常用塑料改性加工工艺
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常用塑料改性技术
一、塑料的分类：
按用途分类： 通用塑料：PE、PP、ABS、POM、PS 工程塑料：PA、PC、PPO、聚酯类…….
其主要区分依据： 耐温性的不同，一般通用塑料的耐热温度比较低， 就PP相对高一些，也就100℃左右，而工程塑料的 耐热温度则相对要高，一般都要在200 ℃或以上
二、PA材料的改性工艺技术：
3）、PP的增强改性： PP材料的增强改性有两种途径：
a：刚性无机填料填充增强： 刚性无机粒子的填充过程可以有效提高PP料的强度、硬度、耐 温性，有效降低了PP料的收缩率和翘曲，有效的降低材料的成 本，但是也带来了材料韧性的下降；
4）、尼龙增韧改性的加工工艺：
尼龙增韧主要通过在基料中添加橡胶弹性体以提高材料的抗冲击 性能，从而使材料获得韧性的提高； 增韧理论：银纹—剪切带理论
橡胶颗粒充当应力集中点，诱发大量银纹和剪切带， 可消耗大部分的冲击能
影响增韧效果的主要因素： 橡胶粒径的影响： 橡胶颗粒及分布对韧性有较大的影响；因此与加工温度、螺杆 剪切效果等因素有关； 弹性体交联度的影响： 橡胶与尼龙黏结力的影响：
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；
综合特性：良好的力学特性、电性能、耐热性和韧性，还具有优良的耐 油性、耐磨性、自润滑性、耐化学性和成型加工性。
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（ຫໍສະໝຸດ Baidu水对尼 龙来说是一种有效的增塑剂，使得尼龙结构稳定化）；
好，低温脆性大；
因此一般PP的改性方向都集中在提高PP的冲击强度和耐热温度上
2、PP材料的一般改性方法： 1）、PP的改性一般分为化学和物理改性： 化学改性是在分子链上进行交联及接枝； 物理改性则是添加一些改性剂，得到改性PP；
PP的改性方法有： 接枝改性 交联改性 增韧改性 填充改性 增强改性
2）、PP的增韧改性： a：PP材料的增韧改性重点在于材料配方的组合、增韧剂的粒径 上。欲得到高抗冲击性PP材料，须构建合理的材料组合，一般 常用的增韧剂有EPDM，POE、SBS等橡胶类弹性体； b：而增韧剂的粒径一般要求越小越好，粒径细小则弹性体的分散 效果越高,比表面积也越大,所起到的银纹诱发及终止的效果也 越好，则材料所表现出的抗冲击韧性也越好。通常增韧剂粒径 在5um时,则材料所表现出的韧性比较突出； c：欲得高抗冲击PP材料，则造粒过程中对剪切就有很高的依 赖，一方面，PP材料非热敏材料，提高温度对材料的流动性无 明显效果，为使造粒过程中材料能较好的流动就需要提高螺杆 转速；且另一方面，螺杆转速的提高也十分有利于提高设备所 起的剪切效应（指相同的螺杆组合情况下）；
两种方法的共同点： 玻璃纤维在螺杆挤出机高剪切和混合作用下，被切成一定长度 的纤维均匀的分布在基料PA中，从而增强了材料承载外力作 用的能力。
3） 制造加工过程中的主要影响因素： a：玻纤的分散： 玻璃纤维在树脂基体中均匀分散及黏结对产品性能影响很大。 在挤出过程中，玻璃纤维的分散主要通过双螺杆的剪切混合作 用实现，所以双螺杆挤出机剪切元件的尺寸、组合形式至关重 要。另外，相同的螺杆元件组合下，选择不同的螺杆转速也可 以获得不同的剪切效果。 b：挤出工艺的影响： 需选择合适的挤出温度，挤出温度低，则玻璃纤维的包覆效果 差，玻纤易外露，材料脆性大；挤出温度高，则基料易氧化分 解，材料力学性能差；一般低含量纤维加工温度设定在熔点附 近，高含量纤维加工温度则应高于熔点； c：玻纤表面处理剂的影响： 一般来说，根据基料性能采用不同的偶联剂，要求在加工温度 下不分解，不挥发；
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；
三、PP材料的改性工艺技术：
1、PP材料的特性： 1）、PP质量轻，密度为0.9—0.91，是通用塑料中最轻的一种； 2）、PP材料具有优良的耐热性，长期使用温度可达100 ℃—120 ℃， 是通用塑料中唯一能在水中煮沸的材料； 3）、PP的耐低温性差，脆化温度约为零下30 ℃—零下10 ℃ ，PP的 低温甚至室温下的抗冲击性能差，低温脆化是其主要缺点； 4）、PP是一种非极性塑料，具有优良的化学稳定性； 5）、PP的吸水性小，吸水率还不到0.01%； 6）、PP易老化，通常在大气中12D就老化变脆，室内放置4个月就会 变质；通常需要添加抗氧化剂等来提高其耐候性； 7）、PP的缺点：熔点低、热变形温度低、抗蠕变性差、尺寸稳定性不
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；
一、塑料的分类：
按用途分类： 通用塑料：PE、PP、ABS、POM、PS 工程塑料：PA、PC、PPO、聚酯类…….
其主要区分依据： 耐温性的不同，一般通用塑料的耐热温度比较低， 就PP相对高一些，也就100℃左右，而工程塑料的 耐热温度则相对要高，一般都要在200 ℃或以上
二、PA材料的改性工艺技术：
3）、PP的增强改性： PP材料的增强改性有两种途径：
a：刚性无机填料填充增强： 刚性无机粒子的填充过程可以有效提高PP料的强度、硬度、耐 温性，有效降低了PP料的收缩率和翘曲，有效的降低材料的成 本，但是也带来了材料韧性的下降；
4）、尼龙增韧改性的加工工艺：
尼龙增韧主要通过在基料中添加橡胶弹性体以提高材料的抗冲击 性能，从而使材料获得韧性的提高； 增韧理论：银纹—剪切带理论
橡胶颗粒充当应力集中点，诱发大量银纹和剪切带， 可消耗大部分的冲击能
影响增韧效果的主要因素： 橡胶粒径的影响： 橡胶颗粒及分布对韧性有较大的影响；因此与加工温度、螺杆 剪切效果等因素有关； 弹性体交联度的影响： 橡胶与尼龙黏结力的影响：
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；
综合特性：良好的力学特性、电性能、耐热性和韧性，还具有优良的耐 油性、耐磨性、自润滑性、耐化学性和成型加工性。
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（ຫໍສະໝຸດ Baidu水对尼 龙来说是一种有效的增塑剂，使得尼龙结构稳定化）；
好，低温脆性大；
因此一般PP的改性方向都集中在提高PP的冲击强度和耐热温度上
2、PP材料的一般改性方法： 1）、PP的改性一般分为化学和物理改性： 化学改性是在分子链上进行交联及接枝； 物理改性则是添加一些改性剂，得到改性PP；
PP的改性方法有： 接枝改性 交联改性 增韧改性 填充改性 增强改性
2）、PP的增韧改性： a：PP材料的增韧改性重点在于材料配方的组合、增韧剂的粒径 上。欲得到高抗冲击性PP材料，须构建合理的材料组合，一般 常用的增韧剂有EPDM，POE、SBS等橡胶类弹性体； b：而增韧剂的粒径一般要求越小越好，粒径细小则弹性体的分散 效果越高,比表面积也越大,所起到的银纹诱发及终止的效果也 越好，则材料所表现出的抗冲击韧性也越好。通常增韧剂粒径 在5um时,则材料所表现出的韧性比较突出； c：欲得高抗冲击PP材料，则造粒过程中对剪切就有很高的依 赖，一方面，PP材料非热敏材料，提高温度对材料的流动性无 明显效果，为使造粒过程中材料能较好的流动就需要提高螺杆 转速；且另一方面，螺杆转速的提高也十分有利于提高设备所 起的剪切效应（指相同的螺杆组合情况下）；
两种方法的共同点： 玻璃纤维在螺杆挤出机高剪切和混合作用下，被切成一定长度 的纤维均匀的分布在基料PA中，从而增强了材料承载外力作 用的能力。
3） 制造加工过程中的主要影响因素： a：玻纤的分散： 玻璃纤维在树脂基体中均匀分散及黏结对产品性能影响很大。 在挤出过程中，玻璃纤维的分散主要通过双螺杆的剪切混合作 用实现，所以双螺杆挤出机剪切元件的尺寸、组合形式至关重 要。另外，相同的螺杆元件组合下，选择不同的螺杆转速也可 以获得不同的剪切效果。 b：挤出工艺的影响： 需选择合适的挤出温度，挤出温度低，则玻璃纤维的包覆效果 差，玻纤易外露，材料脆性大；挤出温度高，则基料易氧化分 解，材料力学性能差；一般低含量纤维加工温度设定在熔点附 近，高含量纤维加工温度则应高于熔点； c：玻纤表面处理剂的影响： 一般来说，根据基料性能采用不同的偶联剂，要求在加工温度 下不分解，不挥发；
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；
三、PP材料的改性工艺技术：
1、PP材料的特性： 1）、PP质量轻，密度为0.9—0.91，是通用塑料中最轻的一种； 2）、PP材料具有优良的耐热性，长期使用温度可达100 ℃—120 ℃， 是通用塑料中唯一能在水中煮沸的材料； 3）、PP的耐低温性差，脆化温度约为零下30 ℃—零下10 ℃ ，PP的 低温甚至室温下的抗冲击性能差，低温脆化是其主要缺点； 4）、PP是一种非极性塑料，具有优良的化学稳定性； 5）、PP的吸水性小，吸水率还不到0.01%； 6）、PP易老化，通常在大气中12D就老化变脆，室内放置4个月就会 变质；通常需要添加抗氧化剂等来提高其耐候性； 7）、PP的缺点：熔点低、热变形温度低、抗蠕变性差、尺寸稳定性不
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；