市政PVC管道用石英粉無機(jī)納米粒子可以賦予塑料新的功能,改善塑料的耐老化性、阻燃效果,提高熱變化溫度、耐磨耗性能等如用5%的有機(jī)蒙脫土改性PA6的熱變形溫度可以提高1.5倍;PET中加入納米粘土后大幅度降低材料的氣體透過率,比純PET的氧透過率小100倍。塑料中的無機(jī)納米粒子加入量較小,一般為3%~5%,復(fù)合材料的密度與原來樹脂相比幾乎不變或增加很小,也沒有因填料過多導(dǎo)致其他性能下降的弊端。展望:改性塑料發(fā)展趨勢(shì)2、化學(xué)助劑高效化開發(fā)新型高效助劑成為改性塑料的重要發(fā)展方向,改性塑料涉及的助劑除了塑料加工常用的助劑,如熱穩(wěn)定劑、增塑劑、紫外吸收劑、成核劑、抗靜電劑、分散劑和阻燃劑等外,增韌、阻燃、增效、合金相容(介面相容)等高效、多效功能助劑對(duì)改性塑料也是非常關(guān)鍵的。通常一些助劑的種類和品質(zhì)對(duì)改性塑料的某些性能和成本起著關(guān)鍵作用,尤其在新的增韌劑、阻燃增效劑、合金相容劑對(duì)實(shí)現(xiàn)工程塑料高性能化及特種工程塑料低成本化等方面意義重大。3、改性塑料環(huán)?;S著人們的環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)、環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格,塑料的可再生利用、環(huán)境可消納性、可生物降解、無毒、無味、無污染等保護(hù)環(huán)境的理念已融入改性塑料的設(shè)計(jì)與制造過程中,要注重能源資源的節(jié)約和合理利用,研制開發(fā)無污染、全降解、可循環(huán)再生利用的綠色環(huán)保型改性塑料產(chǎn)品成為新熱點(diǎn)。改性塑料是不同行業(yè)的融容聯(lián)姻,應(yīng)關(guān)注和重視生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)與提高,注重多元復(fù)合材料、多種工藝技術(shù)的理論與實(shí)踐研究推廣。特別是在綠色生物助劑的研究生產(chǎn)應(yīng)用、特殊功能材料批量生產(chǎn)(如碳纖維、液晶高分子、石墨烯等)、無機(jī)礦物粉體的選擇、納米級(jí)材料分散應(yīng)用及表面改性處理等方面的工藝技術(shù),應(yīng)引起行業(yè)、企業(yè)、專家的高度關(guān)注,為中國(guó)塑料工業(yè)綠色環(huán)保低碳發(fā)展作出貢獻(xiàn)。中國(guó)改性塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速、競(jìng)爭(zhēng)激烈,在技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品應(yīng)用研究方面尚存在著不可忽視的缺板,應(yīng)加強(qiáng)與國(guó)外同行業(yè)的技術(shù)交流,加大與國(guó)際名企的合作,加快改性塑料向高精尖方面發(fā)展。國(guó)外塑料制品重視產(chǎn)品耐久性、功能性、回收性,而中國(guó)塑料制品將成本與價(jià)格作為首要條件,不但影響了應(yīng)用效果,還給自然環(huán)境帶來難以解決的困難,特別是在農(nóng)用塑料、包裝薄膜等方面尤為突出,已引起政府與行業(yè)的高度關(guān)注。。
大電流溫升測(cè)試臺(tái)因此,“浮纖”現(xiàn)象的形成,不僅與塑料材料組成和特性有關(guān),而且與成型加工過程有關(guān),有著較大的復(fù)雜性和不確定性玻纖增強(qiáng)尼龍出現(xiàn)“浮纖”的解決方案改善玻纖與尼龍的相容性在成型材料中加入相容性、分散劑和潤(rùn)滑劑等添加劑,包括硅烷偶聯(lián)劑、馬來酸酐接枝相容劑、脂肪酸類潤(rùn)滑劑及一些國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口的防玻纖外露劑等。通過這些添加劑來改進(jìn)玻纖與樹脂間的相容性,提高分散相的均勻性,增加界面粘結(jié)強(qiáng)度,減少玻纖與樹脂的分離,從而改善玻纖外露現(xiàn)象。如研究表明,在基體中添加相容劑,改性后材料玻纖在基體中相容性較未添加材料明顯提高。改善成型工藝條件1.增加充填速度在增加速度之后,玻纖和塑料雖然存在流速不同,但相對(duì)于高速射膠而言,這個(gè)相對(duì)速度差的比例就小了。2.升高模具溫度這個(gè)作用是的,增高模具溫度,就是為了減少玻纖和模具接觸阻力,讓玻纖和塑料的速度差盡量變小。讓塑料流動(dòng)時(shí)的中間熔融層盡量厚,讓兩邊的表皮層盡量薄,這樣就好像光滑的河岸無法留住樹枝一樣的道理。RHCM就是利用這個(gè)原理來做到外觀無浮纖的。3.降低螺桿計(jì)量段的溫度,減少溶膠量這是讓塑料和玻纖分離的可能性盡量降低,一般來講對(duì)于浮纖影響最小,在實(shí)際操作中效果不大。但是,這個(gè)可以很好的解決燒焦。這是因?yàn)樵黾硬@w后,所以很容易堵住排氣通道,所以在最后很難排氣,并且玻纖在高壓高氧氣體環(huán)境中是很容易燃燒的。
高端芯片封裝材料用球形硅微粉燃油箱在制作燃油箱方面,改性塑料也發(fā)揮著重要的作用,可以根據(jù)一定比例混合樹脂、粘合劑、PA等材料,然后吹塑成型此外,還可以利用超高分子量高密度聚乙烯、共聚PA、EVOH樹脂等材料制作燃料箱。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣岐管汽車中的進(jìn)氣岐管在制作上存在一定難度,主要是因?yàn)檫M(jìn)氣歧管的形狀比較復(fù)雜,目前改性塑料在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣岐管的制造上大多是使用AIM工藝進(jìn)行制作,在克萊斯勒、凱迪拉克的一些型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)中,進(jìn)氣歧管就應(yīng)用了玻纖增強(qiáng)PA。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中在運(yùn)行中溫度會(huì)不斷升高,所以發(fā)動(dòng)機(jī)周邊的零部件必須在承受220攝氏度高溫的同時(shí)還能保持超高的強(qiáng)度,如果是在比較寒冷的天氣下還要有承受低溫的性能,因此一般采用PA66材料來確保塑料化零件的性能。離合器執(zhí)行系統(tǒng)離合器因?yàn)榻?jīng)常在高溫環(huán)境下工作并且又受到壓力潤(rùn)滑油劑的影響,傳統(tǒng)制造工藝中使用金屬材料,但是在不斷的試驗(yàn)中,改性塑料制作離合器執(zhí)行系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)更加明顯,在制造離合器執(zhí)行系統(tǒng)時(shí)利用50%長(zhǎng)纖維增強(qiáng)黑色尼龍LFRT原材料,穩(wěn)定性更高,并且節(jié)約成本。纖維增強(qiáng)塑料是樹脂和增強(qiáng)纖維復(fù)合而成的材料,汽車工業(yè)主要使用玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料,它具有密度小、易成型、設(shè)計(jì)靈活美觀、耐腐蝕、耐沖擊、抗振、隔熱隔電、易于涂裝、強(qiáng)度高、成本低的特點(diǎn)。目前玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯片狀模塑料碳纖維復(fù)合材料在汽車中的應(yīng)用碳纖維汽車輕量化解決方案。。
球型硅微粉2、發(fā)粘現(xiàn)象:與樹脂相比,軟質(zhì)熱塑性彈性體表面更容易產(chǎn)生發(fā)粘的現(xiàn)象原因:主要是因老化而生成低相對(duì)分子質(zhì)量聚合物和增塑劑、穩(wěn)定劑遷移至表面而引起的。但無論屬哪種情況,采用紅外光譜法(IR)等分析手段,通過分析發(fā)粘成分便能夠比較容易地確定出與此相關(guān)的物質(zhì)。發(fā)粘主要是成型溫度過高,聚合物因熱分解而形成低相對(duì)分子質(zhì)量物質(zhì)的緣故。盡管成型機(jī)的設(shè)定溫度本身未達(dá)到熱分解溫度,但在成型工藝中的剪切生熱有時(shí)也會(huì)使其暫時(shí)達(dá)到高溫。解決方案:作為其對(duì)策,降低成型溫度、低剪切化,用氮?dú)鈨艋尚蜋C(jī)液壓缸體內(nèi)部都是十分有效的。另外,在成型機(jī)暫停時(shí),膠料長(zhǎng)時(shí)間以熔融狀態(tài)置留在成型機(jī)的模腔內(nèi),有時(shí)也會(huì)因熱老化而發(fā)粘。另外,在高溫下使用的制品很容易出現(xiàn)發(fā)粘的現(xiàn)象。因此,穩(wěn)定劑、軟化劑種類的選擇和用量的確定是非常重要的。3、老化現(xiàn)象:制品機(jī)械性能明顯降低,外觀質(zhì)量變差。原因:與無機(jī)材料和金屬材料相比,高分子材料的耐熱、耐紫外線性較差引起制品老化。
高分子復(fù)合材料用球型硅微粉 NBR分子可以發(fā)生支化和交聯(lián)反應(yīng)由于合成NBR時(shí)控制較高的聚合轉(zhuǎn)化率,其交聯(lián)度更高一些。預(yù)交聯(lián)NBR便是通過聚合時(shí)加入交聯(lián)劑的方法生產(chǎn)的?! BR的初級(jí)形態(tài)有塊狀、粉末狀、液體、膠乳等。NBR與PVC、酚醛樹脂等極性樹脂的相容性甚好,但與非極性聚合物共混時(shí)需要添加相容劑?! 〗?jīng)過80余年開發(fā)應(yīng)用,NBR已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種耐油制品,如O形密封圈、蛇(軟)皮管、燃料箱襯膠、油罐襯里、印刷膠輥、絕緣地墊、耐油鞋底、織物涂層、橡膠葉輪、油井刷布、管螺紋保護(hù)層、電線電纜、膠粘劑和橡膠手套等部門,而且利用前景廣闊?! 」I(yè)生產(chǎn)NBR,一般采用連續(xù)或問歇乳液聚合工藝。按聚合溫度不同,NBR的生產(chǎn)可分為熱法聚合與冷法聚合。冷法聚合的反應(yīng)溫度一般控制在5~15℃,熱法聚合溫度則在30~50℃。大批量通用產(chǎn)品生產(chǎn)通常采用低溫連續(xù)聚合工藝,小批量、特種NBR生產(chǎn)通常采用熱法間歇聚合工藝。。
在PVC/ABS共混體系中也可以加入適量增塑劑而成為半硬制品,可用于制造汽車儀表板 PVC/TPU共混改性 聚氯乙烯與熱塑性聚氨酯共混改性后,成為一種新型的熱塑性彈性體,又稱為聚氨酯橡膠。聚氨酯具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能和極好的生物相容性。將TPU與聚氯乙烯共混,以TPU取代DOP等液體增塑劑,制成軟質(zhì)聚氯乙烯醫(yī)用制品,可避免液體增塑劑的遷移。在PVC/TPU共混體系中,為提高力學(xué)性能,可添加補(bǔ)強(qiáng)劑。各種補(bǔ)強(qiáng)劑中,白炭黑(二氧化硅)的補(bǔ)強(qiáng)效果較好。聚氯乙烯的熱穩(wěn)定劑則可選用硬脂酸鈣等。 TPU也可以用在聚氯乙烯硬制品中,用做聚氯乙烯的增韌劑,制備PVC/TPU共混增韌材料?! 〔煌贩N聚氯乙烯的共混 聚氯乙烯的共混改性,不僅包括聚氯乙烯與其他聚合物的共混,也應(yīng)包括不同品種聚氯乙烯的共混?! 「呔酆隙染勐纫蚁┡c普通聚氯乙烯共混。高聚合度聚氯乙烯樹脂(HPVC)是指聚合度大于2000的聚氯乙烯樹脂。
PVC/TPU共混改性聚氯乙烯與熱塑性聚氨酯共混改性后,成為一種新型的熱塑性彈性體,又稱為聚氨酯橡膠聚氨酯具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能和極好的生物相容性。將TPU與聚氯乙烯共混,以TPU取代DOP等液體增塑劑,制成軟質(zhì)聚氯乙烯醫(yī)用制品,可避免液體增塑劑的遷移。在PVC/TPU共混體系中,為提高力學(xué)性能,可添加補(bǔ)強(qiáng)劑。各種補(bǔ)強(qiáng)劑中,白炭黑(二氧化硅)的補(bǔ)強(qiáng)效果較好。聚氯乙烯的熱穩(wěn)定劑則可選用硬脂酸鈣等。TPU也可以用在聚氯乙烯硬制品中,用做聚氯乙烯的增韌劑,制備PVC/TPU共混增韌材料。不同品種聚氯乙烯的共混聚氯乙烯的共混改性,不僅包括聚氯乙烯與其他聚合物的共混,也應(yīng)包括不同品種聚氯乙烯的共混。高聚合度聚氯乙烯與普通聚氯乙烯共混。高聚合度聚氯乙烯樹脂(HPVC)是指聚合度大于2000的聚氯乙烯樹脂。HPVC可用于制造聚氯乙烯熱塑性彈性體。
原因:與無機(jī)材料和金屬材料相比,高分子材料的耐熱、耐紫外線性較差引起制品老化多數(shù)制品因老化而使其機(jī)械特性明顯降低,外觀質(zhì)量變差。解決方案:通過配合耐熱、耐候性等穩(wěn)定劑,通過添加紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑的方法,在一定程度上可以抑制老化現(xiàn)象的產(chǎn)生。與注射成型有關(guān)的問題及其對(duì)策。4、氣孔:在成型品中出現(xiàn)凹孔現(xiàn)象,主要是成型品在模具內(nèi)的冷卻過程中因收縮而引起的。除要求材料必須充滿模腔外,快速冷卻也是十分必要的。具體地來講,就是提高保壓(二次壓力),降低樹脂和模具的設(shè)定溫度。另外,對(duì)成型品的形狀也有很大的依賴性。由于在厚的部位極易出現(xiàn)氣孔,所以對(duì)這樣的制品來說,應(yīng)采用在其周圍設(shè)有注膠口或流膠道那樣的模型設(shè)計(jì)。5、毛邊:這是樹脂從模腔溢出造成的。對(duì)橡膠的注射成型來講,出現(xiàn)毛邊是正常的,但對(duì)樹脂或熱塑性彈性體是不正常的。
聚烯烴料的變化比較小由于加工,特別是多次加工造成的相對(duì)分子質(zhì)量降低,可以通過交聯(lián)反應(yīng)加以補(bǔ)償,因而,加工性一定程度上可以保持恒定;苯乙烯共聚物的情況有所不同,每經(jīng)過一次加工過程,拉伸性能就降低一次。大約經(jīng)過四個(gè)加工過程,韌性降低非常嚴(yán)重。而且橡膠相沖擊改性劑的效用由于交聯(lián)也被降低了,雖為高抗沖聚苯乙烯,但沖擊韌性并不比通用聚苯乙烯好。廢舊塑料性能可以通過摻混新料或添加特定的穩(wěn)定劑和添加劑加以改善,如加入抗氧劑、熱穩(wěn)定劑,可以使廢塑料造粒過程中減少熱、氧作用產(chǎn)生的不良影響。在一些混雜的廢塑料當(dāng)中,還可以適當(dāng)加入相容劑,如在聚乙烯和聚丙烯混雜的廢塑料當(dāng)中加入EPDM或EVA。在廢塑料回收造粒中還可以進(jìn)行填充改性,如在PP廢膜中同時(shí)加入10%~35%的填充料,3%~6%的潤(rùn)滑劑,2%~4%的色母粒。填充劑為CaCO3制得的再生料用于注射制品,可有效地縮短成型周期,改善制品的剛性,提高熱變形溫度,減小收縮率。潤(rùn)滑劑則改善了熔體的流動(dòng)性。一些工程塑料的回收利用中,也可以進(jìn)行填充、增強(qiáng)和合金化。對(duì)于一些易吸濕的材料,如PA、PET等,在加工中,水分會(huì)造成降解,使相對(duì)分子質(zhì)量減小,熔體粘度降低,物理性能下降。
氣相和吸熱機(jī)理PE無鹵阻燃劑,用于PE無鹵阻燃,不需要PE自身的活潑基團(tuán)或者需要很少;主要靠阻燃劑自身發(fā)生化學(xué)反應(yīng),達(dá)到阻燃效果,當(dāng)阻燃劑達(dá)到45%時(shí),可以達(dá)到VO級(jí);可以加填充,可以做PE拉絲、齊博PE薄膜、PE再生料等無鹵阻燃;阻燃劑與PE的相容性好,做出的產(chǎn)品韌性好,物性也行,擠出料條過水槽時(shí)無水滑現(xiàn)象,阻燃PE經(jīng)過70℃浸水168小時(shí)后,不析出;烘箱12小時(shí)120度,沒有油脂和白色粉末出現(xiàn);當(dāng)阻燃劑添加到50-55%時(shí),可以過850℃GWIT灼熱絲實(shí)驗(yàn)。