改性工程塑料行业培训教程-6塑料改性技术的发展 Microsoft PowerPoint 幻灯片 (3)

一、增强技术
增强塑料：为了进一步改善塑料的力学性能，常在塑料中加入 增强塑料：为了进一步改善塑料的力学性能，
玻璃纤维(简称玻纤 滑石粉 云母、碳酸钙、高岭土、碳纤维等 玻璃纤维 简称玻纤),滑石粉、云母、碳酸钙、高岭土、碳纤维等 简称玻纤 滑石粉、 增强材料，以树脂为母体及粘结剂而组成新型复合材料。 增强材料，以树脂为母体及粘结剂而组成新型复合材料。 通 用 塑 料
铬络合物：甲基丙烯酸氯化铬络合物 铬络合物：甲基丙烯酸氯化铬络合物, 又称沃兰(Volan)。 又称沃兰 。 玻璃纤维 用偶联剂 硅烷： 硅烷：乙烯基三乙氧基硅烷 CH2=CH-Si-(OC2H5)3
②应用最多的偶联剂——有机硅烷偶联剂 应用最多的偶联剂 有机硅烷偶联剂 有机硅烷偶联剂的结构通式为R—Si —X3
新材料行业——改性工程塑料 改性工程塑料 新材料行业
培 训 教 程
WUHU NIOUMAITE NewMaterialTechnologyCentre
塑料改性技术
改性塑料是应用涉及面广、科技含量高、 改性塑料是应用涉及面广、科技含量高、能创造巨大 经济效益的一个塑料产业领域， 经济效益的一个塑料产业领域，而塑料改性技术更是几乎 深入到所有塑料制品的原材料与成型加工过程。 深入到所有塑料制品的原材料与成型加工过程。 常见的塑料改性技术主要有： 常见的塑料改性技术主要有： （1）增强技术，包括纤维增强、自增强、分子增强； ）增强技术，包括纤维增强、自增强、分子增强； （2）增韧技术； ）增韧技术； （3）填充改性； ）填充改性； （4）共混与塑料合金技术； ）共混与塑料合金技术； （5）阻燃技术； ）阻燃技术； （6）纳米复合技术； ）纳米复合技术； （7）反应接枝改性； ）反应接枝改性； （8）耐老化； ）耐老化； （9）功能化改性，包括导电、抗静电、导热和发光等； ）功能化改性，包括导电、抗静电、导热和发光等； （10）热塑性弹性体技术。 ）热塑性弹性体技术。
增 强 塑 料 的 分 类
按增强材料的外形分
粒 状 增强塑料 纤 维 增强塑料 片 状 增强塑料 钙塑塑料
按增强材料的材质分
布基、 布基、*石棉 增强塑料 碎布增强塑料
玻璃纤维或玻璃布 增强塑料 云母增强塑料
无机矿物 填充塑料 玻 纤 增强塑料
石英、 石英、云母填充塑 料 预浸渍料
SMC、BMC等特种 碳纤维、聚芳酰胺 、 等特种 碳纤维、 纤维增强塑料 纤维增强塑料 金属纤维增强塑料 钢丝增强塑料
以聚丙烯树脂为基材的不同纤维增强的热塑性复合材料，无论是 以聚丙烯树脂为基材的不同纤维增强的热塑性复合材料，无论是GMT、 热塑性复合材料 、 还是LGFPP，它们都有着一些共同的特点。 还是 ，它们都有着一些共同的特点。 与金属材料相比：密度低、重量轻、比强度高、耐腐蚀、易成型等 与金属材料相比：密度低、重量轻、比强度高、耐腐蚀、易成型等; 和手糊玻璃钢相比： 与热固性复合材料SMC和手糊玻璃钢相比：成型周期短，冲击韧性好、 和手糊玻璃钢相比 成型周期短，冲击韧性好、 与热固性复合材料 可再生利用等 可再生利用等。
GMT：大多数GMT都是玻纤增强聚丙烯类 其玻纤含量从 ：大多数 都是玻纤增强聚丙烯类,其玻纤含量从 都是玻纤增强聚丙烯类 其玻纤含量从22%到50%。 到 。 LGFPP：长玻纤增强聚丙烯 ：长玻纤增强聚丙烯(Long Glass Fiber Reinforced Polypropylene)
镁盐晶须的研究应用
镁盐晶须(M-HOS):是高性能无机阻 是高性能无机阻 镁盐晶须 燃和增强材料。 燃和增强材料。 该产品是在特殊控制的合成条件下 生长出的极细微的单晶体纤维， 生长出的极细微的单晶体纤维，直径在 纳米级尺寸。由于晶须尺寸十分细微， 纳米级尺寸。由于晶须尺寸十分细微， 具有接近原子间价键的理论强度，物理、 具有接近原子间价键的理论强度，物理、 化学性能特别优异。 化学性能特别优异。
相 容 剂 增 强 材 料
增强技术 增强塑料
增强尼龙 玻璃纤维增强塑料
聚丙烯增强塑料板
增强塑料采用的树脂及材料
增 强 塑 料 采 用 的 树 脂
增 强 材料 热 固 性 树 脂 不饱和聚酯 酚醛树脂
玻璃钢：环氧树脂+玻纤形成的增强塑料 环氧树脂（玻璃钢：环氧树脂 玻纤形成的增强塑料）
有机硅树脂 醇酸树脂 三聚氰胺－ 三聚氰胺－甲醛树脂 聚乙烯、 聚乙烯、聚丙烯 聚酰胺、聚甲醛、 聚酰胺、聚甲醛、ABS树脂 树脂 丙烯酸类树脂（含甲基丙烯酸及其酯类） 丙烯酸类树脂（含甲基丙烯酸及其酯类） 氟树脂、聚碳酸酯、 氟树脂、聚碳酸酯、聚砜 金属纤维 玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、 玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、硼纤维 芳香族聚酰胺纤维
树脂 偶联剂 无机物
偶联剂的常用品种
偶联剂已发展为以下五大类若干品种： 偶联剂已发展为以下五大类若干品种： 古老品种偶联剂——有机酸铬络合物 。 ①古老品种偶联剂 有机酸铬络合物 它系有机酸的络合物，以沃兰(Volan)即甲基丙烯酸氯化铬的络合 它系有机酸的络合物，以沃兰 即甲基丙烯酸氯化铬的络合 物为代表。 物为代表。
R—：氨基、巯基、氰基、乙烯基、环氧基、及甲基丙烯酰氧基等基 氨基、巯基、氰基、乙烯基、环氧基、及甲基丙烯酰氧基等基
团，可与树脂反应形成坚固的化学结合； 可与树脂反应形成坚固的化学结合；
X—：可水解的烷氧基，常用的是甲氧基、乙氧基等，可与填料表面的 可水解的烷氧基，常用的是甲氧基、乙氧基等，
镁盐晶须扫描照片
镁盐晶须的特点：是功能型的短纤维材料，既能增强，又能阻燃。 镁盐晶须的特点：是功能型的短纤维材料，既能增强，又能阻燃。 镁盐晶须增强塑料的优势： 镁盐晶须增强塑料的优势： 1、大大提高制品强度、刚度、尺寸稳定性和热变形温度； 、大大提高制品强度、刚度、尺寸稳定性和热变形温度； 2、工艺性能提高：成型加工流动性好、制品表面光洁外观质量好。 、工艺性能提高：成型加工流动性好、制品表面光洁外观质量好。 特别适于制造形状复杂、尺寸精度和表面要求高的精密注射部件； 特别适于制造形状复杂、尺寸精度和表面要求高的精密注射部件； 3、是优良的无机阻燃剂：作为无机阻燃剂使用，无毒、能抑制发烟，。 、是优良的无机阻燃剂：作为无机阻燃剂使用，无毒、能抑制发烟，。
偶联剂 ——增强塑料必不可少的粘接剂 增强塑料必不可少的粘接剂 为了提高树脂与增强材料的粘接能力， 为了提高树脂与增强材料的粘接能力，有些增强材料 在使用前需用偶联剂进行表面处理。 在使用前需用偶联剂进行表面处理。不同树脂和增强材料 选用不同的偶联剂。 选用不同的偶联剂。 偶联剂作用原理： 偶联剂作用原理： 偶联剂的分子结构中存在着两种性质的官能团， 偶联剂的分子结构中存在着两种性质的官能团，一种官 能团能与无机物(玻璃 填充剂．金属)表面的极性基团形成 玻璃、 能团能与无机物 玻璃、填充剂．金属 表面的极性基团形成 很好的结合(化学的或物理的 ，另一种官能团则能和树脂进 很好的结合 化学的或物理的)， 化学的或物理的 行良好的结合(化学的或物理的 基于此， 化学的或物理的)， 行良好的结合 化学的或物理的 ，基于此，偶联剂将两种性 质差异很大的材料通过化学键结合在一起， 质差异很大的材料通过化学键结合在一起，从而使复合材料 的强度得以提高。 的强度得以提高。
镁盐晶须增强聚丙烯的应用
广泛应用于汽车、电子电气、化工、建材等工业部门， 广泛应用于汽车、电子电气、化工、建材等工业部门，具有很 好的深度开发和广阔的应用前景。 好的深度开发和广阔的应用前景。 1、汽车零部件 、汽车零部件; 2、各种轻质、高强、阻燃的电器设备； 、各种轻质、高强、阻燃的电器设备； 3、塑料门窗型材及轻型建筑材料； 、塑料门窗型材及轻型建筑材料； 4、增强塑料管材和过滤材料； 、增强塑料管材和过滤材料； 5、增粘涂料、造阻燃纸等。 、增粘涂料、造阻燃纸等。
镁盐晶须增强聚丙烯的研制
以马来酸酐接枝聚丙烯( 以马来酸酐接枝聚丙烯 PP-gMAH ) 作为界面改性剂来改善镁盐 晶须与聚丙烯两者界面粘合强度， 晶须与聚丙烯两者界面粘合强度， 提高复合材料的力学性能。 提高复合材料的力学性能。 PP / PP-g-MAH /镁盐晶须的 镁盐晶须的 质量比为97 质量比为 /3 /30 时，复合材料的 综合性能最佳。 综合性能最佳。 采用多种界面改性剂实验的结果 显示： 显示：PP-g-MAH作界面处理剂的复 作界面处理剂的复 合物体系其增强效果较好。 合物体系其增强效果较好。可以用于 复合各种塑料（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚酯、 复合各种塑料（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、 、聚酯、 酚醛和环氧树脂） 酚醛和环氧树脂）
石棉矿粉
石 棉 网
石 棉 网
石 棉 绳
纤维增强是塑料改性的重要方法之一，玻璃纤维和镁盐晶须均能有效 纤维增强是塑料改性的重要方法之一，玻璃纤维和镁盐晶须均能有效 地提高聚丙烯的综合性能。 地提高聚丙烯的综合性能。
玻纤增强聚丙烯的优点： 玻纤增强聚丙烯的优点： 较低的密度； １、较低的密度； 低廉的价格； ２、低廉的价格； 可以循环使用等。 ３、可以循环使用等。 玻纤增强聚丙烯正逐步取代工程塑料与金属， 玻纤增强聚丙烯正逐步取代工程塑料与金属， 广泛地应用在汽车仪表板、汽车车身和底盘零件中。 广泛地应用在汽车仪表板、汽车车身和底盘零件中。
石棉的应用
*石棉又称“石绵”：具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘 石棉又称“石绵” 具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、 石棉又称 和具有可纺性的硅酸盐类矿物产品。 和具有可纺性的硅酸盐类矿物产品。 它是天然的纤维状的硅酸盐类类矿物质的总称。 它是天然的纤维状的硅酸盐类类矿物质的总称。 石棉由纤维束组成，而纤维束又由很长很细的能相互分离的纤维组成。 石棉由纤维束组成，而纤维束又由很长很细的能相互分离的纤维组成。 石棉具有高度耐火性、电绝缘性和绝热性，是重要的防火、绝缘和保温材料。 石棉具有高度耐火性、电绝缘性和绝热性，是重要的防火、绝缘和保温材料。