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改性塑料增韧技术有哪些?
来源:    发布日期:2016-03-03    已有2232人浏览

     塑料增韧技能一直被学术和工业界研讨和重视,由于资料的耐性一般对产品的运用起着决定性的影响。本文介绍的就是有关塑料增韧的几个问题:

1.塑料的耐性怎么测验与评估?

2.塑料增韧的原理安在?

3.常用的增韧剂有哪些?

4.塑料都有哪些增韧办法?

5.怎么了解增韧必先增容?

一、塑料的耐性的

1、 刚性越大资料越不容易发作形变,耐性越大则越容易发作形变

    耐性与刚性相对,是反映物体形变难易程度的一个特点,刚性越大资料越不容易发作形变,耐性越大则越容易发作形变。一般,刚性越大,资料的硬度、拉伸强度、拉伸模量(杨氏模量)、曲折强度、曲折模量均较大;反之,耐性越大,开裂伸长率和冲击强度就越大。冲击强度体现为样条或制件接受冲击的强度,一般泛指样条在发作决裂前所吸收的能量。冲击强度随样条形态、实验办法及试样条件体现不相同的值,因而不能归为资料的根本性质。


2、不相同的冲击实验办法所得到的结果是不能进行对比的

    冲击实验的办法很多,根据实验温度分:有常温冲击、低温冲击和高温冲击三种;根据试样受力状况,可分为曲折冲击-简支梁和悬臂梁冲击、拉伸冲击、改变冲击和剪切冲击;根据采用的能量和冲击次数,可分为大能量的一次冲击和小能量的屡次冲击实验。不相同资料或不相同用处可选择不相同的冲击实验办法,并得到不相同的结果,这些结果是不能进行对比的。


二、塑料增韧的原料

1、银纹-剪切带理论

    在橡胶增韧塑料的共混系统中,橡胶颗粒的效果主要有两个方面:一方面,作为应力会集的基地,诱发基体发作很多的银纹和剪切带;另一方面,操控银纹的开展使银纹及时停止而不致开展成破坏性的裂纹。

2、影响塑料增韧效果的要素主要有三点

2.1基体树脂的特性

    研讨表明,进步基体树脂的耐性有利于进步增韧塑料的增韧效果,进步基体树脂的耐性可经过以下路径完成:增大基体树脂的分子量,使分子量散布变得窄小;经过操控是否结晶以及结晶度、晶体尺度和晶型等进步耐性。例如,PP中参加成核剂进步结晶速率,细化晶粒,然后进步开裂耐性。

2.2增韧剂的特性和用量

    A.增韧剂分散相粒径的影响——关于弹性体增韧塑料,基体树脂的特性不相同,弹性体分散相粒径的最好值也不相同。例如,HIPS中橡胶粒径最好值为0.8-1.3μm,ABS最好粒径为0.3μm摆布,PVC改性的ABS其最好粒径为0.1μm摆布。

    B.增韧剂用量的影响——增韧剂的参加量存在一个最好值,这与粒子距离参数有关;

    C.增韧剂玻璃化转变温度的影响——一般弹性体的玻璃化温度越低,增韧效果越好;

    D.增韧剂与基体树脂界面强度的影响——界面粘结强度对增韧效果的影响不相同系统有所不相同;

    E.弹性体增韧剂构造的影响——与弹性体类型、交联度等有关。

2.3两相间的结合力

    两相间具有杰出的结合力,能够使得应力发作时能够在相间进行有用的传递然后耗费更多的能量,微观上塑料的归纳功能就越好,其中尤以冲击强度的改善最为显着。一般这种结合力能够了解为两相之间的彼此效果力,接枝共聚和嵌段共聚即是典型的增加两相结合力的办法,不相同的是它们经过化学合成的办法构成了化学键,如接枝共聚物HIPS、ABS,嵌段共聚物SBS、聚氨酯。


    关于增韧剂增韧塑料而言,归于物理共混的办法,可是其原理是相同的。抱负的共混系统应是两组分既有些相容又各自成相,相间存在一界面层,在界面层中两种聚合物的分子链彼此分散,有显着的浓度梯度,经过增大共混组分间的相容性,使其具有杰出的结合力,进而增强分散使界面弥散,加大界面层的厚度。而这,便是塑料增韧亦是制备高分子合金的要害技能之地点——高分子相容技能!


    

     

三、塑料增韧剂的种类

1、 橡胶弹性体增韧:

      EPR(二元乙丙)、EPDM(三元乙丙)、顺丁橡胶(BR)、天然橡胶(NR)、异丁烯橡胶(IBR)、丁腈橡胶(NBR)等;适用于所用塑料树脂的增韧改性;

2、 热塑性弹性体增韧:

      SBS、SEBS、POE、TPO、TPV等;多用于聚烯烃或非极性树脂增韧,用于聚酯类、聚酰胺类等富含极性官能团的聚合物增韧时需参加相容剂;

3、 核-壳共聚物及反响型三元共聚物增韧:

      ACR(丙烯酸酯类)、MBS(丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PTW(乙烯-丙烯酸丁酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物)、E-MA-GMA(乙烯-丙烯酸甲酯—甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物)等;多用于工程塑料以及耐高温高分子合金增韧

4、高耐性塑料共混增韧:

     PP/PA、PP/ABS、PA/ABS、HIPS/PPO、PPS/PA、PC/ABS、PC/PBT等;高分子合金技能是制备高耐性工程塑料的主要路径;

5、其它方法增韧:

     纳米粒子增韧(如纳米CaCO3)、沙林树脂(杜邦金属离聚物)增韧等;


四、改性塑料的增韧方法

    a、合成树脂自身耐性缺乏,需求进步耐性以满意运用需求,如GPPS、均聚PP等;

    b、大幅度进步塑料的耐性,完成超韧化、低温环境长期运用的请求,如超韧尼龙;

    c、对树脂进行了填充、阻燃等改性后引起了资料的功能降低,此刻有必要进行有用的增韧。

    通用塑料一般都是经过自由基加成聚合而得,分子主链及侧链不含极性基团,增韧时增加橡胶粒子及弹性体粒子即可取得较好的增韧效果;而工程塑料一般是由缩合聚合而得,分子链的侧链或端基富含极性基团,增韧时可经过参加官能团化的橡胶或弹性体粒子较高的耐性。


、塑料增韧要害在于增容,你怎么看?

    一般来说,塑料在遭到外力效果时以界面脱黏、空洞化、基体剪切屈从的进程吸收、耗散能量,除了非极性塑料树脂增韧时能够直接参加与其相容性好的弹性体粒子(相似相容原理)时,其它极性树脂都需求有用的增容才能完成终究增韧的意图。前面说到的几类接枝共聚物作为增韧剂时,都会与基体发作激烈的彼此效果,例如:

    (1)带环氧官能团型增韧机理:环氧基团开环后与聚合物端羟基、羧基或胺基发作加成反响;

    (2)核壳型增韧机理:外层官能团与组分充分相容,橡胶起到增韧效果;

    (3)离聚体型增韧机理:凭借金属离子与高分子链的羧酸根之间的络合效果构成物理交联网络,然后起到增韧的效果。


    实践上,如果把增韧剂看作一类聚合物,就能够把这种增容原理延伸到一切的高分子共混物中。如下表,工业上制备有用的聚合物共混物时,反响性增容是咱们有必要要运用的技能,此刻增韧剂就有了不相同的含义,“增韧相容剂”,“界面乳化剂”的称谓就显得格外形象! 


    综上,塑料增韧无论关于结晶性塑料仍是无定形塑料平等主要,而从通用塑料、工程塑料到特种工程塑料其耐热性逐步进步,本钱报价也不断攀升,这么就对增韧剂的耐热性、耐老化性等提出了更高的请求,一起也是对塑料改性增韧技能一次大的考验,而最主要的也是最要害的一条即是和基体及组分坚持杰出的相容性!