共混改性塑料
聚丙烯改性的主要的几种方法
聚丙烯改性的主要的几种方法聚丙烯(PP)是一种重要的塑料,具有较高的力学性能、耐化学腐蚀性和隔热性能,广泛应用于包装、电器、纺织、建筑等领域。
然而,PP在一些方面的性能仍然有待改善,这就要求对PP进行适当的改性。
以下是聚丙烯改性的几种主要方法。
1.添加剂改性:添加剂改性是通过向聚丙烯中添加各种添加剂,如增塑剂、抗氧剂、阻燃剂、光稳定剂等,来改善聚丙烯的性能。
添加剂可以提高聚丙烯的柔软度、耐热性、阻燃性等,从而扩展了聚丙烯的应用范围。
2.共混改性:共混改性是将聚丙烯与其他聚合物进行物理混合,在共混体系中形成相容相并形成新的材料。
常用的共混改性体系包括聚丙烯/聚乙烯、聚丙烯/ABS共混体系等。
共混改性可以综合利用不同聚合物的优点,改善聚丙烯的力学性能、热稳定性、耐冲击性等。
3.界面改性:界面改性是通过在聚丙烯和填充剂之间插入界面剂,来增强聚丙烯与填充剂之间的相容性。
常用的界面改性剂有硅烷偶联剂、聚合物接枝剂等。
界面改性可以改善聚丙烯的强度、韧性、耐冲击性和耐热性等性能。
4.离子辐射改性:离子辐射改性是通过辐射聚丙烯,引入交联结构或引发化学反应,改善聚丙烯的性能。
辐射改性可以显著提高聚丙烯的强度、热稳定性、抗老化性能等。
5.高分子改性:高分子改性是将聚丙烯与其他高分子化合物进行共聚或接枝反应,形成新的共聚物或共聚物接枝聚合物。
常用的高分子改性剂有聚苯乙烯、聚氨酯、聚酯等。
高分子改性可以改善聚丙烯的强度、韧性、耐热性和低温性能。
总之,聚丙烯改性的方法有很多种,可以通过添加剂、共混、界面、辐射和高分子改性等不同途径来改善聚丙烯的性能。
这些改性方法可以提高聚丙烯的力学性能、耐热性、耐化学腐蚀性和耐冲击性等,从而满足不同应用领域对材料性能的需求。
PP与PA共混改性
螺杆转速:35r/min
PP/PA的制备工艺流程如下
仪器和设备
• 同向双螺杆混炼挤出机,TSE40A 南京瑞亚高聚物设备有限公司; • 塑料注塑成型机,CJ80MZNCⅡ, 震德塑料机械厂有限公司; • 开炼机 • 密炼机 • 高速混合机
总结PP与PA6共混改性
• 1、化学改性:利用聚合物分子链中官能团 间的相互作用、改变分子链结构
• 2、加入相容剂、 • 3、形成互穿网络结构、 • 4、进行交联和改变共混工艺条件 在PP/PA6共混改性中,提高PP、PA6相容性
使用最多的是加入增溶剂。
PP/PA共混改性配方
成本:14.5元/kg
配方分析
PP-g-MAH:是一类用马来酸酐改性,带有羧 基的聚合物增溶剂,一边是亲油基,一边 是亲水基,能增强羧端基和PA6的胺基反应 ,能降低界面张力,增加两相相容性。
PP/PA共混改性
PP/PA共混改性目的
聚丙烯 ( pp ) 具有价格低廉 、 性能优 良 、 易于成型 等优点 , 但其成型收缩率较大 , 冲 击强度低 、 低温易脆 断 , 热变形温度不高
。尼龙 6( PA 6 ), 具有较好的力学性能 、 耐 磨性 、 润滑性 , 能耐油 、 弱酸 、 弱碱和 一些有机溶剂 , 成型加工性好。 但具有强 极性 , 吸水率大 , 易引起强度及模量下降 , 影响尺寸 稳定性 ; 同时 PA 6 低温冲击强度 低 , 韧性不足 , 抗蠕变性能也有待提高。
• 1、在PP/PA6共混物中,不加入增容剂时 ,塑料材料的综合性能很差劲。
• 2、将适量的相容剂PP-g-MAH加入PP/PA6 共混体系中,改善了PP与PA66两者的相容 性,显著提高了复合材料的力学性能。
PP与PE共混改性
储料
熔胶|抽胶|冷却设定
压力 背压 流量 位置
前抽 40 ** 15 20
熔一 80 1 55 75
冷却时间:23s
熔二 后抽
80
52
1
**
55
48
100
102
锁模
压力 流量
慢速
60 55
快速
70 60
低压
15 33
高压
120 55
PP加工时易出现的问题:
1. 吸湿性小,易发生融体破裂,容易高温热氧老化,长期与热金属 接触易分解。
二、PP与PP/LDPE共混试样的制备 1)料的称量与干燥 2)物料的混合 3)物料的注塑成型
三、PP与PP/LDPE共混试样的检测 1)试样外观检测 2)流变性检测 3)拉伸强度检测 4)燃烧实验
PP增韧改性配方
• PP:850g • LDPE:150g
PP用LDPE增韧的原因
• PP作为一种通用塑料,力学性能良好,价格低廉但其对 缺口敏感,缺口冲击强度较低,为此,我们需要对PP进 行增韧。
• 而LDPE分子链柔顺,柔韧性好。
• 两者溶解参数相近,极性相似,若将PP与PE共混合金化 可使PP达到增韧的效果。目前,PE增韧PP,是最常用、 最经济,也是最成功的共混增韧体系
增韧原理
PP与PE都是结晶性聚合物,它们之间没有形成共 晶,而且各自结晶,形成相容性不良的多相体系。
但两者晶体之间却发生相互制约作用,可破坏PP 的球晶结构,PP球晶被PE分割成晶片,使PP不能 生产球晶。随着PE用量增大,分割越显著,PP晶 体则被细化,PP晶体尺寸变小,促使PP与PE共混 体系冲击强度得到提高。
前言
1951 年制成了结晶聚丙烯,此后发展了PP/ PE 共混物,通过对聚丙烯进行共混改性,克服其纸 温脆性、易老化、耐候性差等缺点,使其综合性 能大大提高,进入了工程塑料领域,并成为通用工 程塑料及合金的强用力的对手。
聚乙烯共混改性
聚乙烯共混改性一摘要:聚乙烯是最重要的通用塑料之一,产量居各种塑料首位。
聚乙烯(PE)是由乙烯聚合而得的高分子化合物。
聚乙烯分子仅含有C、H两种元素,所以是非极性聚合物,具有优良的耐酸、碱以及耐极性化学物质腐蚀的性质。
聚乙烯(PE)树脂是以乙烯单体聚合而成的聚合物。
聚乙烯的分子是长链线形结构或支链结构,为典型的结晶聚合物。
在固体状态下,结晶部分与无定形部分共存。
结晶度视加工条件和原处理条件而异,一般情况下,密度越高结晶度就越大。
LDPE 结晶度通常为 55%~65%,HDPE 结晶度为 80%~90%。
PE 具有优良的机械加工性能,但其表面呈惰性和非极性,造成印刷性、染色性、亲水性、粘合性、抗静电性能及与其他极性聚合物和无机填料的相容性较差,而且其耐磨性、耐化学药品性、耐环境应力开裂性及耐热等性能不佳,限制了其应用范围。
通过改性来提高其性能,扩大其应用领域。
其来源丰富,价格便宜,电气性质和加工性质优良,广泛应用于日用品、包装、汽车、建筑以及家用电器等方面。
也作为泡沫塑料广泛用于绝热保温、包装和民用等各领域。
但是,这些材料都是一次性使用,且质轻、体积大、难降解,用后即弃于环境中,造成严重的环境污染。
因此有效合理地回收利用废旧泡沫塑料就显得日益重要。
聚乙烯的改性目标聚乙烯的下述缺点影响它的使用,是改性的主要目标。
(1)软化点低。
低压聚乙烯熔点约为Ig0'C。
高压聚乙烯熔点仅高于 0℃,因此聚乙烯的使用温度常低于10 0℃。
(2)J强度不高。
聚乙烯抗张强度一般小于30M Pa.大太低于尼龙6、尼龙66、聚甲醛等工程塑料。
(3)易发生应力开裂。
(4)耐大气老化性能差。
(5)非极性,不易染色、印刷等(6)不阻燃、极易燃烧。
⊙根据密度的不同低密度聚乙烯(LDPE)-其密度范围是0.91∽0.94g∕cm^³高密度聚乙烯(HDPE)-其密度范围是0.94∽0.99g∕cm^³中密度聚乙烯(MDPE)其密度范围是0.92∽0.95g∕cm^³⊙根据乙烯单体聚合时的压力低压聚乙烯—压力0.1∽1.5MPa 中压聚乙烯—1.5∽8 MPa 高压聚乙烯压力为150∽250MPa二、PE共混改性的机理(1)有机增韧理论:在塑料技术发展过程中,使用橡胶粒子与塑料进行共混改性即使有机粒子一弹性体作为增韧性,可以达到增韧的目的.产生出SBS等一人批新材料,已经在工业上获得广泛的应用如弹性鞋底材料、虽然获得理想的韧性却损害了复合材料宝贵的刚性和强度,劣化了加T流动性和耐热变形性,提高了成本,因而有一定的局限性。
聚苯乙烯常见的改性方法
聚苯乙烯的改性聚苯乙烯(PS)由苯乙烯单体通过自由基聚合而成,因其具有的透明、成型性好、电绝缘性能好、易染色、低吸湿性和价格低廉等优点,被广泛应用于电子、汽车、包装、建筑、仪表、家电、玩具和日用品等行业中。
但PS也具有脆性较大、耐环境应力及耐溶剂性能较差、热变形温度较低、冲击强度低等缺点,因此,通过适当方法,在较少损失模量的前提下制备改性PS成为当前受到广泛关注的一个重要课题。
PS的常用改性方法有共混改性、共聚改性以及无机纳米粒子改性。
一、共混改性共混改性是指将两种或两中以上聚合物材料、无机材料及助剂在一定温度下进行机械掺混,最终形成宏观上均匀,且在力学、热学和光学等性能上得到改善的新材料的过程。
共混改性方法投资小、生产周期短,因而成为PS改性的热点,不仅是聚合物改性的重要手段,也是开发新材料的重要途径。
1、用聚烯烃改性PSPS/PE聚乙烯(PE)具有优良的柔性和抗冲击性能,因而有利于提高PS的韧性。
但PS和PE是两种不相容的高聚物,若要通过共混改性,需加入适当的相容剂。
PS与PE共混有两种手段可以实现,即反应性共混和非反应性共混。
在反应性共混的研究中,Baker等[2]将增强PS(RPS)、羟基化PE(CPE)、PE 和PS同时加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出得到共混改性PS,所得共混物性能比用(PS-g-PE)增容的PS/PE的性能更佳。
而谢文炳等[3]研究了PS/PE非反应性共混体系的抗冲击强度、拉伸强度和弯曲强度与增容剂SEBS(氢化乙苯胶)含量的关系,还就PE、PS的分子量对PS/PE非反应性共混体系的影响进行了研究。
结果表明,PE相对分子量增大不影响共混物的拉伸强度,同时还可提高共混物的抗冲击强度。
2、PS/PP聚丙烯(PP)拉伸强度和表面硬度均高于PS,耐热性能也较好,因而将其与PS共混可提高PS的热性能。
PP与PS同样不相容,故仍需加入增容剂。
用表面处理后的硅填充PS/PP体系能增加聚合物界面间的粘合力,提高PS/PP体系的拉伸强度。
塑料共混改性五大原则
本文摘自再生资源回收-变宝网()塑料共混改性五大原则聚合物之间的相容性,从热力学角度而言,是指在任何比例混合时,都能形成分子分散的、热力学稳定的均相体系,即在平衡态下聚合物大分子达到分子水平或链段水平的均匀分散。
以下是小编给大家整理的塑料共混改性的五大原则。
塑料共混改性原则01极性相匹配原则与选择溶剂的情形类同,两相高分子材料极性相似,有助于混溶。
塑料共混改性原则02表面张力相近原则这是一条胶体化学原则。
因为表面张力相近,易在两种混合高分子颗粒表面接触处形成较稳定的界面层,从而提高共混稳定性。
塑料共混改性原则03扩散能力相近原则这是一条分子动力学原则。
已知在界面层上两相高分子链段相互渗透,扩散。
若扩散能力相近,易形成浓度变化较为对称的界面扩散层,提高材料物理、力学性能。
塑料共混改性原则04等粘度原则这是一条流变学原则。
指两相高分子熔体或溶液粘度接近,易混合均匀混合。
若粘度相差较大、易发生“软包硬”,或粒子迁移等流动分级现象,影响共混质量。
塑料共混改性原则05溶解度参数相近原则这是一条热力学原则。
两相高分子共混不同于高分子溶液。
两相共混的目的是取长补短,升发新性能,因此并不要求两相一定达到分子级的均匀混合,而希望各相保持各自的特性,一般要求达到微米级的多相结构即可,即所谓“宏观均相,微观非均相”的分相而又不分离的状态。
但是,为了混合的稳定性,为了提高力学性能,要求两相颗粒界面之间有一定的微小混溶层。
溶解度参数相近有助于稳定混溶层的形成。
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PPPET材料共混改性探讨摘
PP PET材料共混改性探讨摘聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是一种重要的工程塑料,具有耐磨、耐热、电绝缘性好及耐化学药品等优良性能,主要用于合成纤维、双轴拉伸薄膜、中空容器等。
但是由于PET的玻璃化温度和熔点比较高,在通常加工温度下,结晶速度较慢,冲击韧性差,因而阻碍了PET树脂在某些方面的应用。
针对PET和PP的缺点,人们一直致力于对其进行改性。
将两者进行共混,能进一步优化其性能:PET能提高PP的强度、模量、耐热性及表面硬度;而PP 则能提高PET的加工、冲击、耐环境应力开裂和阻隔等性能。
特别对解决两种废旧塑料的回收问题具有十分重要的意义。
1简单二元共混1.1共混方式简单二元共混是将PET和PP树脂用单螺杆或双螺杆挤出机共混,共混温度高于PET的熔点(一般为270-280℃),然后观察其形态和(或)通过注塑成型或模压成型制备成试样进行相关性能测定。
1.2共混物形态PET和PP属于热力学不相容体系,这是由于PET属极性聚合物,溶解度参数大(δ=10.7),而PP属非极性聚合物,溶解度参数小(δ=7.6-8.0)。
两者简单共混形成典型的不相容体系,两相界面清晰,界面黏结松散。
当PP与PET质量比为20/80、40/60时,PET基体是连续相,PP组分呈球形液滴分散;当PP/PET为80/20时,PET是分散相,PP是连续相;而当PP/PET为50/50时,两相具有一定程度的连续结构与"海-岛"结构共存的相形态。
VerfaillieG等研究了PET和PP不相容共混物在压制成型时,成型条件和模具的表面性质对共混物的表面和本体形态的影响。
结果表明,剪切作用较小时,表面和本体形态相似;剪切作用较大时,若PET为分散相,表面的PET粒子变形较大,且表面的PET 浓度大于本体内部,若PP为分散相则表现相反。
1.3共混物性能1.3.1非等温结晶性能对于结晶性共混物,由于第二组分的存在,改变了结晶组分在混合物内的化学与物理环境,因此,结晶行为不仅取决于两熔体组分的相容性,而且与第二组分是否起到异相成核作用或两组分界面间是否具有诱导成核作用有关。
PP共混改性配方大全
PP共混改性配方大全之五兆芳芳创作聚丙烯是目前用量最大的通用塑料之一,但较高的结晶度也给PP造成低温韧性差、成型收缩率大和缺口敏理性大等缺点,在一定程度上限制了其更普遍的应用.共混改性是PP增韧的最有效途径.它是利用组份之间的相容性或反响共混的原理,将两种或两种以上的聚合物与助剂在一定温度下进行机械共混,最终形成一种宏不雅上均匀,微不雅上相别离的新资料.通过对PP的共混故性,可以使其综合性能大大提高,从而和工程塑料及聚合物合金在众多应用领域里竞争.PP共混改性使用的主要共混物物及改性效果如下表:PP接下来就是干货满满的具体改性配方和工艺啦!1、PP/LDPE共混改性配方树脂PP100;相容剂PEgMAH5;LDPE20;润滑剂HSt0.3;加工工艺将PP与PE、相容剂及助剂按配方比例混杂、搅拌、挤出造粒,制成改性资料.挤出机料筒温度为:一段210℃,二段215℃,三段210℃;螺杆长径比为25:1;螺杆转速为120~160r/min.性能PP与PE共混,可改良PP的韧性,增大低温下落球冲击强度.按配方比例的共混资料的屈服应力13.6MPa;屈服应变率为12.3%,断裂应力为4.78MPa;断裂应变率为114.6%.2、PP/HDPE共混改性配方树脂PP57.35;抗氧剂10760.2;HDPE40;PEPQ0.2;交联剂叔丁基过氧基异丙苯0.15;加工助剂硬脂酸镁0.1;填充剂硅灰石2;加工工艺在常温常压下,将各组分按配方比例在高速混杂机中混杂10min,然后采取双螺杆挤出机进行熔融共混,挤出造粒.挤出温度150220℃,螺杆转速为300r/min,经切粒、枯燥工序制得PP/HDPE共混改性资料.性能拉伸强度34.8MPa,悬臂梁冲击强度49.3J/m.该资料概略消光效果良好,可用于包装、日用品和修建资料等领域.3、PP/LLDPE共混改性配方树脂PP(EPF30R)6070;钛酸酯偶联剂(ND2311)适量;LLDPE1520;抗氧剂增韧剂POE(8150)5~10;光稳定剂适量;填充剂滑石粉(平均粒径12μm)10~15;加工工艺等高速混杂机预热至110℃,参加一定量的无机填料,低速搅拌15min后,分三次参加填料质量分数为2%的偶联剂,每次参加偶联剂后,高速搅拌5min,然后放出填料备用.按配方比例准确称取PP、PE、POE、填料和其他助剂,混杂后参加双螺杆挤出机料斗中,挤出造粒.挤出温度190220℃,主螺杆转速200r/min,喂料螺杆转速20r/min.粒料枯燥后注塑成所需制品,注射温度190210℃,注塑和保压压力Mpa,预塑压力6MPa.性能采取PP与LLDPE共混,可提高PP的韧性和耐情况应力开裂性,同时添加POE进行增韧,使共混料的韧性大幅度提高;用滑石粉进行增刚,包管资料有足够的刚性.其拉伸强度≥26MPa,断裂伸长率≥400%,弯曲弹性模量≥1.6GPa,热变形温度≥110℃,成型收缩率 1.15%.本产品主要用作轻型汽车门内衬板资料.4、超韧PP/POE共混改性配方树脂PP(K7726)329;PP(K8303)120;PP(2401)90;增韧剂POE(8150)256;抗氧剂10101.2;抗氧剂DLTP2.4;润滑剂ZnSt2.4;着色剂炭黑0.5;加工工艺首先将各组分按配方比例称重,放入高速混杂机中低速搅拌1min,然后高速搅拌1min,出料,放入双螺杆挤出机中,混杂挤出造粒.双螺杆挤出造粒采取中等偏强剪切的螺杆组合,各段温度为:第一段180℃,第二段195℃,第三段210℃,第四段220℃,第五段235℃,机头230℃,螺杆转速350r/min性能拉伸强度17MPa;断裂伸长率500%;弯曲强度18MPa;弯曲弹性模量700MPa;悬臂梁缺口冲击强度(常温)750J/m,(40℃)320J/m;热变形温度(1.82MPa)102℃.5、PP/HDPE/POE共混改性配方共聚型PP(M1600)30;填充剂CaCO3(400目)20;均聚型PP(V30G)15;钛酸酯偶联剂0.2;HDPE(8920)20;20分离剂液体石蜡0.1;增韧剂POE15;加工工艺先将CaCO3在110℃下枯燥4h,按配方比例参加高速混炼机中混杂1min,然后参加钛酸酯偶联剂和分离剂低速混杂3min,进行概略活化处理.活化处理的目的在于增加无机填料与树脂之间的混溶性.然后将PP、HDPE、POE及经概略活化处理的CaCO3混杂搅拌均匀,混杂搅拌温度为100~105℃,时间为5min.最后用φ58双螺杆挤出机共混挤出造粒.挤出温度210℃,螺杆转速140r/min.性能拉伸强度为18.5MP,断裂应变率为61%,缺口冲击强度32.0kJ/m2.PP的填充改性中滑石粉的增强效果好过CaCO3,但具有更高的塑性及韧性保持率.与EPDM相比,POE的增韧效果更好一些.6、PP/HDPE/EPDM共混改性配方树脂PP100;增韧剂EPDM15%;HDPE20;润滑剂HSt0.4;加工工艺按配方比例将PP、HDPE、EPDM及润滑剂一起参加高速混炼机中,混杂搅拌均匀,混杂搅拌温度为100~105℃,时间为5min.然后用挤出机共混挤出造粒.挤出机长径比为25:1;料筒温度为一段170~175℃,二段180~190℃,三段200~210℃,四段210~220℃;螺杆转速60~100r/min.性能拉伸强度27.5MPa;弯曲强度34.2MPa;缺口冲击强度24.8KJ/m2.三元乙丙橡胶(EPDM)与PP具有相近的溶解度参数和概略张力值,可以认为两者具有一定相容性,共混时,起到较好的相容和增韧作用.7、PP/HDPE/EV A共混改性配方树脂PP(粉料)100;EV A(V A含量18%)15;填充剂活性CaCO3(800目)30;HDPE(5000s)10;稳定剂BaSt0.3;润滑剂HSt0.5;加工工艺按配方配比将各物料依次参加高速混杂机中,高速混杂搅拌10min,料温达90~100℃,使活性CaCO3粉料、HDPE、EV A与PP粉料混杂均匀便可出料.将混杂好的物料用φ45挤出机挤出,口模挤出料条经水槽冷却、空气冷却,再经牵引进入切粒机切粒.挤出机料筒为:加料段80100℃,压缩段170~180℃,均化段180~190℃,口模温度190℃;螺杆转速60~120r/min.性能拉伸强度25.5MPa;弯曲强度38.9MPa;断裂伸长率255%;缺口冲击强度9.1kJ/m2;热变形温度(18.6MPa)59℃.EV A改性PP料冲击性能高、韧性好、光泽度高、成本低,在工程方面有广漠的应用前景.8、PP/PS共混改性配方树脂PP100;PS10;相容剂SBS10;润滑剂HSt0.4;加工工艺将各组分按配方比例称重,放入高速混杂机中混杂搅拌均匀,出料,然后在挤出机中熔融共混挤出造粒.挤出温度170230℃.性能屈服强度29.2MPa;断裂伸长率7%;弹性模量1432MPa;冲击强度27kJ/m2.PP与PS是不相容体系,而SBS的参加,减小了分离相的尺寸,促使体系分离均匀,从而起到增韧兼相容作用.9、PP/HIPS共混改性配方树脂PP51.8;成核剂磷酸钠0.1;HIPS18;二环庚烷二羧酸钠0.1;填充剂滑石粉30;加工工艺将各组分按配方比例称量,放入高速混杂机中混杂搅拌均匀,出料,然后在双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒.挤出温度190一210℃,螺杆D/L≥32.性能该资料制备的汽车制件线性膨胀系数低,并且具有均向性,制件的尺寸稳定,装配间隙小,满足汽车在不合温度情况下使用.10、PP/PA66共混改性配方树脂PP100;相容剂PPgMAH10;PA6620;助剂0.2;加工工艺把PP、PA及助剂在高速混杂机中混杂搅拌,然后挤出造粒.混杂温度80100℃,搅拌时间10min;挤出温度为45℃,螺杆转速60120r/min性能PA66与PP共混,使共混资料在常温及低温下缺口冲击强度有较大提高,在掺入10%PPgMAH后,共混物的缺口冲击强度达到108.9J/m2;拉伸强度38.8MPa;弹性模量1710Mpa;断裂伸长率37%.11、PP/PET共混改性配方树脂PP100;成核剂0.1;PET15;相容剂PPgAA5;加工工艺将各组分按配方比例称量,放入高速混杂机中混杂搅拌均匀,出料,然后在挤出机中熔融共混挤出造粒.挤出机L/D为25:1;料筒温度30℃,螺杆转速60100r/min.性能拉伸强度34.2MPa;弯曲强度63.1MPa.PET与PP共混,既可以改良PET的缺点,又可以提高,又可以提高PP的冲击强度和力学性能.但两种树脂极性相差较大,PET是极性聚合物,PP是非极性聚合物,两者相容性差.参加PPAA5,可明显地改良两者相间的相容性.12、PP/PBT共混改性配方树脂PP100;PBT20;润滑剂EBS0.5;相容剂E/EA/GMA5;加工工艺将各组分按配方比例称量,放入高速混杂机中混杂搅拌均匀,出料,然后在挤出机中熔融共混挤出造粒.挤出机的L/D≥20:1;料筒温度190~230℃;螺杆转速100~160r/min.性能拉伸强度37.2MP;弯曲强度76.5MPa;冲击强度10KJ/m2.PBT是极性聚合物,而PP是非极性高份子,两者之间不相容,采取E/EA/GMA相容剂,提高界面粘接力,起到良好的相容作用.13、PP/SBS共混改性配方树脂PP100;增韧剂SBS20;抗氧剂1520D0.4;润滑剂EBS0.2;加工工艺将各组分按配方比例称量,放入高速混杂机中混杂搅拌均匀,出料,然后在挤出机中熔融共混挤出造粒.挤出机的长径比为25:1:挤出温度155215℃;螺杆转速为100~160r/min.性能随着SBS参加量的增加,共混资料的冲击强度、断裂伸长率逐步提高,拉伸强度、弯曲强度、模量和硬度则会下降.14、PP/SBR共混改性配方树脂PP60;交联剂BP03;增韧剂粉末丁苯橡胶(SBR)14;润滑剂硬脂酸0.8;抗氧剂1680.2;填料纳米碳酸钙20;β晶成核剂2加工工艺将PP、SBR和填料按配方比例称量,放入高速混杂机中混杂搅拌均匀,出料;将成核剂、交联剂、抗氧剂、润滑剂按配方比例称量,混杂搅拌均匀;然后将两种混杂料一同参加高速混杂机中进行充分混杂,混杂好的物料参加到双螺杆挤出机中混炼,经双螺杆挤出机挤出冷却,通过切粒机造粒.机筒温度:一区195℃,二区200℃,三区205℃,四区200℃,五区195℃;螺杆转速为300r/min性能拉伸强度35.8MPa;断伸长率12.3%,弯曲强度34.2MPa;缺口冲击强度15.4KJ/m2.。
聚合物共混改性原理及应用
聚合物共混改性原理及应用相容性是指不同聚合物在分子水平上能够形成均匀溶解的混合物。
相容性的实现是通过聚合物链间的相互作用力来实现的,例如氢键、范德华力、亲疏水性等。
当两种聚合物的化学结构相似,或者它们之间存在一定的亲和性时,容易形成相容的聚合物体系。
协同效应是指两种或多种聚合物在配比合适的情况下,相互作用使性能超出预期的效果。
例如,在共混聚合物中,一种聚合物的强度和另一种聚合物的韧性相结合,能够获得既强又韧的材料。
协同效应的实现主要通过共混聚合物在分子水平上的相互作用实现,例如链间的缠绕、交联和阻碍等。
1.塑料制品:将不同聚合物进行共混改性,可以获得具有良好韧性、耐热性、耐寒性和耐化学腐蚀性的塑料制品。
共混改性还可以改善塑料的可加工性和成型性。
2.纤维材料:共混改性可以改善纤维材料的抗拉强度、弹性模量、耐磨性和耐腐蚀性。
共混纤维还可以通过添加不同种类的聚合物来调节纤维的吸湿性、抗静电性和阻燃性。
3.涂料和胶粘剂:共混改性可以增加涂料和胶粘剂的附着力、硬度、耐磨性和耐候性。
共混涂料还可以通过添加不同聚合物改变颜色和光泽。
4.医疗器械和药物包装:共混改性可以提高医疗器械的生物相容性、耐溶剂性和耐腐蚀性。
共混材料还可以改善药物包装的密封性、阻光性和防潮性。
5.塑料添加剂和填料:共混改性可以通过添加不同种类的添加剂和填料,来改善塑料的性能和性质。
例如,添加抗氧剂可以提高塑料的抗老化性能,添加阻燃剂可以提高塑料的防火性能。
总之,聚合物共混改性是一种通过混合不同聚合物来改善其性能和性质的方法。
通过相容性和协同效应的作用,可以得到具有新的、优良性能的聚合物复合材料。
聚合物共混改性在塑料制品、纤维材料、涂料和胶粘剂、医疗器械和药物包装等领域有广泛的应用。
塑料共混改性技术培训讲义(PPT 55页)
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以上行情资讯来自 中塑资讯网:
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3、确定成型工艺及设备
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4、确定初步的工艺条件(参考)
1)挤出机温度:
1段:150~160℃ 2段:180~185℃ 3段:190~200℃ 4段:210~220℃ 2)模具:1段:190—200℃ 2段:180—190 ℃ 3段:180—185℃ 3)螺杆转速:20—22r/min 4)吹胀比:1.5—5.0 5)牵引比:3—10
》
学习要求及说明
要求: (1)“三不要”——不要迟到、不要早退、不要旷课
。 (2)“三带着”——带学习工具、带学习热情、带着
礼貌。 (3)“三不许”——不许睡觉、不许吵闹、不许做与
本课学习无关的事。
说明:
成绩评定 = 项目×40% +实验操作× 20%+ 期末考核×40%
•2Βιβλιοθήκη • 讨论:• 不同的制品对材料性能的要求有 哪些?(如水杯、塑料盆、矿泉 水瓶、工艺品等)
(5)纳米复合材料
通过在高聚物中添加纳米级尺寸的单元而制得 的复合材料。
本课程主要学习共混改性相关知识
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任务二 为何要进行共混改性,如何实现 二 共混改性的目的与方法 1、共混改性的目的 (1)均衡各聚合物组分的性能,以改善材料的综 合性能 (2)一种聚合物(小量)作为另一种聚合物的改 性剂,以获得显著的改性效果。 (3)改善聚合物的加工性能 (4)制备具有特殊性能的聚合物材料 (5)提高性能/价格比 (6)回收利用废弃聚合物材料
塑料共混改性工艺--涉及挤出机、螺杆元件排布
塑料共混改性工艺---涉及挤出机、螺杆元件排布塑料混合是一种有效的将多种组分的原料加工成更均匀、更实用的产品过程。
这一过程中主要发生的是物理反应,当然也存在少量的化学反应。
特殊的,例如反应挤出,我们所期望的更多是化学反应而非物理反应。
而无论是物理还是化学反应,都要求材料的充分混合辊炼,因此就有了共混设备这一有力的加工手段执行者。
先确认几个概念:1.预处理:我们通常说的预处理很多时候是指材料的水分预处理。
由于聚合物和添加剂都具有吸水性,而温度波动和仓库的潮湿都有可能是原材料吸湿,而这正是我们所不希望看到的。
熔融聚合物,如尼龙,聚酯等对水分极其敏感的材料,水分的存在将导致他们的降解,从而导致了各项性能指标的恶化甚至是导致加工失败。
目前比较实用的干燥方式多为热风循环干燥形式。
2.预混合:对于单螺杆而言,吃料能力很大程度上影响了混合效果,很多时候即使是单纯的颜色处理都会因为混合的不均匀而导致材料同批次的前后色差以及后期加工的颜色不均一性;而对于双螺杆,虽然吃料能力基本上不影响混合效果,而且为了计量精确,理论上是应该所有组分在喂料口单独计量、单独喂入。
但是这就意味着需要多个精确喂料器,而这对共混厂家而言是非常的不经济的,因此我们在加工双组分及多组分的材料前,大多都进行预混合。
目前的混合设备多为立式高速搅拌机。
3.分散混合:分散混合是将组分的粒度尺寸减小,将固体块或者聚集体破碎成微粒,或者是不相容的聚合物的分散相尺寸达到所要求的范围。
这一过程通常是依靠大厚度大角度的捏合盘来实现。
4.分配混合:分配混合是使个组分的空间分布达到均匀。
形象点说也就是“平均主义”,保证混合设备内通过分配元件的熔体中各组分的分布均匀。
这个通常是靠窄片小角度捏合盘来实现。
极端的情况先会采取齿轮分配元件来实现。
5.停留时间分布:同批次物料在通过喂料口后通过分散,分布混合最终挤出离开混合设备的时候长短的分布。
这一指标最主要的意义在于评估设备的自洁能力。
PP共混改性配方大全
PP共混改性配方大全聚丙烯是目前用量最大的通用塑料之一,但较高的结晶度也给PP造成低温韧性差、成型收缩率大和缺口敏感性大等缺点,在一定程度上限制了其更广泛的应用。
共混改性是PP增韧的最有效途径。
它是利用组份之间的相容性或反应共混的原理,将两种或两种以上的聚合物与助剂在一定温度下进行机械共混,最终形成一种宏观上均匀,微观上相分离的新材料。
通过对PP的共混故性,可以使其综合性能大大提高,从而和工程塑料及聚合物合金在众多应用领域里竞争。
PP共混改性使用的主要共混物物及改性效果如下表:PP接下来就是干货满满的具体改性配方和工艺啦!1、PP/LDPE共混改性配方树脂PP100;相容剂PE-g-MAH5;LDPE20;润滑剂HSt0.3;加工工艺将PP与PE、相容剂及助剂按配方比例混合、搅拌、挤出造粒,制成改性材料。
挤出机料筒温度为:一段210℃,二段215℃,三段210℃;螺杆长径比为25:1;螺杆转速为120~160r/min。
性能PP与PE共混,可改善PP的韧性,增大低温下落球冲击强度。
按配方比例的共混材料的屈服应力13.6MPa;屈服应变率为12.3%,断裂应力为4.78MPa;断裂应变率为114.6%。
2、PP/HDPE共混改性配方树脂PP57.35;抗氧剂10760.2;HDPE40;PEPQ0.2;交联剂叔丁基过氧基异丙苯0.15;加工助剂硬脂酸镁0.1;填充剂硅灰石2;加工工艺在常温常压下,将各组分按配方比例在高速混合机中混合10min,然后采用双螺杆挤出机进行熔融共混,挤出造粒。
挤出温度150-220℃,螺杆转速为300r/min,经切粒、干燥工序制得PP/HDPE共混改性材料。
性能拉伸强度34.8MPa,悬臂梁冲击强度49.3J/m。
该材料表面消光效果良好,可用于包装、日用品和建筑材料等领域。
3、PP/LLDPE共混改性配方树脂PP(EPF30R)60-70;钛酸酯偶联剂(ND2-311)适量;LLDPE15-20;抗氧剂增韧剂POE(8150)5~10;光稳定剂适量;填充剂滑石粉(平均粒径12μm)10~15;加工工艺等高速混合机预热至110℃,加入一定量的无机填料,低速搅拌15min后,分三次加入填料质量分数为2%的偶联剂,每次加入偶联剂后,高速搅拌5min,然后放出填料备用。
共混改性塑料的熔体流变特性
•。•是研究小分子液 体剪切流动时粘 度与温度关系时 建立起来的,流 动活化能的定义 很明确:是分子 向空穴跃迁时克
服周围分子的作 书山有路勤为径,
学海无涯苦作舟
•(6-21)
•聚合物熔体剪切流动时,流动 是通过链段的相继跃迁实现的 ,既有真正的粘性流动,又有 高弹形变,还将指数Eη定义为 流动活化能,实际上流动活化 能的定义、模型已不太清楚了
。
•
PP/ABS共混体系属于第四类型:ABS含量为10% 时粘度有极大值,含量为20%时有极小值;随剪切 应力增大,极大值与极小值的差别有变化,如图。 这种流变行为,可能与共混物熔体的形态结构有关 :
书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
•
•BR含量为20%的共混物熔体,可能是单相连续
的形态结构,BR为主构成分散相。在剪切流动时
书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
•
书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
可以看出,共混物熔体粘度 与组成的关系对剪切应力十 分敏感。
第三个方面,τ和γ·对聚合物
熔体的表观粘度有影响,而 不同的聚合物表观粘度对τ和
γ·的敏感性可能不同。
•
书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
•
(3)粘度与温度的关系
共混物熔体的粘度与温度的关系比较复杂,大体 有如下几种类型.
书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
当HDPE/PS=75/25时,
在上述三种温度下,皆呈交错
的互锁结构,如图6-14所示
•
6.1.2.共混改性塑料熔体的粘度
共混改性塑料熔体的粘度与下列因素有关: 共混物的组成、 熔体的分散状态、
聚苯乙烯改性方法
聚苯乙烯改性方法聚苯乙烯是一种常见的塑料材料,具有优异的物理和化学性质,被广泛应用于各个领域。
然而,在某些特定的应用中,传统的聚苯乙烯可能无法满足需求,因此需要对其进行改性以提高其性能。
针对聚苯乙烯改性的方法有很多种,下面我们将介绍几种常见的方法。
填充剂改性法填充剂是其中一种常用的改性方法。
例如,将纳米填料添加到聚苯乙烯中可以显著改善其力学性能和热稳定性。
这是因为填充剂能够强化聚苯乙烯的分子结构,并且通过增加界面作用和阻碍裂纹的传播来增加其强度和韧性。
共混改性法共混改性法是通过将聚苯乙烯与其他聚合物或添加剂进行混合来改变其性能。
通过合理选择共混材料,可以调节聚苯乙烯的强度、耐热性、耐化学腐蚀性等性能。
例如,将聚丙烯与聚苯乙烯进行共混,可以提高聚苯乙烯的抗冲击性。
化学改性法化学改性法是通过引入其他官能团或化合物对聚苯乙烯进行改性。
通过改变聚苯乙烯的化学结构,可以改善其热稳定性、抗氧化性、耐候性等性能。
例如,通过在聚苯乙烯中引入酯基,可以提高其耐候性和耐候性。
同时,也可以通过在聚苯乙烯中引入碳纳米管等纳米材料,提高其导电性和机械性能。
物理改性法物理改性法是通过改变聚苯乙烯的结晶形态来改善其性能。
例如,通过改变聚苯乙烯的结晶形态,可以调节其热稳定性和形貌稳定性。
此外,也可以利用压缩、拉伸、加热等力学或热力学处理方法来改变聚苯乙烯的结晶行为,进而改善其性能。
表面改性法表面改性法是通过改变聚苯乙烯的表面性质来改善其润湿性、粘接性等性能。
例如,通过使用等离子体处理、电子束照射、化学修饰等方法,可以在聚苯乙烯表面形成一层改性层,提高其润湿性和粘接性。
此外,还可以通过在聚苯乙烯表面形成纳米结构等方式来改变其表面形貌和性能。
综上所述,聚苯乙烯改性方法有填充剂改性法、共混改性法、化学改性法、物理改性法和表面改性法等。
通过选择合适的改性方法,可以有效改善聚苯乙烯的性能,扩展其应用领域,满足特定需求。
然而,在进行聚苯乙烯改性时,需要考虑材料的成本、加工工艺以及最终产品的使用要求,以综合评估选择最合适的改性方法。
PC和PET共混改性材料
PC和PET共混改性材料
杭州塑料化工一厂姚凌王锦明孔翠英谢祖德
原料:
PC:本厂光气化法生产的不同分子量的PC粉料、粒料。
平均分子量Mn=2.8×104~4.4×104。
PET:国产及进口粒料。
特性粘数[η]分别为0.65、0.78、0.98。
弹性体增韧剂:聚烯烃弹性体。
由图l、图2可见,当PC分子量为一定值时,PET的特性粘数对合金的冲击强度影响不大。
而由图3、图4可见,PET特性粘数值为一定值时随PC分子量增加,合金的冲击强度相应增加。
由图5到图9可见,当PET加入PC中,仅5%就可使PC的力学性能有了明显的改变。
然而随着PET份数的增加,体系的抗拉屈服强度,抗拉断裂强度和弯曲强度变化不大,但是相对伸长率明显增加,缺口冲击强度明显下降。
由图lO可见,随弹性体含量增加,共混物的冲击强度大幅度增加,但当弹性体达一定值后,共混体冲击强度有所下降。
由表2可见,在弹性体增韧剂量相同的情况下,弹性体的种类不同,仅对共混体的冲击强度影响颇大,而对共混体的其它性能影响不太。
由表3可见,舔加了弹性体的PC/PBT共混体与纯PC相比,除抗拉屈服强度和热变形温度略有下降外,其余各项指标均有提高,特别是缺口冲击强度可以成倍提高。
由表4可见,采用国产的光气化法PC及国产PET树脂添加适当的弹性体所得合金完全可以达到国外同类产品的技术指标。
由于添加了一定份数的PET树脂,PC/PET共混材料每吨原料成本可比纯PC下降数千元,为工厂带来效益。
塑料共混改性粒料的配制
改善聚合物的加工性能 难熔融、难溶解的聚酰亚胺(PI)与少量的熔融流动性良好的 PPS共混后即可很容易地实现注射成型。 在PPO中混入PS,或者在PC中混入ABS,均可改善流动 性,提高加工性。 对硬质PVC,常加入CPE、ACR等来改善其加工性。 制备具有特殊性能的聚合物材料 塑料阻燃合金:在PS、ABS、POM中混入PVC、CPE、 PPO或PPS,可提高合金阻燃性。 珍珠光彩(guāngcǎi)制品:在PC中混入PMMA。
匀,然后加热驱除溶剂。
例如:利用一步溶液共混法,将预糊化的淀粉糊与 PVA溶
液共混,用乙二醛进行交联,制备淀粉/聚乙烯醇 (PVA)
完全(wánquán)生物降解塑料薄膜。
研究不同乙二醛和甘油的用量对薄膜性能的影
响。薄
膜的力学性能、热性能和微观形态表征表明,淀粉/ PVA体系具
有较好的相容性和较高的力学性能,薄膜的拉伸强度 第十八页,共105页。
在科学研究领域中,大多把具有良好的相容性的多 组分聚合物体系称为聚合物合金,其形态结构应为均相 或微观非均相。
一般认为,那些(nàxiē)相容性不很好,形态结构呈 亚微观非均相或宏观相分离的聚合物共混物不属于高分 子合金之列;
另一方面,高分子合金却可包含嵌段和接枝共聚物, 因为他们具有可明显区分的高分子链(组分),并且一 般不呈现宏观的相分离。
第十三页,共105页。
降低成本或提高性价比
工程塑料(ɡōnɡ chénɡ sù liào)和聚烯烃的共混改性。
在PC、PSF中混入ABS或SAN后,既可改善性能,又可降低成
本。
废旧塑料回收
废旧聚合物的回收是必须解决的世界性难题,废旧
高分子材料的复合回收是主要途径之一,也是很有发展潜力
PE共混改性
聚乙烯的共混改性聚乙烯的共混改性是工厂中最常用的技术之一,通过对聚乙烯材料共混改性技术的零活运用,基本上就可以满足聚乙烯制品的不同要求。
不同密度的聚乙烯的共混改性于吹塑中空制品而言,如果用于吹塑中空制品的专用原料易于从市场上购买,则无需采用共混与改性技术,原料生产厂家则已经解决这类问题。
正是由于市场上的专用原料较少与供应的不平衡,才促进了共混改性技术的发展。
根据不同的吹塑中空制品的性能要求,可以通过调整低、高密度聚乙烯在配方中的不同比例来满足要求。
一般说来,小型制品、要求较软的制品、盛放化学药品、洗涤剂之类的容器,低密度聚乙烯的比例应该高些,高密度聚乙烯的比例应该低些。
当然,并不是所有的低、高密度聚乙烯都能用于吹塑中空制品,应该从市场上选择能用于吹塑的塑料材料,并通过改进配方设计,使制品的性能价格比达到最优。
、不同分子量的高密度聚乙烯共混改性于同为高密度聚乙烯材料来说,即使同为可用于吹塑成型的,可能在密度上相差无几,但从分子量上来说,差别可能较大。
树脂牌号手册上一般对材料的分子量都没有标出,而从融体指数上大致可以看出。
挤出吹塑中空制品时,随着所用吹塑级的分子量的提高,熔体强度会相应提高,同时制品的机械性能也会提高。
但在实践中发现,当分子量提高到一定程度后,熔体强度与挤出速率反而有下降的趋势。
出现这种情况后,对制品的正常生产将造成不同程度的负面影响,有时甚至会引发安全事故。
制品加工时,出现分子量提高,熔体强度与挤出速率下降的情况,这与挤出机螺杆与进料段设计有较大的关系。
虽然在设备上改进可以取得较为明显的效果,但从材料配方上进行改进更能取得当期实效与减少设备改造的投资。
不同分子量、不同生产厂家生产的聚乙烯按比例共混,对于改善材料的分子量分布与材料内微量添加剂元素的分布大有好处。
将它用于挤出吹塑往往容易收到较好的效果。
从制品的化学性能,机械性能及生产中的各项工艺性出发,可以比较自由的设计出各种不同的配方,来满足各种不同的要求,往往还可达到降低生产成本的目的。
共混改性塑料颗粒对塑料制品密度的影响
共混改性塑料颗粒对塑料制品密度的影响简介近年来,共混改性塑料在塑料工业中得到了广泛应用。
共混改性是指两种或更多的塑料混合在一起,并通过加热和混合的过程中相互融合。
共混改性塑料颗粒可以提供一系列优异的性能,同时还能够降低成本。
其中,共混改性塑料颗粒对塑料制品的密度具有重要的影响。
本文将探讨共混改性塑料颗粒对塑料制品密度的影响因素及其机制。
影响因素1. 基础塑料的密度共混改性塑料的密度受到所使用的基础塑料密度的影响。
不同的基础塑料具有不同的密度,因此当将不同密度的基础塑料混合在一起时,共混改性塑料颗粒的密度也会发生相应的变化。
通常情况下,基础塑料的密度越大,共混改性塑料颗粒的密度也会增加。
2. 共混比例共混改性塑料颗粒中不同基础塑料的比例也对密度有显著影响。
当将高密度的基础塑料与低密度的基础塑料按照一定比例混合时,共混改性塑料的密度通常会介于两者之间。
例如,若高密度聚乙烯和低密度聚乙烯按比例混合,则共混改性塑料颗粒的密度一般会介于两者之间。
3. 添加剂的使用在共混改性塑料颗粒的生产过程中,常常需要添加不同类型的添加剂。
这些添加剂的使用不仅可以改善塑料的性能,还可以对密度产生影响。
例如,使用聚苯乙烯作为共混改性塑料的基础塑料,并添加一定比例的纤维增强剂,可以增加共混改性塑料的密度。
影响机制1. 融合程度共混改性塑料颗粒的密度受到融合程度的影响。
当两种或更多的塑料在高温下融合,并且在混合过程中充分混合均匀时,共混改性塑料颗粒的密度会相对较高。
这是因为充分融合可以使不同的基础塑料形成更紧密的结构,增加颗粒的密度。
2. 形态变化共混改性塑料颗粒的形态变化也会对密度产生影响。
当两种基础塑料具有不同的形态(如颗粒形状不同)时,共混改性塑料的密度也会发生变化。
例如,当珠状聚丙烯和纤维状聚丙烯混合时,共混改性塑料颗粒的密度可能会增加,因为纤维状聚丙烯在颗粒中填充空隙,增加了颗粒的密度。
3. 互溶性共混改性塑料颗粒中基础塑料的互溶性也会对密度产生影响。
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共混改性塑料
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n 用不同熔体流动速率的3种PP和 3种PE搭配成不同类型的 PP/HDPE共混体系,
n 研究了恒定γ·和恒定τ条件下共 混物熔体离模胀大比与组成的关 系,有关结果如图示。
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n 可以看出,当两组分的粘度很高时,如 PPM/PEL和 PPL/PEM体系,共混物的离模胀大比与纯组分的相近;
•(6-19)
• 式中,β为修正因子,β=1-Z/τW,其中τW为
管壁处剪切应力;
其中α1,2为两组分界面
间相互作用系数;
•表6-5给出了一些共混体系的α1,2值。
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①γ·=60/s。②γ·=200/s。
n 实验表明,共混物熔体中两组分的弹性较小时,式(6 -19)与实验结果比较吻合,
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不过,尽管链段的大小、形状不均一,但还算是 一类流动单元,其物理意义还算是明确的。
•但聚合物共混 物熔体是结构复 杂的多组分复相 体系。影响流动 性的因素很多。
•组成、相界面作用力的性 质和大小、分散相尺寸的 大小和分散性、分散相的 形态与缔合及聚结作用、
分散相变形的难易等
流动单元不仅有各组分的链段,还有尺寸比链段 大很多倍、尺寸大小差别相当大、形态各异的分 散相颗粒,还可能有其他类型的高分子微小聚集 体。
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当HDPE/PS=75/25时,
在上述三种温度下,皆呈交错
的互锁结构,如图6-14所示。
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6.1.2.共混改性塑料熔体的粘度
共混改性塑料熔体的粘度与下列因素有关: 共混物的组成、 熔体的分散状态、
温度、剪切应力及剪切速率等/
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(1)粘度与共混物组成的关系
n 例如SBS,相间有化学键连接的嵌段共聚物.其
熔体的弹性效应一般也比相应的均聚物小。/
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❖例如PP/ABS共混体系,熔体的弹性行为如图所示. 可看到,随剪切应力τw增大,可恢复弹性形变增大; ❖随ABS含量增加,共混物的可恢复弹性变形减小; ❖纯PP的可恢复弹性变形最大。
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(2)弹性体增韧塑料熔体的弹性
n 常见的弹性体增韧塑料,如HIPS、ABS等,出 口膨胀比B都比相应均聚物的小,且B值随橡胶 含量的增加而减小。
n 其原因可能有两个方面:
n 其一,HIPS、ABS中弹性体分散相是适度交联 的,呈包容了相当数量基体树脂的香肠状结构;
n 其二,弹性体与基体树脂间有化学键连接,有较 强的相互作用和较大的接触面积,这就使得分散 相弹性变形能力小,同时有相当多的能量要消耗 于界面能,表现出较高的粘度和较小的弹性。
•(6-23)
PPT文档演模板 K称为聚合物共混物熔体表观粘度共的混改性温塑料度系数。
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❖② 温度影响聚合物共混物粘度-组成 关系曲线的类型。
❖ 例 如 PSPH/PES 共 混 物 在 不 同 温 度 下粘度与组成的关系,结果如图示。
❖ 240℃ 下 , PES 含 量 为 50 % 时 , 粘 度出现极大值,PES含量为30%和 70%时,粘度分别出现了极小值;
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•BR含量为20%的共混物熔体,可能是单相连续 的形态结构,BR为主构成分散相。在剪切流动时, 主要由分散相粒子贡献的熔体的弹性效应,在总
•的流动形变中占的比重达到了 极大值,ηa就相应呈现极小值。
•BR含量为25%的共混物熔体, 可能是两相交错的互锁形态结构, 是具有较大界面积的分散状态。 在剪切流动时,有较多的弹性形 变自由能转变为界面能,熔体的 弹性效应在总的流动形变中占的 比重达到了极小值,流动阻力增 大,ηa就呈现极大值。/
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n 表明分散在PP基体中的ABS小 液滴弹性变形很小,而且这些 小液滴还可能吸收周围基体的 一部分形变能,使共混物的弹 性降低,
n ABS的加入使共混物在高剪切 速率下也能制得表面光滑产品。
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(3)熔体的弹性与τ、γ·的关系
从图6-27可看到,对同一组成 的共混物,熔体的可恢复剪切形 变随剪切应力增加而增大。 随ABS含量增加,共混物的可 恢复弹性变形减小;/
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2020/11/6
共混改性塑料
6.1共混改性塑料的熔体流变特性
n 共混改性塑料熔体的流变特性与聚合物熔体的情 况相似,在一般剪切流动条件下,也属于假塑性 流体,流动时有明显的弹性效应。
n 但是,由于共混改性塑料熔体一般为复相结构, 相与相之间相互作用,相互影响,所以流变性能 还有自身的特点。/
n 相容的聚合物共混体系 n 例如苯乙烯-丙烯睛/聚己内酯(SAN/PCL)共
混体系,共混物的粘度与组成成线性关系,随 PCL含量增加,共混物的粘度下降; n 不 同 组 成 共 混 物 的 粘 度 介 于 SAN 和 PCL 之 间 (SAN 粘度大,PCL 粘度小)。 n 其他相容的共混体系也有相似的规律。
n 而当组分的粘度不高时,共混物的离模胀大比在PE含 量为30%和70%时出现1个或2个峰。
实际上,弹性效应的极大值为粘度 的极小值;而弹性效应的极小值对 应粘度的极大值。这主要取决于共 混物熔体的分散状态。
具有这种流变行为的共混体系还比 较多,如PE/PS共混体系,在组成 为75/25时弹性效应出现明显的极 小值,而组成为50/50及25/75时 弹性效应有不太明显的极大值。/
n 随温度升高,流动性增大,流动总形变中弹性
形变占的比例减小,熔体的弹性减小,可恢复
剪切形变的组成依赖性减小。/
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n 从图6-28还看到,熔体的弹性随γ·增大而增大, n 在 γ·=103/s 处 有 一 转 折 , 高 γ· 下 熔 体 的 弹 性 随
n 可以看出,共混物熔体粘度 与组成的关系对剪切应力十 分敏感。
n 第三个方面,τ和γ·对聚合物
熔体的表观粘度有影响,而 不同的聚合物表观粘度对τ和
γ·的敏感性可能不同。
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(3)粘度与温度的关系
n 共混物熔体的粘度与温度的关系比较复杂,大体 有如下几种类型.
n 假定聚合物共混物熔体在流动中呈同心层状的形 态结构,当分散较好、层数很多时,共混物的粘 度可按式(6-16)近似估算:
•(6-16) 式中,W1、W2分别为组分1、2的质量分数。
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Lin考虑到两组分界面间的摩擦作用,对式(6-16) 进行了修正。导出式(6-19):
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(4)熔体弹性大小与粘度大小一致
n 多相共混物熔体,弹性效应大 对应的粘度小;而 弹性效应小,对应的粘度大。
n 在研究PP/SAN体系熔体的流变行为时发现:
n 共混物熔体的弹性(可恢复剪切形变)SR随SAN含 量的增加而减小,
n 并且不同SAN含量的共混物熔体弹性的差别随温 度升高而减小。/
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(2)粘度与τ和γ·的关系
n τ和γ·对共混改性塑料熔体粘度的影响表现:
对于一定组成的共混改性塑料, 在一般剪切流动条件下,其熔体 属于假塑性流体,剪切粘度随τ 和γ·的增加逐渐减小; 另一方面,共混改性塑料熔体 粘度与组成的关系受τ和γ·的影 响。/
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•由于少量不相混容 的第二种聚合物沉 积于管壁,使共混 物熔体容易沿管壁
滑移所致。
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•其原因可能是分散相在剪 切应力作用下变形所致, 也可能是相间滑移造成的。
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n PP/ABS共混体系属于第四类型:ABS含量为10% 时粘度有极大值,含量为20%时有极小值;随剪切 应力增大,极大值与极小值的差别有变化,如图。 这种流变行为,可能与共混物熔体的形态结构有关:
将Eη称为聚合物共混物熔体的流动活化能,Eη的
定义、模型及物理意义必定是不明确的。/
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实际上,对共混聚合物熔体,由lnηa~1/T直线 斜率求出的Eη与小分子液体流动活化能间有许多 区别,就不能称为流动活化能。 因为它并不能反映某类流动单元克服周围分子
作用所需能量的大小,而只是表示聚合物共混 物熔体的ηa对温度变化的敏感性的大小, 或者是说表示聚合物共混物熔体流动阻力对温 度变化的敏感性的大小。 进一步研究共混物熔体的ηa与T的关系,发现以ηa对 T作图也呈直线关系,因此提出了一个更简单的方程表 征ηa与T的关系:
粘度-组成关系曲线出现极小值是由于分散相在 聚合物基体中形成很小的片状结构所致。 ❖ 280℃ 下 共 混 物 混 合 得 很 均 匀 , 粘 度 随 组 成 的 变化具有加和性。/
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6.1.3 熔体流动中的弹性效应
n 共混改性塑料熔体和聚合物熔体一样,流动时都 伴随有弹性形变。
n 并对成型加工制品质量有重要影响。 n 表征聚合物以及共混改性塑料熔体弹性的参数有:
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•离模胀大比 B=D/D0、 •第一法向应力差N1(α11-α22)、 •可恢复剪切形变 SR、 •表观剪切模量 G、 •出口压力降 P出等。
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(1)共混体系熔体的弹性与组成的关系
n 共混物熔体流动时的弹性效应随组成的不同而改变, 在某些组成时会出现弹性效应的极大值或极小值。
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幻灯片 32
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•其原因可能在于:
n 随着共混物中SAN含量增加,分散相粒子尺寸 变大,熔体流动时分散相粒子变形大,使粘度 减小;