聚合物共混的應用.ppt

返回 第五章聚合物共混的應用 掌握 1 玻璃的組成及基本性質(zhì) 2 玻璃的分類 3 建筑玻璃的品種及其特性 4 玻璃光學裝飾效果及設(shè)計手法 成型加工性 第一節(jié)概述 塑料合金 具有較高性能的塑料共混體系聚合物共混體系的選擇 性能 價格 相容性 加工等因素性能因素 性能互補 改善某一性能 引入特殊性能價格因素 保持性能降低成本相容性因素 優(yōu)先考慮相容體系加工因素 設(shè)備 操作環(huán)境等簡易 第五章聚合物共混的應用 共混體系 第五章聚合物共混的應用 橡膠體系 橡 塑體系 橡 橡體系 通用塑料體系 工程塑料體系 塑料體系 塑料結(jié)晶性是重要因素 因此有以是否結(jié)晶劃分共混體系 如 非晶工程塑料 非晶通用塑料 非晶工程塑料 結(jié)晶通用塑料 結(jié)晶工程塑料 非晶通用塑料 通用塑料的缺點 抗沖擊強度低 熱穩(wěn)定差 加工流動差 一 PVC改性 PVC CPE 硬質(zhì)用CPE增韌 軟質(zhì)用CPE提高耐侯性 PVC CPE PE用增容 PVC MBS 增韌改善沖擊和加工 提高透明度 PVC NBR 軟制品增塑 硬制品增韌 PVC ACR 改善加工性能用MMA EA乳液共聚物 改善抗沖用BA交聯(lián)彈性體為核 接枝MMA EA為殼的 核 殼 結(jié)構(gòu)共聚物 PVC EVA 軟制品增塑 硬制品增韌 PVC ABS 增韌 性能互補 PVC TPU 增塑 取代液體增塑劑 屬于新開發(fā)體系 高聚合度PVC 普通PVC 改善加工 改善低溫性能 懸浮法PVC PVC糊樹脂 改善加工 改善發(fā)泡 第二節(jié)通用塑料的共混改性 第五章聚合物共混的應用 圖5 2MBS在PVC MBS體系中的形態(tài) 結(jié)論 通過調(diào)整聚合工藝 使MBS中SBR橡膠小球的粒徑較小 而MBS粒子的粒徑在0 3 0 5 m 且MBS呈包含若干橡膠小球和塑料支鏈的 簇狀結(jié)構(gòu) 時 PVC MBS可獲得最佳的增韌改性效果和較高的透光性能 第五章聚合物共混的應用 在PVC ABS共混體系中也可以加入適量增塑劑而制成半硬制品 可用于制造汽車儀表板 ABS與PVC共混 可顯著提高ABS的阻燃性能 ABS PVC共混物適合于制造電器外殼及元件 可避免添加小分子阻燃劑造成的性能劣化及主機逸出的缺點 第五章聚合物共混的應用 結(jié)論 ACR抗沖改性劑出了能顯著提高PVC抗沖性能外 對PVC的其他力學性能影響不大 PP缺點 低溫沖擊性能不足 易脆裂 成型收縮率大 熱變形溫度不高 耐磨性 染色性不夠 PP PE LDPE 提高沖擊強度 尤其低溫 提高熔體流動 改善加工 但需加相容劑TAIC等 PP 彈性體 EPR EPDM SBS SBR 增韌 PP 彈性體 PE 有協(xié)同效應 PP EPDM SBS 有協(xié)同效應 PP CPE 提高缺口沖擊 拉伸屈服下降 PP PA 沖擊提高 剛性不變 耐熱 耐磨 著色提高 需加增容劑PP g MAH EPR g MAH SEBS g MAH等 PP PC 耐熱 尺寸穩(wěn)定 PP EVA 加工 印刷性能提高 第五章聚合物共混的應用 二 PP改性 PP為結(jié)晶性聚合物 生成的球晶較大 這是PP易于產(chǎn)生裂紋 沖擊性能較低的主要原因 若能使PP的晶體細微化 則可使沖擊性能得到提高 第五章聚合物共混的應用 PE缺點 軟化點低 拉伸強度不高 耐大氣老化性能差 對烴類溶劑和燃油類阻隔性不足 LLDPE和UHMWPE加工性差 HDPE LDPE 互補 PE EVA 印刷性 粘結(jié)性好 柔韌 加工性好 PE CPE 提高印刷性 PE 彈性體 SBS SIS IIB 柔韌 拉伸強度 沖擊強度 加工性能 PE PA 提高阻隔性 LLDPE LDPE 改善加工流動性 改善LLDPE在擠出機中易產(chǎn)生高背壓 高負荷 高剪切發(fā)熱 易于發(fā)生熔體破裂等缺點 第五章聚合物共混的應用 三 PE改性 PA本身具有良好的阻隔性 為使PE PA共混體系也具有理想的阻隔性 PA應以片狀結(jié)構(gòu)分布于PE中 第五章聚合物共混的應用 PS缺點 沖擊性能差 PS 聚烯烴 PE PP HIPS HIPS SBS HIPS PP HIPS PPO 第五章聚合物共混的應用 四 PS改性 PA缺點 吸水率高 低溫沖擊性能差 耐熱性不足 PA 聚烯烴彈性體 PA PS PA PET PA PBT PA PPO 第五章聚合物共混的應用 第三節(jié)工程塑料共混改性 一 PA改性 第五章聚合物共混的應用 PC缺點 熔體粘度高 流動性差 制造大型薄壁器件時 難以成型 切成型后殘余應力大 易開裂 耐磨性 耐溶劑性不好 價格高 PC ABS PC PET PBT PC PE PC PS PC PMMA PC TPU 第五章聚合物共混的應用 二 PC改性 第五章聚合物共混的應用 缺點 PET結(jié)晶速度慢 不適于注射和擠出成型 PBT缺口沖擊強度低 高負荷下熱變形溫度低 PET PBT PET PE PET EVA PET PP PET 彈性體 PBT EVA 三 PET PBT改性 第五章聚合物共混的應用 第五章聚合物共混的應用 PPO缺點 熔體流動性差 成型溫暖度高 加工困難 切制品易產(chǎn)生應力開裂 PPO PS PPO PA PPO PTFE PPO PBT 第五章聚合物共混的應用 四 PPO改性 POM缺點 沖擊性能不夠高 POM TPU POM PTFE POM EPDM 第五章聚合物共混的應用 五 POM改性 第五章聚合物共混的應用 PPS缺點 沖擊強度低 PPS PA 提高沖擊強度 PPS PC 表面光潔度高 PPS PS 非彈性體增韌 PPS PES 與聚苯醚砜共混可提高Tg PPS PTFE 優(yōu)良的耐磨性和低摩擦系數(shù) 第五章聚合物共混的應用 一 PPS改性 第四節(jié)高性能工程塑料共混改性 PI缺點 難于成型加工 PI PC 改善成型加工性能 降低成本 PI PPS 可注射或模壓成型 耐高溫潤滑材料 PI PEEK 耐熱 耐腐蝕 耐應力開裂 第五章聚合物共混的應用 二 PI改性 三 LCP增強改性 1 形成液晶所必要的分子結(jié)構(gòu) 分子的幾何形狀應是細長棒狀或平板狀 為保持分子的平行排列應具有適當大小分子間相互作用 即分子的線性 剛性和分子的長度 寬度及極化性是生成液晶相的重要因素 第五章聚合物共混的應用 2 液晶聚合物的特點 自增強效應 不添加玻璃纖維也顯示很高的機械強度 低線膨脹系數(shù) 比通用塑料低一個數(shù)量級 低成型收縮率 1 以下 在流動方向上特別低 高沖擊強度 從低溫到高溫均顯示沖擊強度 優(yōu)良的電性質(zhì) 絕緣破壞強度非常大 優(yōu)良的化學性質(zhì) 對所有的酸 堿 溶劑穩(wěn)定 在氫氟酸和高溫蒸汽中劣化 溶融粘度低 由于分子的纏繞小 易成型性好 低注射壓力 吸水率低 比通用工程塑料少一個數(shù)量級 優(yōu)異的耐熱性 第五章聚合物共混的應用 機械性質(zhì)各向異性 在流動方向及其直角方向上機械性質(zhì)等呈各向異性 用填充材料可緩和各向異性 熔合強度弱 分子纏繞少之故 色調(diào) 不透明而且著色 價格高 比工程塑料和超級工程塑料貴得多 很難做到高收率獲取也是原因之一 應用 電子電氣 印刷電路板 人造衛(wèi)星電子部件 噴氣發(fā)動機零件 汽車機械零件 醫(yī)療方面等 第五章聚合物共混的應用 3 缺點 電子領(lǐng)域 注射成型 連接器 IC插口 印刷配線板及電子部件密封材料 利用其高流動性低成型放縮率 低熱膨脹性 耐熱性 電絕緣性 光線領(lǐng)域 擠出成型 光線被覆材料 張力元件及連接器 利用其高強度 高彈性模量及低熱膨脹性 工業(yè)材料領(lǐng)域 化學領(lǐng)域 注射成型 化學裝置件 泵 閥及填充塔的填充物 利用其耐藥性及保持高溫下的機械性質(zhì) 汽車領(lǐng)域 注射成型 發(fā)動機室等部件及與燃料有關(guān)的部件 利用其高強度 耐藥性及耐熱劣化性 其他 擠出成型 管 膜 片及復合膜 利用其機械性強 精密部件 注射成型 各種精密機械部件 刻度尺及定規(guī) 利用其低線膨脹系數(shù)及低成型收縮性 其他 注射成型 電子爐用盤 工程塑料成型改性材料 擠出成型 高強力絲 高彈力絲 利用其耐熱性 耐沖擊性及高流動性 第五章聚合物共混的應用 4 用途 液晶聚合物 熱塑性樹脂系合金液晶聚合物 熱塑性樹脂系合金的目的 根據(jù)立足于液晶聚合物一側(cè) 還是熱塑性樹脂一側(cè)而有所區(qū)別 即如立于液晶聚合物一側(cè) 與通用工程塑料相比液晶聚合物的價格還是相當高的 在不降低液晶聚合物物性 或者即使降低也不影響實用的前提下 為達到經(jīng)濟效益目的 適當添加熱塑性樹脂 如立足于熱塑性樹脂一側(cè) 可利用液晶聚合物的優(yōu)良性質(zhì) 謀求提高性能和改善成型加工性 第五章聚合物共混的應用 第五章聚合物共混的應用 第五章聚合物共混的應用 第五章聚合物共混的應用 PAR的缺點 熔體粘度高 難于制成薄壁制品 四 聚芳酯 PAR 改性 第五章聚合物共混的應用 U Polymer系列是在U 100的基礎(chǔ)上 根據(jù)其用途和生成合金的聚合物種類不同而分成4個品級 分別是P Grades U Grades AX Grades和其它增強復合物等 基本性能如表1 P Grades是U 100和PC生成的合金 U Grades是U Polymer和PET生成的合金 AX Grades是U 100與其它晶型聚合物形成的合金 具有出色的耐化學藥品性 第五章聚合物共混的應用 第五章聚合物共混的應用 聚砜 PSF 是一種非結(jié)晶性的透明樹脂 1 優(yōu)點 具有優(yōu)異的物理 力學和熱性能 韌性強 電性能佳 耐高溫蠕變 耐水解 無毒 電絕緣性好及耐紫外線 且其產(chǎn)品質(zhì)輕 不但可取代各種塑料 也可代替金屬 能用注射 擠出 模壓等通用的方法進行加工 2 缺點 電鍍性差 成型加工性能差 成本較高 3 應用在電子電氣 汽車 航空 炊具 食品加工 衛(wèi)生醫(yī)療 日用品應用等領(lǐng)域廣泛應用 可制造各種化工加工設(shè)備 有泵外罩 塔外保護層 食品加工設(shè)備 污染控制設(shè)備 奶制品加工設(shè)備及工程 建筑 化工用管道等 第五章聚合物共混的應用 五 聚砜 PSF 改性 第五章聚合物共混的應用 提高耐微裂紋性為防止聚砜受溶劑作用產(chǎn)生微裂紋 常在聚砜中加入0 01 5 的銨鹽 金屬鹽或有機磺酸鹽 最好是加入過氟丁烷磺酸鉀 如聚砜的斷裂伸長為100 放入甲苯 異丙醇混合溶劑中后 下降為4 如加入0 7 的過氟丁烷磺酸鉀 其斷裂伸長率可為50 用電子輻射和加熱交聯(lián)等方法來提高聚砜的耐微裂紋性 提高熱穩(wěn)定性聚砜需在300 以上加工 熔體年度會增大 特別是聚醚砜 為使其穩(wěn)定 常向其中加入0 01 4 的堿金屬和堿土金屬鹽類 各種磷酸或磷酸酯和亞磷酸酯 ?？杉迎h(huán)狀亞磷酸酯或聚亞磷酸酯 第五章聚合物共混的應用 提高耐光性聚砜的化學結(jié)構(gòu)使它易于吸收紫外線 雖其光老化很少影響其物理機械性能 但能使其變黃 影響光學性能 提高耐光性的方法通常是加入紫外線吸收劑 一般是加入0 01 1 的2 2 羥基 3 5 二特丁基 5 氯苯并三唑或二苯基惡唑 也可加二者的混合物 混合比為0 5 1 0 01 0 05 二苯基惡唑除能吸收紫外光外 還有漂白作用 也可添加芳族硫化物和炭黑 為使聚砜片材免受紫外線作用 可用擠出法涂以0 125mm厚的聚芳酯薄層或覆蓋薄膜 經(jīng)處理厚的聚砜片材至于露天200 500小時后 沖擊強度保持51 2 而沒涂層的試樣下降至4 12 透光率也從77 2 下降至37 5 而聚砜與聚芳酯混合物制成的片材則不產(chǎn)生此效應 第五章聚合物共混的應用 提高耐磨性聚砜不是耐磨聚合物 但如加入固體潤滑劑如聚四氟乙烯 玻纖 石墨等 可提高耐磨性 提高的耐磨性和物理機械性能隨添加劑用量而變化 試驗表明 聚砜和聚醚砜含15 聚四氟乙烯和30 玻纖時 具有極佳的耐磨性 但加入15 聚四氟乙烯會使其吸水性和拉伸強度略有下降 其他性能基本不變 提高阻燃性聚砜是可燃的 而聚醚砜和聚苯砜是不燃的 為降低聚砜的可燃性 一般在其合成段或加工時加入各種含溴化合物 也可使用Sb2O3作協(xié)同劑 第五章聚合物共混的應用 g 改善加工性能聚砜的熔點粘度較高 加工需高溫高壓并需注入比通常熱塑性塑料溫度更高的模具中 聚砜特別是聚醚砜 對金屬具有相當好的粘結(jié)力 夠幸福咋的注塑制品較難從模具中頂出 為提高聚砜的熔體流動性 常添加熔體粘度抑制劑 如1 2 羥基硬脂酸 脂族高分子量醇 C 20 和某些相容共聚物 少量添加基本不影響物理機械性能 并改善其加工性 1 聚醚醚酮定義 是一種線性芳香高分子化合物 其大分子主鏈上含有大量的芳環(huán)和極性酮基 賦予聚合物以耐熱性和力學強度 另外 大分子中含有大量的醚鍵 又賦予聚合物以韌性 醚鍵越多 其韌性越好 2 性能 耐高溫 其負載熱變型溫度高達316 連續(xù)使用溫度為260 優(yōu)良的耐疲勞性 可與合金材料媲美 耐化學藥品性 它的耐腐蝕性與鎳鋼相近 自潤滑性 阻燃性 不加任何阻燃劑就可達到最高阻燃標準 第五章聚合物共混的應用 六 聚醚醚酮改性 3 PEEK共混物 PEEK 聚酰亞胺 PI PEEK PES 相容性好 Tg提高 加工流動性明顯改善 PEEK 液晶高分子 LCP PEEK 聚四氟乙烯 PTFE 第五章聚合物共混的應用 易加工性 由于它具有高溫流動性好和熱分解溫度很高等特點 可采用注射 擠出 模壓和吹塑成型 及熔融紡絲 旋轉(zhuǎn)成型 粉末噴涂 耐水解性 耐磨性 耐疲勞性 耐輻照性 耐剝離性 良好的電絕緣性能 橡膠并用NR BRNR SBRNR NBRNR CIIRBR 1 2 聚丁二烯 1 2 PB BR CIIREPDM IIREPDM 聚氨酯橡膠 PU 第五章聚合物共混的應用 第五節(jié)橡膠的共混改性 橡塑并用NBR PVCCR PVCPU PVCIIR PEEPM PESBR PENR BR PEEPDM PPBR APPNR SBR BR PSNBR PA 第五章聚合物共混的應用 第五章聚合物共混的應用 第五章聚合物共混的應用 第五章聚合物共混的應用 氟橡膠 NBR硅橡膠 氟