工程塑料改性基础知识和塑料测试方法介绍

电线，TPE-U
Airbag cover ， TPE-E
汽车内饰件，TPE-U
电线护套，TPE-A
厨具把手，TPV
二、塑料改性知识介绍
优点
多样，易加工，易得到， 质量轻----日常生活中得到大量应用 染色性----构成五彩缤纷的世界 耐化学性好，电性能好
图：基本聚合物能满足多种需要
聚苯乙烯
餐具
聚丙烯
英文简称:MI&MFR&MVR
注意：
熔融指数的比较一定在同温同压下进行，否 则无可比性。
? 熔融指数可直接评价表征材料的流动性能。 ? MFR 是指重量,使用广泛; MVR 是指体积,多在线使用。 ? MFR 值＝MVR 值*熔体密度。
JIS（日本标准）等标准，很多都等效采用了ISO的对应 标准。
主要性能测试
? 熔融指数 ? 拉伸强度及断裂伸长率 ? 弯曲强度及弯曲模量 ? 简支梁/悬臂梁冲击强度 ? 热变形温度 /维卡软化温度 ? 收缩率 ? 阻燃性
熔融指数
熔融指数
GB/T3682 ，ISO1133，ASTM D1238
→指热塑性塑料在一定温度和负荷下，熔体每10min 通 过标准模口的重量或体积。
应用实例1——通用塑料
通用塑料力学性能和耐热性能较低，一般 不能作为结构材 料，但大面积使用。通用工程塑料耐热在100°C以下。主要 用于农用薄膜、塑料容器、管道、灯罩 …..
管道，PVC
保鲜膜，PE
保鲜盒，PP
有机玻璃，PMMA
仪表外壳，PS 玩具，ABS
应用实例2——通用工程塑料
工程塑料和通用塑料相比，强度与耐热性优异， 可作为工 业用结构材料并应用于具有功能作用结构 。通用工程塑料耐 热在100~150°C左右，主要用于汽车，电子电器等领域。
? 耐温性
高温（熔点、热变形、维卡等） 低温（低温冲击，脆化温度等）
? 耐候性
热氧老化、光老化等
? 功能性 阻燃性、绝缘性、电磁屏蔽等 ? 加工性能
熔融指数、粘度、收缩率等
主要标准体系
? ASTM（美国材料与实验协会标准） ? ISO（国际标准化组织标准） ? GB（中国国家标准）
说明： 根据目前的标准发展，GB、DIN（德国标准）、
抗冲改性剂
抗冲击性指塑料在断裂之前 吸收冲击能量的能力。
增加冲击强度 提高延伸率
降低刚性 降低强度 降低耐热性
抗冲改性 剂会带来 某些性能 的降低。
主要有这 些抗冲改 性剂……
橡胶 三元乙丙胶，EPR，NBR，天然橡胶，SBS 丙烯酸酯橡胶
聚烯烃弹性体 乙烯－丁烯共聚物，乙烯－辛烯共聚物
其它 聚氨酯，离聚物
“效能”
扩展类
阻燃剂 抗静电剂 成核剂 抗菌剂 发泡剂 消雾剂 降解剂 着色剂 扩链剂
“加工” 润滑剂 加工助剂 增塑剂 脱模剂 相容剂 抗冲改性剂 改善类
开口剂 交联剂
可加工性
使用条件
透明度、耐刮擦性、电性 能、可喷涂性
使用条件
使用环境
热、湿度，压力、载荷、光 照、氧，辐射，接触介质
成本 法规认证
功能 改进
阻燃——阻燃性 抗静电——抗静电性 导电——导电性 耐候——耐老化性
AB C技 术
添加 剂
性能改进： ABC技术
基本聚合物
ALLOY 合金
BLEND 共混
COMPOSITE 复合
改性聚合物
A：合金
聚碳酸酯PC 抗冲击性
聚对苯二甲酸丁二醇酯 PBT 抗化学腐蚀性
PC/PBபைடு நூலகம்合金
B：共混/增韧
抗冲改性剂通常是一些玻璃化转变温度低于室温的弹性体。
C：复合/增强
增强材料
提高刚性 提高强度 尺寸稳定性
降低延伸率 可能造成翘曲
注意，增强 会带来某些 性能的改变。
纤维：
常用的增 强材料有 这些……
玻璃纤维 矿物纤维
碳纤维
晶须
填料：滑石粉，碳酸钙，云母，硅灰石，玻璃微珠
蒙脱土，高岭土， 硫酸钡
增强材料通常是一些无机矿物组成。
我想同时提 高刚性和韧
性？
提高冲击性能 是以降低刚性 为代价的，反
之亦然!
功能改进：添加剂
我使用的材料容易燃烧，怎么办？ 我的制品在户外使用时变黄了，怎么办？ 我的产品表面容易积尘，怎么办？ 我的产品表面容易划伤，怎么办？
在材料中添加： 阻燃剂 光稳定剂 抗静电剂 耐刮擦剂
“保持”
性能类
耐热老化性：抗氧剂，金属螯合剂 耐光老化性：光吸收剂，光稳定剂 其它稳定性：抗水解剂，酸吸收剂
冷 却
化学变化 不可逆过程
小家电外壳， 酚醛树脂
托盘，密胺
电工面板，脲醛树脂
接线箱， 不饱和聚酯UP
应用实例5——热塑性弹性体
热塑性弹性体部分产品可代替橡胶，应用在汽车内饰件， 汽车引擎密封盖，保护靴软管，日常消费品厨具，电线电缆 等领域。和橡胶相比，其加工型更好，且可回收。
订书机手柄，软质TPV
工程塑料改性基础知识和 塑料测试方法介绍
目录
一、塑料的分类和应用实例 二、塑料改性知识介绍 三、塑料性能测试方法以及测试设备介绍
一、塑料的分类和应用实例
塑料的主要分类及用途
通用塑料
热塑性塑料
工程塑料
100°C
通用工程塑料
150°C
特种工程塑料
热固性塑料 热塑性弹性体
不可逆化学变化，耐热高 部分代替橡胶，加工方便
容器
聚碳酸酯 PBT、PA
计算机外壳 电子元器件
缺点
比如耐候性差会带 来以下不良影响： ?色变 ?表面裂纹 ?光泽度损失 ?拉伸强度损失 ?伸长性能损失 ?冲击强度降低
原油原料
石化公司 塑料公司
注塑成型厂
改性厂商
生产商
聚合物改性概述
性能 改进
合金——流动性、耐化学性等 增韧——抗冲击性 矿物填充——尺寸稳定性、刚性、耐热性 玻纤增强 ——尺寸稳定性、刚性、耐热性
断路器外壳，PA
电动工具，PA
工业制件，PPO
手机外壳，PC
节能灯外壳，PBT
应用实例3——特种工程塑料
特种工程塑料耐热在150℃以上。主要用于高科技领域，军 事，宇航，航空等工业。
轴承，PEEK
阀座，PTFE
印刷电路板部件，PI
工业制件，PEI
工业制件，LCP
应用实例4——热固性塑料
热固性塑料第一次加热时可软化，加热到一定温度后固化 变硬，且不可逆。常用于隔热、耐磨、绝缘、耐高压等恶劣环 境中。
产品
使用环境
成本
原料价格，加工费用，废品率， 使用寿命，后加工费用，
可加工性
加工方法，加工窗口，废品 率，精度，形状
法规认证
阻燃性、食品级、毒性
三、塑料性能测试方法 以及测试设备介绍
工程塑料的性能
? 力学性能
强度（拉伸强度、弯曲强度等） 刚性（弯曲模量等） 韧性（冲击强度等） 硬度（洛氏、邵氏、铅笔等）