企业,汽车零部件企业等。
2)玻纤增强热塑性塑料类。玻纤增强热塑性塑料类产品主要有 玻纤增强AS/ABS、玻纤增强PP、玻纤增强尼龙、玻纤增强PBT/PET、 玻纤增强PC、玻纤增强PPE/PPS等产品。其主要消费群体有电脑配 件企业、机械零部件企业、电动工具企业、灯具企业等。
二、改进技术
纳米复合技术
增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、 CaCO3、SiO2等,这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用, 可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度,抗冲击韧性和弹性模量上升,使塑料 的物理性能得到明显改善。增强增韧塑料可以代替金属材料,由于它们 比重小,重量轻,因此广泛用于汽车上可以大幅度减轻汽车重量,达到 节省燃料的目的。这些用纳米技术改性的增强增韧塑料,可以用于汽车 上的保险杠、座椅、翼子板、顶蓬盖、车门、发动机盖、行李舱盖等, 某至还可用于变速器箱体,齿轮传动装置等一些重要部件。
ABS材料常见改性方法及应用
ABS材料常见改性方法及应用
ABS树脂是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PS,SAN,BS的各种性能有机地统一起来,兼具韧,硬,刚相均衡的优良力学性能。
改性ABS材料主要是经过填充、共混、增强等或者通过添加各种助剂或合金等方法加工改性,来提高ABS材料的阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等方面的性能的塑料制品。
ABS材料改性方法
PC/ABS合金是为了改进ABS阻燃性,具有良好的机械强度、韧性和阻燃性,用于建材,汽车和电子工业,如做电视机、办公自动化设备外壳和电话机。PC/ ABS合金中PC贡献耐热性、韧性、冲击强度、强度阻燃性、ABS优点为良好加工性、表观质量和低密度,以汽车工业零部件为应用重点。
ABS/PA合金是耐冲击、耐化学品、良好流动性和耐热性材料,用于汽车内件装饰伯,电动工具、运动器具、割草机和吹雪机等工业部件,办公室设备外壳等。
ABS/PBT合金有良好的耐热性,强度、耐化学品性和流动性、适于做汽车内饰件,摩托车外垫件等。
抗静电ABS材料添加抗静电剂的永久抗静电性主要用途有:复印机、传真机等的传递纸张机构、录像和高级音频磁带等。
高光泽ABS用于吸尘器,电扇、空调器、电话机等家电制品,低光泽ABS用于仪表盘、仪表罩、柱状物等汽车内饰件,用填加粗填料方法使表面微观收缩,降低表面光泽。
阻燃ABS树脂在一定温度范围内具有良好的抗冲击强度和表面硬度,有较好的尺寸稳定性、一定的耐化学药品性和良好的电气绝缘性。阻燃ABS 材料被广泛应用于机械部件、汽车部件、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域。
常用塑料改性及其加工工艺
3)、热学性能: 尼龙材料的热变形温度都不高,一般只有50—75 ℃,而用玻璃纤 维增强后的尼龙材料则可以提高4倍左右,达200 ℃; 4)、电性能: 尼龙虽有较好的电性能,但因其具有一定的吸湿性,使用时受到 一定的限制,不适合作为高频和湿态环境下的绝缘材料; 5)、环境性能: 尼龙耐化学稳定性优良,可耐大部分的溶剂,尤其是耐油性突 出;但是尼龙的耐酸、碱、盐性不好,可导致溶胀;危害最大的 是无机盐氯化锌;
3、PA材料的一般改性: 1)、尼龙的改性分为化学和物理改性: 化学改性是在聚合过程中加入第二、第三单体,得到共聚尼龙; 物理改性则是添加一些改性剂,得到改性尼龙; 尼龙的物理改性方法、工艺简单,有: 增强改性 增韧改性 阻燃改性 填充改性 共混改性 纳米改性
2)、尼龙增强改性的加工工艺: 玻璃纤维增强PA工艺有两种: 短纤法:玻璃纤维与PA经混合后挤出造粒 长纤法:玻璃纤维与PA经不同位置进入双螺杆造粒机,再经剪 切、混合后挤出造粒所得;
四、ABS材料的改性工艺技术:
1、 基本特性: ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成,使这类材料具有良好的 综合力学性能; ABS无毒、略黄、表面光泽好,密度1.02—1.05,机械性能良好; ABS耐化学性较好,水、无机盐、酸、碱对其几乎无影响,但其在冰 乙酸,植物油等的侵蚀下会引起应力开裂; ABS具有一定的硬度及尺寸稳定性,耐热耐候性差,在紫外线作用下 易变硬脆化; 2、加工条件: 干燥:ABS塑料的吸湿性一般,若原料的包装、储存良好,则可不进行 干燥处理,否则需要进行干燥。一般干燥温度为80—90℃,料层 厚度为20—30mm,干燥时间为2—4H; 温度:ABS材料含有橡胶成分,过高的加工温度可能导致橡胶的分解, 故需控制加工温度;一般的加工温暖度不能超过220 ℃;
改性塑料简介
改性塑料
改性塑料,是指在通用塑料和工程塑料的基础上,经过填充、共混、增强等方法加工改性,提高了阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等方面的性能的塑料制品;
中文名改性塑料加工方法填充、共混、增强
基础通用塑料和工程塑料作用提高了阻燃性、强度、抗冲击性1、简要
通过改性的塑料部件不仅能够达到一些钢材的强度性能,还具有质轻、色彩丰富、易成型等一系列优点,因此“以塑代钢”的趋势在很多行业都显现出来,而现阶段要找出一种大规模替代塑料制品的材料几乎是不可能的;
2、发展
改性塑料属于石油化工产业链中的中间产品,主要由五大通用塑料和五大工程塑料为塑料基质加工而成,具有阻燃、抗冲、高韧性、易加工性等特点;
我国改性塑料行业发展迅猛,产量、表观消费量年均增长分别达到20%、15%;国内改性塑料年总需求在500万吨左右,约占全部塑料消费量的10%左右,但仍远低于世界平均水平20%;此外,我国人均塑料消费量与世界发达国家相比还有很大的差距;作为衡量一个国家塑料工业发展水平的指标——塑钢比,我国仅为30:70,不及世界平均的50:50,更远不及发达国家如美国的70:30和德国的63:37;
塑料在汽车工业中的应用始于20世纪50年代,已经有50多年的历史;随着汽车向轻量化发展、节能方向发展,对材料提出了更高的要求;由于1kg塑料可以替代2-3kg钢等更重的材料,而汽车自重每下降10%,油耗可以降低6%-8%;所以增加改性塑料在汽车中的用量可以降低整车成本、重量,并达到节能效果;
改性塑料是涉及面广、科技含量高、能创造巨大经济效益的一个塑料产业领域;而改性技术—填充、共混和增强改性更是深入几乎所有的塑料制品的原材料与成型加工过程;
什么是改性塑料
什么是改性塑料
改性塑料的应用已经渗透到我们工作、生活中接触到的各行各业,家电、汽车、建筑、办公设备、机械等……现在人们的生活当中都离不开改性塑料的使用,已经成为人们生活当中的一部分今天我们就一起来详细了解一下什么是改性塑料。
什么是改性塑料
改性塑料,是指在通用塑料和工程塑料的基础上,经过填充、共混、增强等方法加工改性,提高了阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等某一方面或某几方面的性能的塑料颗粒。
改性塑料改的是什么?
改性塑料改的是塑料的外观、透明性、密度、精度、加工性、机械性能、化学性能、电磁性能、耐腐蚀性能、耐老化性、耐磨性、硬度、热性能、阻燃性、阻隔性等方面的性能。
塑料改性的应用范围很广泛,几乎所有塑料的性能都可通过改性方法得到改善。为了降低塑料制品的成本、改善性能、提高功能,都离不开塑料改性技术。
改性塑料的几种改性方法
增强:将玻璃纤维、碳纤维等与塑料共混以增加塑料的机械强度。
填充:将矿物等填充物与塑料共混,使塑料的收缩率、硬度、强度等性质得到改变。
共混:共混改性是将其它塑料、橡胶或热塑性弹性体与基础塑料共混制备兼具这些聚合物性质的高分子合金。
增韧:通过给普通塑料加入增韧剂共混以提高塑料的韧性。
阻燃:给普通塑料树脂里面添加阻燃剂,即可使塑料具有阻燃特性,阻燃剂可以是一种或者是几种阻燃剂的复合体系,如溴+锑系,磷系,氮系,硅系,以及其他无机阻燃体系。随着人们环保、安全意识的提高,无卤阻燃材料的应用将越来越普遍。
耐寒:增加塑料在低温下的强度和韧性,一般塑料在低温下固有的低温脆性,使得在低温环境中应用受限,需要添加一些耐低温增韧剂改变塑料在低温下的脆性,例如汽车保险杠等塑件,一般要求耐寒。
塑料改性的目的、手段及方法
塑料改性的目的、手段及方法
第一章概论
塑料改性:是在把现有树脂加工成塑料制品的过程中,利用化学的或物理的方法改变塑料制品的一些性能,以达到预期目的。
塑料改性分类:物理改性和化学改性
物理改性:填充改性、增强改性和共混改性
化学改性:接枝共聚改性、嵌段共聚改性、辐射交联改性等
填充改性:是指在塑料成型加工过程中加入无机或有机填料,以满足一定的要求。填充改性能显著改善塑料的机械性能、耐摩
檫性能、热学性能、耐老化性能等,例如能克服塑料的低
强度、不耐高温、低刚硬性、易膨胀性、易蠕变等缺点。
所以选用合适的填料既可以有增量作用,又有改性效果。
但并非所有填料都能起这种作用:有些填料具有活性,起
补强作用,可显著提高塑料强度,如木粉添加到酚醛树脂
中,在相当大的范围内起补强作用;而有些填料添加后起
到稀释作用,降低了机械强度,如普通轻质碳酸钙添加到
聚氯乙烯中,这种填料称为惰性填料。
增强改性:某些填料,如玻璃纤维,填充时对塑料的机械强度影响很大,如玻璃纤维填充聚酯,弯曲弹性模量可由原来的2764
兆帕提高到9800兆帕,提高近350%,增强效果极为明显,
于是把这种填料改性的塑料称为增强塑料,这种方式称为
增强改性。除玻璃纤维外,碳纤维、硼纤维、云母等填料
都可明显提高塑料的机械强度。
共混改性:是指在原来塑料基体中,再通过各种混合方法(如开放式炼塑机、挤出机等)混进另外一种或几种塑料或弹性体,
以此改变塑料的性能。例如ABS(丙烯氰-丁二烯-苯乙烯
共聚物),就综合了丙烯氰(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)
三者的特性,其微观形态结构类似于合金。
塑料的冲击性能和塑料的韧性
塑料的冲击性能和塑料
的韧性
Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
塑料的冲击性能和塑料的韧性
在某些塑料中,冲击强度低是一个很大的弱点,例如PVC、PS、PP等。尤其是PVC性脆,在光照下降解,加工温度下发生热降解,几乎成为一种无用的材料。但是,在PVC中加入改性剂,就可变成为可以接受的材料。通过在PVC中加入大量的增塑剂就可以获得极广泛的用途。随着科学技术的发展,出现了软质塑料和硬质塑料,当时的塑料要么柔而软,要么硬而脆。软质塑料使用寿命短,由于增塑剂的挥发和材料在大气中老化降解而变脆成为硬质塑料。而硬质塑料因为缺乏足够的韧性给塑料工业带来毁灭性的威胁,塑料工业就要开始发展革新性的产品。开发高分子量和低挥发量、或低抽取性的增塑剂挽救了软质和硬质塑料制品,主要是苯乙烯类的产品开发。它们因开发在聚合物结构中引入橡胶组分的技术获新生。
塑料添加剂的开发,可改善塑料生产工艺和提高产品性能。其中增塑剂、稳定剂、冲击改性剂是有利于塑料冲击性能的改善。以下就材料的韧性和刚性及反映材料韧性的冲击性能的测试作一些叙述。
1.韧性和刚性
韧性和刚性是对立的概念。在力学中有刚度和柔度两个物理量。“刚度”是指物体发生单位形变时所需要的力
的大小;“柔度”则指物体在单位力下所发生的形变大小。可以看出, “刚度”越大的物体,越不容易发生变形(表现在伸长率很小); “柔度”越大的物体越容易发生变形(表现在伸长率较大)。一种理想状态,物体的刚度趋近于无穷大(或者物体受力作用其变形小到可以忽略的程度),我们就称该物体为刚体。在力学分析时,可以不考虑其自身形变。因此,刚性是反映物体形变难易程度的一个属性。
塑料韧性的性能表征
本文摘自再生资源回收-变宝网()
塑料韧性的性能表征
一、刚性越大材料越不容易发生形变,韧性越大则越容易发生形变。
韧性与刚性相对,是反映物体形变难易程度的一个属性,刚性越大材料越不容易发生形变,韧性越大则越容易发生形变。通常,刚性越大,材料的硬度、拉伸强度、拉伸模量(杨氏模量)、弯曲强度、弯曲模量均较大;反之,韧性越大,断裂伸长率和冲击强度就越大。冲击强度表现为样条或制件承受冲击的强度,通常泛指样条在产生破裂前所吸收的能量。冲击强度随样条形态、试验方法及试样条件表现不同的值,因此不能归为材料的基本性质。
二、不同的冲击试验方法所得到的结果是不能进行比较的
冲击试验的方法很多,依据试验温度分:有常温冲击、低温冲击和高温冲击三种;依据试样受力状态,可分为弯曲冲击-简支梁和悬臂梁冲击、拉伸冲击、扭转冲击和剪切冲击;依据采用的能量和冲击次数,可分为大能量的一次冲击和小能量的多次冲击试验。不同材料或不同用途可选择不同的冲击试验方法,并得到不同的结果,这些结果是不能进行比较的。
塑料增韧机理及影响因素
一、银纹-剪切带理论
在橡胶增韧塑料的共混体系中,橡胶颗粒的作用主要有两个方面:一方面,作为应力集中的中心,诱发基体产生大量的银纹和剪切带;另一方面,控制银纹的发展使银纹及时终止而不致发展成破坏性的裂纹。
银纹末端的应力场可以诱发剪切带而使银纹终止。当银纹扩展到剪切带时也会阻止银纹的发展。在材料受到应力作用时大量的银纹和剪切带的产生和发展要消耗大量的能量,从而使得材料的韧性提高。银纹化宏观表现为应力白发现象,而剪切带则与细颈产生相关,其在不同塑料基体中表现不同。
什么是改性塑料?
什么是改性塑料
改性塑料,是指在通用塑料和工程塑料的基础上,经过填充、共混、增强等方法加工改性,提高了阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等方面的性能的塑料制品。
广东PP改性塑料生产制造商与您分享普通的塑料往往会有它自身的特性和缺陷,改性塑料就是给塑料改变一下性质,基本的技术包括:
1、增强:将玻璃纤维等与塑料共混以增加塑料的机械强度。
2、填充:将矿物等填充物与塑料共混,使塑料的收缩率、硬度、强度等性质得到改变。
3、增韧:通过给普通塑料加入增韧剂共混以提高塑料的韧性,增韧改性后的产品:铁轨垫片。
4、阻燃:给普通塑料树脂里面添加阻燃剂,即可使塑料具有阻燃特性,阻燃剂可以是一种或者是几种阻燃剂的复合体系,如溴+锑系,磷系,氮系,硅系,以及其他无机阻燃体系。
5、耐寒:增加塑料在低温下的强度和韧性,一般塑料在低温下固有的低温脆性,使得在低温环境中应用受限,需要添加一些耐低温增韧剂改变塑料在低温下的脆性,例如汽车保险杠等塑件,一般要求耐寒。
常用塑料改性及其加工工艺
3、PA材料的一般改性: 1)、尼龙的改性分为化学和物理改性: 化学改性是在聚合过程中加入第二、第三单体,得到共聚尼龙; 物理改性则是添加一些改性剂,得到改性尼龙; 尼龙的物理改性方法、工艺简单,有: 增强改性 增韧改性 阻燃改性 填充改性 共混改性 纳米改性
2)、尼龙增强改性的加工工艺: 玻璃纤维增强PA工艺有两种: 短纤法:玻璃纤维与PA经混合后挤出造粒 长纤法:玻璃纤维与PA经不同位置进入双螺杆造粒机,再经剪 切、混合后挤出造粒所得;
2、PA材料的一般性能: 1)、外观为透明或不透明乳白色或淡黄色粒料,常用的PA6、PA66的 密度在1.12—1.16; 结晶度高的尼龙材料具有高的拉伸强度、冲击强度和耐热温度; 但收缩率大,吸水率也较大; 一般加工温度高时,冷却时间长,材料的结晶度较高; 2)、力学性能: 尼龙分子主链上含有极性酰胺基团,因此分子间作用力大,具有 较高的机械强度和模量; 尼龙材料随温度和湿度的提高,拉伸强度急剧下降,而冲击强度 明显提高;而玻璃纤维增强后的尼龙受温度和湿度的影响较小; 酰胺基团是亲水基团,具有吸水性,使尼龙性能下降(因水对尼 龙来说是一种有效的增塑剂,使得尼龙结构稳定化);
1、PA材料的特性: 1)、尼龙的分子间可以形成氢键,使其结构易结晶; 2)、由于氢键的存在,使得尼龙分子间作用力比较大,赋予尼龙材料 具有高的强度和高的耐热性; 3)、酰胺基是亲水基团,所以吸水性较大; 4)、尼龙结构中还存在亚甲基或芳基,使尼龙具有一定的柔性及刚 性;
塑料制品的微观结构与力学性能
塑料制品的力学性能
测量方法:拉伸试验、压缩试验、剪切试验等
定义:材料在应力作用下产生形变的难易程度
影响因素:分子间作用力、分子链的柔性、分子链之间的缠结等
应用:预测塑料制品的力学行为,优化产品设计和材料选择
屈服强度:塑料在拉伸过程中,应力达到某一临界值时,开始产生塑性变形,此时的应力称为屈服强度。
韧性:塑料制品抵抗变形和断裂的能力
影响因素:分子结构、分子量、分子间作用力等
测试方法:摆锤冲击试验、落球冲击试验等
测试方法:疲劳试验、耐磨试验等
影响因素:材料、加工工艺、使用环境等
耐磨性:塑料制品在摩擦作用下的耐磨损性能
疲劳性能:塑料制品在重复载荷作用下的抗疲劳能力
微观结构与力学性能的关系
结晶度是衡量塑料制品微观结构的重要参数
添加标题
建筑行业对塑料制品的力学性能要求较高,如抗冲击性、抗拉强度、抗弯强度等。
塑料制品在建筑行业的应用广泛,如门窗、管道、装饰材料等。
塑料制品在建筑行业的应用可以减轻建筑物的重量,提高建筑物的抗震性能。
塑料制品在建筑行业的应用还可以降低建筑物的维护成本,提高建筑物的使用寿命。
提高塑料制品力学性能的方法与技术
添加标题
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添加标题
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力学性能:材料的强度、硬度、韧性等
塑料改性
塑料改性是将通用树脂通过物理的、化学的、机械的方法,改善或增加其功能,在电、磁、光、热、耐老化、阻燃、机械性能等方面达到特殊环境条件下使用的功能。从原料树脂的生产到多种规格及品种的改性塑料母料,为了降低塑料制品的成本,提高其功能性,都会存在塑料改性技术。下面是塑料改性常用的方法。
一、添加改性
1、添加小分子无机物或有机物
在聚合物(树脂)中加入小分子无机物或有机物,通过物理或化学作用,以取得某种预期性能的一种改性方法。这种方法是最早的一种改性方法,它改性效果明显,工艺简单,成本低,因而应用十分广泛。相信在高校做过毕业课题的都接触和了解这种方法。
这种改性方法按照改性目的分为降低成本(添加各种价廉的无机、有机填料)、提高强度(添加各种增强纤维)、提高韧性(添加弹性体及超细填料等)、提高阻燃性(添加金属氧化物、金属氢氧化物、无机磷、有机卤化物、有机磷化物、有机硅及氮化物等)、提高寿命(添加各种抗氧剂、光稳定剂等)、改善加工性(添加增塑剂、热稳定剂、润滑剂及加工助剂等)、增加耐磨性(添加石墨、MoS2、SiO2等)、改善结晶结构(添加成核剂,具体有有机羧酸类、山梨醇类等)、改善抗静电及导电性(添加抗静电剂及导电剂)、改善可降解性(淀粉填充、降解添加剂等)、改善抗射线辐射性能等。
这种方法常用的添加剂有:无机添加剂(填充剂、增强剂、阻燃剂、着色剂及成核剂等)、有机添加剂(增塑剂、有机锡稳定剂、抗氧剂及有机阻燃剂、降解添加剂等)。
2、添加高分子物质
这种方法也成为共混改性,其主要的方法是在一种树脂中掺入一种或多种其它树脂(包括塑料和橡胶),从而达到改变原有树脂性能。由于共混改性的复合体系中都为高分子物质,因而其相容性好于添加小分子的体系,改性同时对原有树脂的其它性能没有太大影响。我们常见的聚合物合金就是此方法改性产物。共混改性是一种开发新型高分子材料最有效的办法,也是对现有塑料品种实现高性能化、精细化的主要途径。
PP增韧改性
塑料增韧配方设计
一、塑料的韧性
塑料的韧性是指抗御外来冲击力的能力,常用冲击强度之大小来表示。
冲击强度是指试样受到冲击破坏断裂时,单位面积上所消耗的功。它可用于评价材料的脆性或韧性强度,材料的冲击强度越高,说明其韧性越好;反之说明材料的脆性越大。
可用于测定材料冲击强度的方法很多,已见报道的不下十五种,但比较常用的有如下三种。
(1)悬臂梁冲击强度也称为Izod试验法,适用于韧性较好的材料。它将冲击样条的一端固定而另一段悬臂,用摆锤冲击式样的方法。其计算方法为冲击破坏过程中所吸收的能量与试样原始截面积之比,单位kj/m2。对于韧性好的材料,因难以冲断往往在试样上开一小口,所以悬臂梁冲击强度常常需要标注有缺口或无缺口。
(2)简支梁冲击强度也称为Charpy法,适用于脆性材料。它将试样条的两端放在两个支点上,用摆锤冲击式样的方法。其计算方法为冲击破坏过程中所吸收的能量与试样原始截面积之比,单位kj/m2。此法有时也在试样上开口。
(3)落球冲击强度在规定的条件下,用规定形状和质量的落球(锤),在某一高度上自由落下对制品进行冲击,通过改变球的高度和质量,直至塑料制品被破坏为止。测定此时落球的高度和质量,可计算出制品在此高度下被破坏时所需能量,单位J/m2。
由于塑料制品的冲击强度对温度依赖性很大,所以测试时必须规定温度值。一般设置两种温度,常温为23,低温为-30.
同一种塑料制品,用不同的方法测定其冲击强度,会得到不同的结果,并无可比性,甚至会出现相反的结果。因此,要对韧性大小进行比较,必须用同一种测试方法。
最全的塑料改性知识汇总技术
最全的塑料改性学问汇总技术
一、什么是改性塑料?
在通用塑料和工程塑料的基础上,通过物理、化学、机械等方式,经过填充、共混、加强等加工方法,改善塑料的性能或加添功能,对塑
料的阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等机械性能得到改善和提高,使得
塑料能适用在特别的电、磁、光、热等环境条件下。
二、塑料改性技术的应用范围
从原材料树脂的生产到多种规格及品种的改性塑料母料的生产;
应用于几乎全部的塑料制品的原材料与成型加工过程中。
塑料改性的应用范围很广泛,几乎全部塑料的性能都可通过改性
方法得到改善。如塑料的外观、透亮性、密度、精度、加工性、机械性能、化学性能、电磁性能、耐腐蚀性能、耐老化性、耐磨性、硬度、热
性能、阻燃性、隔绝性等方面。为了降低塑料制品的成本、改善性能、
提高功能,都离不开塑料改性技术。
三、塑料改性方法
物理改性:原则上不发生化学反应,重要是物理混合过程。在物
理改性过程中往往也伴随有化学反应的发生。
化学改性:在聚合物分子链上通过化学方法进行嵌段共聚、接枝
共聚、交联与降解等反应,或者引入新的官能团而形成特定功能的高分
子材料。
四、塑料重要改性技术手段
1.填充
通过给一般塑料加入无机矿物(有机)粉末,改善塑料材料的刚性、硬度、耐热性等性能。填充剂种类繁多,其特性也极多而杂。
塑料填充剂(fillerforplastics)的作用:提高塑料加工性能、改进物化性质、加添容积、降低成本。
塑料增量填充剂应具备的特性:
(1)化学性质不活泼,呈惰性,不与树脂及其他助剂发生不良反应;
(2)不影响塑料的耐水性、耐化学药品性、耐候性、耐热性等;
什么是塑料的改性?塑料改性8大方向
什么是塑料的改性?塑料改性8大方向
众所周知,有些聚合物的纯树脂性能并不是很优秀,大多不能直接使用,需要进行改性来满足制品的需求。我们常说的改性塑料,到底改性了什么,都有哪些性能可以被改变,密度、透明性、硬度、加工性、强度、韧性?
一、什么是塑料的改性?
简单来讲,塑料的改性就是通过一些物理、化学等方法改变塑料原有的性能,增加或改善其原有性能,使其更适合终端制品。
二、塑料改性8大方向
说到改性,一般的改性塑料都改了材料的哪些性能呢?总结起来大致有8种。分别是:1、密度
改变塑料的密度分为两种,一种是减轻塑料密度,另一种是增加塑料密度,具体看终端应用的选择。这里主要介绍减轻塑料密度的方式。
降低塑料密度:根据高中公式M=ρV,也就是说当降低材料的密度以后,在原有制品体积不变得前提下,质量也会随着下降,常见用汽车等终端的轻量化中。常见的降低塑料密度的方法有添加轻质的填料或者树脂,但是密度降低幅度较小;另一种就是发泡技术,此方法的减重范围大。但是难度稍大。
2、透明度
关于塑料的透明性,一般是利用晶体和透明性的关系,塑料的透明度和制品结晶度有关,通过控制制品的不同形态结构,可以改善其透明性。
衡量一种材料的透明性好坏,有许多性能指标都需要考虑。常用的指标有:透光率、雾度、折光指数、双折射及色散等。一种好的透明性材料,要求上述性能指标优异且均衡。
常用的改变晶型方法有:
①控制结晶质量,例如晶型、球晶含量、晶体尺寸、晶体规整性的控制。
②提高折射率,主要是通过加入不影响透明性的高折射率有机物或无机物来提高。
③降低双折射,可通过控制加工中的取向,即降低取向度而达到降低双折射的目的。
一文看懂塑料的韧性、刚性、抗冲击性
一文看懂塑料的韧性、刚性、抗冲击性
刚度”是指物体发生单位形变时所需要的力的大小;“柔度”则指物体在单位力下所发生的形变大小。“刚度”越大,越不容易发生变形;“柔度”越大,越容易发生变形。韧性好的材料比较柔软,拉伸断裂伸长率、抗冲击强度较大,而硬度、拉伸强度和拉伸弹性模量较小。从以上叙述可以看出,刚度和韧性呈对立态,但对经过改性的塑料制品而言,两者会相互依存。例如用玻纤增强塑料后,它的刚性变大的同时,可能出现拉伸强度和冲击强度都增加。如何提高塑料韧性
通过对塑料制品的测试发现,提高基体树脂的韧性有利于提高增韧塑料的增韧效果。增韧的途径很多,比如增大基体树脂的分子量,使分子量分布变得窄小,或者控制是否结晶以及结晶度、晶体尺寸和晶型等方法提来高韧性。
如何区分塑料常用的增韧剂?
橡胶弹性体增韧
EPR(二元乙丙)、EPDM(三元乙丙)、顺丁橡胶(BR)、天然橡胶(NR)、异丁烯橡胶(IBR)、丁腈橡胶(NBR)等;适用于所有塑料树脂的增韧改性;
热塑性弹性体增韧
SBS、SEBS、POE、TPO、TPV等;多用于聚烯烃或非极性树脂增韧,用于聚酯类、聚酰胺类等含有极性官能团的聚合物增韧时需加入相容剂;
核-壳共聚物及反应型三元共聚物增韧
ACR(丙烯酸酯类)、MBS(丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PTW(乙烯-丙烯酸丁酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物)、E-MA-GMA(乙烯-丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物)等;多用于工程塑料以及耐高温高分子合金增韧;
高韧性塑料共混增韧
PP/PA、PP/ABS、PA/ABS、HIPS/PPO、PPS/PA、PC/ABS、PC/PBT等;高分子合金技术是制备高韧性工程塑料的重要途径;
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从塑料制品的改性理解韧性和刚性
“刚度”是指物体发生单位形变时所需要的力的大小;“柔度”则指物体在单位力下所发生的形变大小。可以看出,“刚度”越大的物体,越不容易发生变形(表现在伸长率很小);“柔度”越大的物体越容易发生变形(表现在伸长率较大)。一种理想状态,物体的刚度趋近于无穷大(或者物体受力作用其变形小到可以忽略的程度),我们就称该物体为刚体。在力学分析时,可以不考虑其自身形变。因此,刚性是反映物体形变难易程度的一个属性。韧性的材料比较柔软,物性表的拉伸断裂伸长率、抗冲击强度较大;硬度、拉伸强度和拉伸弹性模量相对较小。而刚性材料它的硬度、拉伸强度较大;断裂伸长率和冲击强度就可能低一些;拉伸弹性模量就较大。弯曲强度反应材料的刚性大小,弯曲强度大则材料的刚性大,反之则韧性大。在ASTMD790弯曲性能标准试验方法中说,这些测试方法适合于刚性材料也适合于半刚性材料。未说它适合于韧性材料,所以韧性很大的弹性体是不会去测试弯曲强度的。var cpro_id = "u1293258";
以上说的韧性和刚性与测试的力学性能关系是相对的。可能会出现意外。例如用玻纤增强塑料后,它的刚性变大,但也可能出现拉伸强度和冲击强度都增加的可能。在冲击,震动荷载作用下,材料可吸收较大的能量产生一定的变形而不破坏的性质称为韧性或冲击韧性。建筑钢材(软钢)、木材、塑料等是较典型的韧性材料。路面、桥梁、吊车梁及有抗震要求的结构都要考虑材料的韧性。刚性和脆性一般是连在一起的。脆性是指当外力达到一定限度时,材料发生无先兆的突然破坏,且破坏时无明显塑性变形的性质。脆性材料力学性能的特点是抗压强度远大于抗拉强度,破坏时的极限应变值极小。砖、石材、陶瓷、玻璃、混凝土、铸铁等都是脆性材料。与韧性材料相比,它们对抵抗冲击荷载和承受震动作用是相当不利的。
作为工程塑料,我们希望它同时具有良好的韧性和刚性。在改善材料的韧性时,还应设法提高刚性。一般加入弹性体可增加韧性,加入无机填料可增加刚性。最有效的方法是将弹性体的增韧和填料的增强结合起来。抗冲击性能差是工业上某些重要塑料的性能缺陷。如PVC、PS、PP等,尤其在低温时因抗冲击性能太低而使其应用受到限制。然而在热塑性塑料中,通过添加“冲击改性剂”就能大大提高它们的抗冲击性能。冲击改性剂的品种很多,常用的有ACR-丙烯酸酯类树脂、MBS-甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、CPE-氯化聚乙烯、ABS、EVA、EPT-三元乙丙胶等。从塑料制品的改性效果来看,ACR是综合性能最好的一类,MBS是透明制品重要的冲击改性剂,在全球冲击改性剂市场中占有重要地位。
冲击改性剂虽然可以提高冲击强度,但对其他机械强度有不利的影响。如MBS加入PVC 中使拉伸强度和弯曲强度下降。ACR的加入,也会使HPVC-高分子量PVC的拉伸强度、硬度和维卡耐热性有所下降。CPE的加入,也使共混物的拉伸强度、弯曲强度、维卡软化点下降。所以使用冲击改性剂时,必须兼顾其他性能,予以综合考虑。以确定合适的用量。