聚甲醛塑料资料.doc

POM-聚甲醛的简介收藏聚甲醛学名聚氧化次甲基，英文名称Polyoxymethylenes或者Polyacetal(简称POM)，是分子主链中含有-CH2-O-链节的线型高分子化合物，为乳白色不透明结晶性线性热塑性树脂聚甲醛是一种没有侧基、高密度、高结晶的线型聚合物，具有优异的综合性能。它是继尼龙之后发展的优良树脂品种，分子结构规整和结晶性使其物理机械性能十分优异，有金属塑料之称。按其分子链中化学结构的不同可以分为均聚甲醛和共聚甲醛两种。分子式： 结构式：均聚甲醛：CH2On共聚甲醛：-CH2On-CH2O-CH2-CH2m- (nm)均聚甲醛和共聚甲醛均聚甲醛结晶度高，机械强度、刚性、热变形温度等比共聚甲醛好，共聚甲醛熔点低，热稳定性，耐化学腐蚀性，流动特性，加工性均优于均聚甲醛，新开发的产品为超高流动（快速成型），耐冲击和降低模具沉积牌号，也有无机填充，增强牌号。两者的重要区别是：均聚甲醛密度、结晶度、熔点都高，但是热稳定性差，加工温度范围窄(约10)，对酸碱稳定性略低；共聚甲醛密度、结晶度、熔点、强度都较低，但是热稳定性好，不容易分解，加工温度范围宽(50),对酸碱的稳定性较好。聚甲醛是本世纪60年代问世的新型热塑性工程塑料，它的发展极其迅速，目前已经成为工程塑料家族中举足轻重的一员。聚甲醛的原料是甲醛，可以从化肥生产中的废气一氧化碳与氢先合成得到甲醇，再经过氧化而制得甲醛。甲醛经过缩聚或者离子型聚合得到聚甲醛。聚甲醛是一种表面光滑、有光泽的硬而致密的材料，淡黄或白色，薄壁部分呈半透明。燃烧特性为容易燃烧，离火后继续燃烧，火焰上端呈黄色，下端呈兰色，发生熔融滴落现象，有强烈的刺激性甲醛味、鱼腥味。聚甲醛味白色粉末，一般不透明，着色性好，它的力学、机械性能与铜、锌极其相似，可以在-40100温度范围内长期使用，它的耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越，又有良好的耐油、耐过氧化物性能。但是不耐酸、不耐强碱和不耐日光紫外线的辐射。聚甲醛的拉伸强度达到70Mpa，吸水性小、尺寸稳定、高光泽，这些性能都比尼龙好。聚甲醛为高结晶的树脂，在热塑性树脂中是最坚韧的。其抗张强度、弯曲强度、耐疲劳性强度均高，耐磨性和电性能优良。聚甲醛的缺点：受强酸侵蚀，耐侯性差，粘合性差，热分解与软化温度接近，因此熔融加工比较困难。极限氧指数为塑料中最小，比较容易燃烧POM-聚甲醛的物理化学性能收藏项 目均聚甲醛共聚甲醛密度较高较低相对密度1.431.41结晶度75%85%70%75%熔点175165机械强度较高较低热稳定性较差，易分解较好，不易分解成型加工温度范围较窄，约10较宽，约50聚甲醛的机械性能屈服拉伸强度(Mpa)7062拉伸弹性模数(Gpa)2.92.8屈服伸长率(%)1512断裂伸长率(%)1560压缩强度(Mpa)127113压缩弹性模数(Gpa)-3.2挠曲强度(Mpa)9891缺口冲击强度(Kj/m2)7.66.5无缺口冲击强度(Kj/m2)10890100聚甲醛的热性能比容(cm2/Kg)70471224h吸水率(%)0.250.22成型收缩率(%)2.02.52.52.8马丁耐热性()60645762连续耐热性()85104热变形温度()1.8Mpa124110脆化温度()-40燃烧性缓慢燃烧缓慢燃烧抗光老化性逐渐粉化性能下降聚甲醛的电性能介电系数(60HZ)3.73.8介电系数(106HZ)3.73.8介电损耗(60HZ)0.0040.0040.005介电损耗(106HZ)0.0040.0040.005电阻率(cm)6101411014击穿强度(Kv/mm)18.6POM-聚甲醛的特性收藏聚甲醛为乳白色不透明的，一种没有侧链的高密度、高结晶性的线型聚合物。具有良好的综合性能，突出的优良的耐疲劳性和耐蠕变性，良好的电性能等。 力学性能：由于聚甲醛是一种高结晶性的聚合物，具有较高的弹性模量，很高的硬度和刚度。可以在-40100长期使用。而且耐多次重复冲击，强度变化很少。强度受温度和温度变化影响很少。聚甲醛是热塑性材料中耐疲劳性最为优越的品种，蠕变小。 热学性能：聚甲醛具有较高的热变形温度，均聚为136，共聚为110。但由于分子结构方面的差异，共聚甲醛反而有较高的连续使用温度。一般而言聚甲醛的长期使用温度是100左右。而共聚甲醛可在114连续使用2000h，或在138时连续使用1000h。短时间可使用的温度可达160。按美国 UL规范，聚甲醛的长期耐热温度为85105。 耐化学药品性：聚甲醛的基本结构了它没有常温溶剂。在树脂熔点以下或附近，也几乎找不到溶剂，仅有个别物质如全氟丙酮，能够形成极稀的溶液。所以在所有的工程塑料中聚甲醛耐有机溶剂和耐油性十分突出。特别在高温条件下有相当好的耐腐蚀性。而且尺寸和机械强度变化不大。聚甲醛与多中颜料有较好的相容性，易于着色，但由于有些颜料具有酸性，所以聚甲醛用的颜料需要慎重选择。其色母的制作，也远比一般树脂苛刻。聚甲醛因其结晶性，不能够用染料着色。 电气性能：聚甲醛良好的电性能之一在于介电常数不受温度和湿度的影响。不同制造工艺导致的微量杂质含量差异对于体积电阻可带来一个数量级的影响。 聚甲醛性能的不足之处：相对密度教大，不透明，不耐酸；成型收缩率大；熔点不很高；热降解在教高温度下相当迅速。在氧的存在下还有热氧降解发生。 均聚甲醛除有上述性能外，密度、结晶度、机械强度高。而共聚甲醛短期强度、模量、伸长率、热变形温度、抗蠕变性、耐热老化、耐热水性等都优于均聚甲醛，成型温度范围也教宽。POM-聚甲醛的应用收藏POM强度高，质轻，常用来代替铜、锌、锡、铅等有色金属，广泛用于工业机械、汽车、电子电器、日用品、管道及配件、精密仪器和建材等部门。POM 被广泛用于制造各种滑动、转动机械零件，做各种齿轮、杠杆、滑轮、链轮，特别适宜做轴承，热水阀门、精密计量阀、输送机的链环和辊子、流量计、汽车内外部把手、曲柄等车窗转动机械，油泵轴承座和叶轮燃气开关阀、电子开关零件、紧固体、接线柱镜面罩、电风扇零件、加热板、仪表钮；录音录像带的轴承；各种管道和农业喷灌系统以及阀门、喷头、水龙头、洗浴盆零件；开关键盘、按钮、音像带卷轴；温控定时器；动力工具，庭园整理工具零件；另外可作为冲浪板、帆船及各种雪撬零件，手表微型齿轮、体育用设备的框架辅件和背包用各种环扣、紧固件、打火机、拉链、扣环；医疗器械中的心脏起博器；人造心脏瓣膜、顶椎、假肢等。POM-聚甲醛的典型应用 ApplicationsPOM-聚甲醛的相关产品 Related Products汽车工业制造汽车泵、汽化器部件、输油管、动力阀、万向节轴承、马达齿轮、曲轴、把手、仪表板、汽车窗升降机装置、电开关、安全带扣等。电子电器工业制造插头、开关、按扭、继电器、洗衣机滑轮、盒式磁带的轴和轮壳、电子计算机外壳机械制造业广泛应用作齿轮、驱动轴、链条、阀门、阀杆螺母、轴承、凸轮、叶轮、滚轮、喷头、导轨、衬套、管接头和机械结构件等传动部件。家用电器及用品电视机、洗衣机、电冰箱、电话机、收录机、洗碟机的各种零件等精密仪器制造架子的支撑架、罩体、摩擦垫板以及钟表、照相机其他精密仪器的零件工业与消费品用于耐腐蚀的消防水龙头，钢笔的笔杆和笔套、玩具、梳子、拉链、睫毛油棒等消费品等等POM-聚甲醛的加工特性和工艺参数收藏POM-聚甲醛的加工特性 POM熔体的流变性呈非牛顿型，其熔体的粘度对温度不敏感；对注塑而言，要增加流动性能，可以从增加注塑速率减小喷嘴尺寸等方面入手。 POM的结晶度大，熔程窄，成型收缩大（可达3.5%）。对注塑厚制品而言，要注意保压和补料，以免造成收缩孔太大而报废。 POM的热稳定性差，温度过高或时间过长，均会引起分解；特别是温度超过250，分解速度会加快，并溢出强烈刺激眼睛的甲醛气体，严重时制品会产生气泡或变色，严重者会引起爆炸。因此，必须严格控制温度和停留时间；另外，还需加入抗氧化剂和双氰胺甲醛吸收剂。 POM的冷凝速度快，制品易产生表面缺陷如折皱、斑纹及熔接痕等，为此应用提高注塑速度和提高模具温度等方法解决。 POM制品易产生内应力，后收缩也较大，应进行后处理。后处理的条件为：厚度6mm以下，温度100，时间0.251h；厚度6mm以上，温度120130，时间46h。 POM的吸水率不高，但干燥处理可提高制品的表面光泽度。干燥条件为：温度110120，时间35h。POM-聚甲醛的成型加工方法聚甲醛(POM)分为共聚POM和均聚POM两种。两者在耐热性、结晶性等方面存在明显的差异，因此各自的成型条件对其性能的影响也有较大的不同。均聚POM，成型条件对性能的影响是： 模具温度的影响较大，主要表现为随模具温度的提高，POM的结晶更趋于完整，使其拉伸强度和冲击强度提高，而断裂伸长率下降。 料筒温度设置在适当范围时，一般对性能影响不大，但如果料筒温度过高或在料筒中滞留时间过长时，会使POM热分解而引起其断裂伸长率的降低。 注塑压力、注射时间及冷却时间对POM的冲击强度有一定的影响，但与其它性能无关。共聚POM，成型条件对性能的影响是： 模具温度的影响较大，也表现为随模具温度的提高，其拉伸强度和冲击强度提高。 注塑压力、注射时间及冷却时间对所有性能均无影响。一、POM的挤出成型POM可通过挤出成型生产各种规格的管材、棒材、板材、薄膜或单丝等。但由于其熔体粘度特性、收缩特性等原因，使POM在挤出过程中的赋形控制较为复杂，因此和注射成型相比，POM的挤出成型制品较少，主要用于生产需二次加工机械切削等)的板材和棒材等。例如，用挤出法生产POM捧材时，由十POM为结晶性高分子材料，其熔体在冷却时往往伴随着较大的容积变化，且在定型时熔融状的棒材一旦进人冷却槽后，其表面就会在瞬间固化生成表面皮层，而皮层下面的部分还处千熔融状态，随冷却的进行，处于熔融状态的树脂将由外向里继续固化，固化中因体积减小所引起的收缩力将作用于中心部分尚未固化的树脂，这相当于中心部位受到均等的拉力，其结果往往在棒材的芯部沿棒的长度方向形成连续的缩孔(即空心)，特别是当棒材的直径越大时缩孔现象越严重。在工业生产中，常常根据棒材直径的大小采用不同的生产方法。如生产直径较细（直径3,5cm）的棒材时，最重要的是在挤出过程中控制棒材表面的冷却温度。此时，可采用用定型环赋形的方法，并使用设定在125一13D的高温浴槽，以减缓棒材表面的冷却速度和尽量降低棒材表面及内部的温度差一般情况下棒材从口模出口到进人定型环的距离要尽量短些，而定型环后面的高温浴槽要尽量长些。高温浴槽常用甘油或乙二醇作溶液，浴槽的长度和挤出速度存在着一定的关系，其原则就是使棒材从表面到中心的整个固化期间都处于125一130的浴温下，以避免空心现象的发生。当棒材的直径为7一8 cm时，可和大直径的棒材一样采用定型口模(即由口模直接定型)方式生产，也可和小直径棒材一样采用定型环方式生产。用定型环方式生产时大多采用空气徐冷的方法，此法虽然比较简单，但为了保证不发生空心现象，往往要求较慢的挤出速度和冷却速度，因此空气冷却部分较长，一般要达到5m以上，同时要选用熔体强度较大的POM品级，以防止发生缩瘪。挤出大口径棒材时，一般应采用定型口模的形式，这样可以使棒材的处于熔融状态的芯部在冷却过程中始终保持在挤出压力之下，以保证能山后续的熔融树脂不断地补充因冷却而引起体积减小的部分。二、POM的注射成型POM制品大多采用注射成型法生产。在注射成型及成型准备过程中应注意下列事项。(1)预干燥采用铝箔防潮袋包装的POM料原则上可以直接用于注射成型，但对外观要求高的制品，最好经干燥后再进行成型。而对开封并放置一定时间的POM料，因有一定量的吸湿，则必须经干燥后再用于成型，否则会在注射成型中产生较多的模垢，或者因产生银纹而使制品的外观不良。通常对POM进行注射成型时，为了达到较好的制品外观和减少成型时的模垢，要求其原料的含水率不超过0.1%。较高的干燥温度虽能使树脂含水率降至0.1%以下所需的时间大为缩短，但因过高的温度易使POM制品表面氧化变黄，所以最好采用较温和的干燥条件。POM的最佳干燥温度为80一90C，干燥时间为3一4h。(2)料筒温度设定适当的料筒温度主要是为了保证POM在注射成型过程中既有良好的流动性又不产生明显的热分解，以便在适当的注塑压力下顺利地充满型腔并获得具有良好外观及良好性能的制品。由于POM的流动性对温度的依赖性较低而对剪切速率较为敏感，因此，特别是当成型薄壁制品时仅靠提高POM的温度来改善其流动性的效果是有限的，且温度过高会引起POM(特别是均聚POM)热分解，致使制品性能下降，此时一般应考虑采用熔体流动速率较高的POM品级。同样，对POM来说，如果料筒温度设定过低，其球晶来不及充分熔融也会影响其制品的性能。共聚POM和均聚POM的熔融温度分别为165和 175 ,两者相差10左右，且耐热性也有很大的差异，因此对共聚POM而言，在注射成型时可将树脂温度设定在190-210；对于均聚POM，既要考虑其熔融温度而设定较高的温度，又要尽可能防止其热分解而设定较窄的温度范围，因此可将树脂温度设定在200一210。但值得注意的是，注射成型中POM的实际温度往往要比料筒的设定温度高10-20(3)注塑压力注塑压力可分为充填压力和保压压力两个部分，充填压力一般要比保压压力大。对POM这样的结晶性树脂而言，因其在冷却固化时往往会产生较大的体积收缩，所以必须有足够的保压压力才能使其得到补充。因此在POM的注射成型中，适当地增加保压压力可减少并消除POM制品的翘曲现象和内部产生气泡的现象，但保压压力过大也会使POM制品产生毛刺。(4)注射速率当成型薄壁或者采用多型腔成型对尺寸精度要求较高的POM制品时，应采用较快的注射速率，反之，成型壁厚较大的制品时以采用较慢的注射速率为宜(5)模具温度适当的模具温度是获得具有良好性能的POM制品的重要条件之一。一般情况下，可将模具温度设定在60-80。如果模具温度过低，往往会在制品中留下较大的残留应力，致使制品使用过程中发生龟裂、变形，或者在较高的使用温度下发生后收缩等制品缺陷。但如果要求制品在较高的环境温度下使用，或者要求制品有较好的表面光泽时.可将模具温度提高到120左右。三、其它成型在某些情况下，POM也采用挤出吹塑成型和注射吹塑成型来生产各种耐化学药品的容器制品.POM-聚甲醛的改性 增强POM主要增强材料为玻璃纤维、玻璃球或碳纤维等，并以玻璃纤维最通常用。增强后的力学性能可提高23倍，热变形温度提高50以上。 润滑POM在POM中加入F4、石墨、二硫化钼、润滑油及低分子量PE等，可提高其润滑性能。例如，在POM中加入5份F4，可降低摩擦系数60%，耐磨性提高 12倍。再如，在POM中加入液体润滑油，可大幅度提高耐磨性和极限PV值。为提高油的分散效果，需加入炭黑、氢氧化铝硫酸钡、乙丙橡胶等吸油载体。加 入5%油POM的耐磨性提高72%，极限PV值可达3.9MPam/s（纯POM为0.213 MPam/s），为其他工程塑料的320倍。POM-聚甲醛的注塑工艺参数料筒温度喂料区4050（50）区1160180（180）区2180205（190）区3185205200区4195215（205）区5195215（205）备注：括号内的温度建议作为基本设定值，行程利用率为35和65，模件流长与壁厚之比为50：1到100：1熔料温度205215料筒恒温170模具温度40120注射压力100150MPa（10001500bar）；对截面厚度为34mm的厚壁制品件，注射压力约为00MPa（1000bar），对薄壁制品件可升至150MPa（1500bar）保压压力取决于制品壁厚和模具温度；保压越长，零件收缩越小；保压应为80100MPa（8001000bar），模内压力可获得6070MPa（600700bar）；需要精密成型的地方，保持注射压力和保压为相同水平是很有利的（没有压力降）。相同的循环时间条件下，延长保压时间，成型重量不在增加，这意味着保压时间使之为最优；通常保压时间为总循环时间的30；成型重量仅为标准重量的95，因为收缩率为2.3：成型重量达到100时，收缩率为1.85；均衡的和低的收缩率使制品尺寸保持稳定背压510MPa（50100bar）注射速度中等注射速度；如果注射速度太慢，模具或熔料温度太低，制品表面往往会出现细孔螺杆转速螺杆转速折合线速度为0.7m/s：将螺杆转速设置为只要能在冷却时间结束前完成塑化过程即可；螺杆扭矩要求为中等计量行程（0.53.5）D残料量26mm，取决于计量行程和螺杆直径预烘干不需要；如果材料受潮，在100温度下烘干约4h回收率一般成型可用100的回料，精密成型最多可加20的回料收缩率约为2（1.83.0）；24h后收缩停止浇口系统壁厚平均的小制品可用点式浇口；浇口的横截面应为制品最厚截面5060；逆着模腔内一些障碍（中子、隔层）注射为好；用热流道模具成型也是一种工艺法机器停工时段生产结束前510min关闭加热系统，设背压为零，像挤出机清空料筒；当更换其它树脂时，如PA或PC，用PE清洗料筒料筒设备标准螺杆，止逆环，直通喷嘴POM-聚甲醛注塑成型中的制品缺陷及其解决措施制品缺陷原因分析解决措施银纹粒料含水塑化计量时带人潮湿空气树脂过热分解(料简、喷嘴局部过热或漏料）将粒料在80-90充分干燥3-4小时调整背压提高塑化时的排气效果降低过热处温度、清除滞料或更换部件以减少滞料变色或焦痕树脂过热分解滞留时间过长带入空气清除料筒、喷嘴中的滞料调整合适的料筒温度选择容量合适的注塑机，调整背压，提高塑化时排气效果局部变色或焦痕模具排气不良引起绝热压缩使树脂过热分解在模具上开设排气，槽降低注射速率污点有异物或其它树脂混入清扫料斗、料筒及喷嘴。在储存运输中注意不要弄脏原材料黑点料简壁上形成的糊料脱落后混入树脂中注射成型前尽可能把料筒清理干净表面缩痕或内部气泡保压不足材料供给不足增加保压压力，增加保压时间检查喷嘴是否堵塞，加大浇口尺寸，确认回缩量毛 刺锁模力不足注塑压力过高注射速率过快树脂熔体粘度过低增加锁模力降低注塑压力降低注射速率使用高枯度型号的树脂不易脱模或脱模时制件变形模具和制件之间形成负压脱模使制件末充分冷却脱模力作用点不当降低注塑压力延缓开模速度降低模具温度或增加冷却时间充模不足料筒温度过低材料在流道中凝固过快模具温度过低熔融树脂供给量不足模具内脱气不足提高料筒温度提高模具温度增大流道尺寸加大树脂计量在模具上开设排气槽圆弧状乱流痕或痘痕树脂温度过低注塑压力、保压压力过低模具温度过抵注射速率低树脂的流动性差提高料筒和喷嘴温度提高注塑压力和保压压力提高模具温度提高注射速率提高树脂的流动性流线痕后注入到模具的熔融树脂对前注入但尚未完全冷却的树脂产生挤压扩大模具浇日尺寸降低注射速率。改变浇口位置，提高料筒温度和模具温度，高树脂的流动性浇口附近有皱痕进入保压之前熔融树脂已被冷却.其冷却时的流被东结加大浇口尺寸，选择适当的注射速率翘曲变形熔融树脂收缩不均制件壁厚不均模具温度不均模具内压力分布不均收缩率的各向异性提高注塑压力和保压压力改变设计使制件壁厚尽可能均匀调整模具温度使之分布均一选择适当的注射不足速率调整浇口位置或扩大浇口尺寸POM-聚甲醛的主要生产厂家和牌号收藏聚甲醛学名聚氧亚甲基，英文名称为Acetal resin，Polyoxymethylene，Polyacetal，简称为POM，俗称赛钢。聚甲醛是由三聚甲醛经溶液聚合、本体聚合、辐射聚合或气相聚合后，再用酯化或醚化等方法，使端基封闭，造粒而得。聚甲醛分为均聚甲醛和共聚甲醛两种，均聚甲醛由无水聚甲醛聚合而得，共聚甲醛是由三聚甲醛与少量二氧戊环的共聚产物。1959年美国杜邦公司首先实现了均聚甲醛的工业化生产，商品名为Delrin，1962年美国Celanese公司推出了共聚甲醛产品,商品名为：Celcon。目前POM的生产厂家以共聚产品占多。均聚甲醛的两个主要制造商是杜邦公司和旭化成公司。旭化成公司既制造共聚甲醛又提供均聚甲醛，还唯一提供第三类聚甲醛，即嵌段共聚甲醛的制造商。它是甲醛在含有活泼氢的功能聚合物存在下聚合制得的，以摩擦、磨耗特性见长。目前国内有三家生产共聚甲醛的厂家： 云天化引进波兰ZAT公司的全套技术，生产共聚甲醛树脂，产品的商品名为“云天化”，年产量为10000吨。2008年重庆分公司长寿6万吨/年聚甲醛项目一期项目经过2008年9月9日20：50生产出聚甲醛产品，其目前的年生产能力将达到3万吨/。相关链接：云天化聚甲醛重庆一期项目开车成功产出产品 上海蓝星化工新材料厂于4万吨/年聚甲醛于2008年3月29日顺利投产成功相关链接： 上海蓝星化工新材料厂4万吨/年聚甲醛顺利投产成功POM-聚甲醛的主要生产厂家和牌号POM-聚甲醛的制造商商品名称云天化股份有限公司商品名称：云天化 聚甲醛（共聚甲醛）上海蓝星新材料有限公司商品名称：蓝星钢 聚甲醛台湾赫斯特有限公司(Hoechst Celanese) 商品名称：Celcon POM 特殊级 Celcon POM日本旭化成工业有限公司(Asahi Chemical Industry Co.,Ltd) 商品名称： Tenac POM Tenac-C(共聚甲醛)日本聚合物塑料公司(Polyplastics Co.,Ltd.) 商品名称： Duracon日本三菱瓦斯化学公司(Mitsubishi Gas Chemical Co.,Ltd.) 商品名称： Lnpital POM美国塞拉尼斯塑料公司(Celanes Plastics Co.) 商品名称： Celcon POM美国杜邦公司(Du Pont Co.) 商品名称：Delrin POM美国液氮加工公司(Liquid Nitrogen Processing Co.) 商品名称：LNP POM美国塞摩菲尔公司(Thermofil Co.) 商品名称：Thermofil POM美国威尔逊纤维填料公司(Wilsor-Fibrefil Internatinal) 商品名称：Formaldaitl美国尔普特公司(R.T.P.Co.) 商品名称：RTP-Pom德国巴斯夫公司(Badlsche Anilin Soda Fabrik Co.,Ltd.) 商品名称：Ultraform-POM德国赫斯特化学公司(Hoechst AG) 商品名称：Hostaform POM(共聚甲醛)荷兰阿克苏化学公司(Akzo Engineering Plastics Inc.) 商品名称：AKZO-POMalign=left韩国LG化学公司(Engineering Plastics Division) 商品名称：Lucel-POM日本宝理塑料株式会（Polyplastics Co., Ltd. (Japan)）商品名称：夺钢(DURACON,POM) & TEPCON(POM)废塑料及秸杆生产木塑板材 工艺和前景发布时间：09-10-21 收藏木材主要由纤维素、半纤维素和木素所组成，纤维素使其具有较高的抗拉强度，木素具有较高的抗压强度。木材中的三大素，不仅使其具有弹性，而且具有较高的韧性。因此，将木质纤维材料与塑料混合在一起，然后把它置于专用的模具内，在高温高压的条件下，经特殊加工工艺，就会紧密结合而形成新型的木塑复合材料。原料组成废旧塑料：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）。植物秸杆：木材下脚料、锯末、麦杆、稻壳、稻糠粉、花生壳、农作物秸杆等。产品特点木塑复合板材兼有木材和塑料两种材料的成本和性能优点，产品具有以下特点：产品不需油漆，不污染环境，可回收再利用；抗紫外线，耐候性优，不易腐蚀，适于室外、露天日晒雨淋的休闲、体育场所、近水景观等场所；可按用户需要配色调色，可清洗，维护方便；防蛀、防腐、防水；加工简单，任何木加工机械都可胜任；机械性能好，98%的原料为废旧材料，且价格便宜，可制成各种截面形状的制品，可锯、可刨、可钉；不长真菌，抗强酸强碱，不易变形； 使用范围建筑材料：室内外各种铺板、栅栏、建筑模板、隔墙隔音板、活动房屋、防潮隔板、楼梯板、扶手、门窗框、站台、水上建筑、路板等；汽车上的门内装饰板、底板、坐椅靠背、仪表板、座位底板、顶板等。室内装潢：各种装饰条、装饰板、镜框条、窗帘杆、窗帘圈及装饰件、活动百叶窗、天花板、壁板等。园林材料：室外桌椅、庭外扶手及装饰板、花箱、露天铺地、废物箱等。包装运输材料：各种规格的运输托盘和出口包装托盘，仓库铺垫板、各类包装箱、运输玻璃货架等。生产工艺生产木塑复合板材主要有以下工艺路线：挤出成型工艺由单螺杆或双螺杆挤出机挤出成型，可连续挤出任意长度的板材。该工艺又可分为单机挤出和双机复合挤出板材，复合挤出是在木塑板材的外表同步挤出一层纯塑料表层，成为在特殊场合使用的木塑板材。热压成型工艺可成型一定规格的不连续板材，加工工艺类似于中密度纤维板的成型工艺。 挤压成型工艺挤出机和压机联用的一种挤出和加压的同步工艺。其成型的板材长度要大于热压成型的板材，制品综合性能优于挤出工艺的板材制品。木塑复合材料加工工艺控制的关键是防止混炼和成型加工过程中塑料及锯末的热降解和焦烧，锯末作为有机物热稳定性较差，其中的半纤维素和木素容易分解，有氧存在时，200左右即发烟变色。因此，在木塑复合板材的配方及工艺技术中，解决木粉与塑料树脂的界面结合，是该技术的关键。木塑复合材料连续混炼制造技术，是利用耦合技术，将木粉、木屑与热塑性塑料结合,并利用连续混炼技术制成高强度复合材料，由于采用木质纤维作为补强材料，产品在表面硬度、机械强度、防虫、防水、尺寸稳定性均佳。木塑复合板材的加工与传统的木材加工和塑料加工相比具有显著的技术特点，木塑复合板材生产工艺是将选型后的木粉经过干燥等处理后，按不同用途的配方要求进行混合、粉碎，按着型材要求由塑料加工挤出机加工成型，并进一步加工成产品，各种木质纤维可由木材下脚料、麦杆、稻壳等加工而来，特别是废旧木粉、锯末、农作物秸杆等的利用，无疑是对社会环境的有利保护，不仅有利于人类生活环境，更是对有限资源的合理利用。 技术性能木塑复合板材是以采用60%稻糠粉与40%的废PE塑料复合而成，其技术性能如下：抗拉强度5.8Mpa；抗弯强度 20.0Mpa；抗弯弹性模量1480Mpa；握钉力(板面)1940N，(侧面)1550N；含水率3%5%；密度1.18g/cm3；(端面)硬度 118Mpa；24小时吸水率0.36%；最大厚度膨胀率0.28%；冲击韧性10.1KJ/m2；纵向抗压强度26.5Mpa。发展前景木塑复合板材兼具木材和塑料的成本和性能优点，并且这种材料有耐腐蚀、不翘曲、维修方便、外观与木材非常相似的优点，因此，把木粉填充混合加工成为建筑和结构用型材已成为目前塑料挤出行业中最为活跃的领域之一，回收废旧塑料、植物秸杆等是对资源的再利用，可以有效地减少木材用量，保护森林。木纤维和植物纤维来源充足，质轻价廉，对设备磨损小，制成品尺寸稳定，电绝缘性好，可反复加工，无毒，且能生物降解，对自然环境不会造成污染。热塑性塑料主要为聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）等聚烯烃，可用新料、回收料或二者的复合材料。利用天然木纤维废料和废旧塑料生产的代木新型材料，与目前市场上流行的含天然木质纤维的复合材料(例如复合地板)相比，不但成本低，且不含甲醛等对人体有害的物质。以木塑复合材料来代替木材，不仅可减少对木材的需求量，节约森林资源，而且缓解了白色污染日益严重的问题。它通过对废弃资源的综合利用，变废为宝，化害为利，具有很高的经济效益和社会效益，符合科学发展观和可持续发展的要求，符合建设节约型社会和发展循环经济的要求，具有广阔的发展前景。 环保阻燃剂与阻燃剂简易判定标准发布时间：09-8-14 收藏阻燃剂目前主要有有机和无机，卤素和非卤。有机是以溴系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。一般来讲有机阻燃具有很好的亲和力在塑料中，溴系阻燃剂在有机阻燃体系中占据绝对优势，虽然在环保问题上“非议”多端但一直难以有其他阻燃剂体系取代。在非卤素阻燃剂中红磷是一种较好的阻燃剂，具有添加量少、阻燃效率高、低烟、低毒、用途广泛等优点。红磷与氢氧化铝、膨胀性石墨等无机阻燃剂复配使用，制成复合型磷/镁、磷/铝、磷/石墨等非卤阻燃剂，可使用阻燃剂量大幅降低，从而改善塑料制品的加工性能和物理机械性能。但普通红磷在空气中易氧化、吸湿，容易引起粉尘爆炸，运输困难，与高分子材料相溶性差等缺陷，应用范围受到了限制。为弥补这方面不足，以扩大红磷应用范围，我们采用了国外先进的微胶囊包覆工艺，使之成为微胶囊化红磷。微胶囊化红磷除克服了红磷固有的弊端外，并具有高效、低烟，在加工中不产生有毒气体，其分散性、物理、机械性能、热稳定性及阻燃性能均有提高和改善。在防火与环保之间寻找平衡点，是未来阻燃产品发展的重要节点。阻燃剂在现代社会中的重要性不容忽视，但随着欧洲一系列环保政策出台，其发展应用不同程度地受到了限制。如何在保障人员和财产免受火灾威胁的同时，又能使阻燃剂对人体和环境存在的潜在危害降到最低，是国内阻燃剂生产企业、研究机构及下游电子电气、建材、交通及家具等行业共同关注的焦点。阻燃剂是塑料助剂中发展最快的品种之一。有资料显示，目前全世界阻燃剂需求量已超过120万吨/年，包括卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、无机阻燃剂等数百个品种。由于众所周知的环境与毒理学方面的原因，欧盟在十多年前就开始对大量生产的化学品对环境以及人类健康的潜在影响进行评估。阻燃剂也不例外，目前已经开始评估的有溴系阻燃剂和磷系阻燃剂。其中对五溴二苯醚、八溴二苯醚以及十溴二苯醚评估已经结束。欧盟于2004年8月15日开始禁用五溴二苯醚和八溴二苯醚;对十溴二苯醚所进行的风险评估结论是对人类健康或环境没有显见的风险，不必采取风险降低措施。对于四溴双酚A、六溴环十二烷、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯(TDCP)以及2,2-二(氯甲基)环丙烷(V-6)在内的其他阻燃剂，目前正处在欧盟风险评估过程中。同时与某些阻燃协效剂如三氧化二锑(Sb2O3)也正处在欧盟风险评估过程中。据专家介绍说，四溴双酚A主要用在印刷电路板中，使用时四溴双酚A完全反应到环氧树脂中，构成了印刷电路板的基本材料。目前，欧盟风险评估的人类健康部分已经得出结论，四溴双酚A没有显见的风险，在任何情况下都不必采取风险降低措施;风险评估的环境部分尚在进行，预计在2006年完成。欧盟风险评估过程中，已经考察了300多项针对四溴双酚A的研究，更深入的研究正在进行中。六溴环十二烷主要用于建筑工程中纺织材料背面涂层的聚苯乙烯隔热板。目前，欧盟风险评估的人类健康与环境部分都还在进行中。欧盟资助的内分泌紊乱化学物质研究发现，六溴环十二烷和四溴双酚A未引起担忧。阻燃剂对内分泌影响的综合风险评估项目结论也显示六溴环十二烷和四溴双酚A的一般健康与毒性参数(行为、生存、生长速度以及相关肝脏与生殖腺质量等)未受到影响。目前正在进行欧盟风险评估的阻燃剂还有四种氯磷阻燃剂(TCEP、TCPP、TDCP和V-6)主要用于聚氨酯泡沫。针对TCEP的欧盟风险评估已经完成，有待公布;针对TCPP、TDCP以及V-6的风险评估人类健康与环境部分目前仍在进行中。同时，也在进行更多测试以及数据收集工作。其中一些风险评估有望在2006年完成，而其他评估则会在2007年完成。Sb2O3主要用作为卤化阻燃剂或弹性体的一种增效剂。目前，欧盟风险评估的人类健康与环境部分仍在进行中。有关人类健康部分的新讨论在今年6月进行，环境部分有望在年底前完成。任何一种化学物质对人体和环境都会有利有弊，如何趋利避害，关键在于如何管理和正确使用，对于阻燃剂的应用更是这样。我们应该以风险评估结论为基础，本着科学的态度，让阻燃剂在保障人类生命和财产安全中发挥应有的作用。公安部明年起施行公共场所阻燃制品阻燃标准。由公安部制定的公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求及标识标准将于明年初开始正式施行，其中对塑料制品阻燃性能提出了更高要求。该标准是公安部为了有效控制公共场所发生火灾时造成人员伤亡和财产损失而制定的，由全国消防标准化技术委员会防火材料分委员会归口管理。该标准明确了公共场所用阻燃制品及组件的定义及分类、燃烧性能要求及标识等内容，规定了公共场所使用的建筑制品、铺地材料、电线电缆、插座、开关、灯具、家电外壳等塑料制品以及座椅、沙发、床垫中使用的保温隔热层及泡沫塑料的燃烧性能，提出了相应的阻燃标准等级要求。判定阻燃剂的标准检测方法及其判定标准：判定标准：a)任何检测试样上经点燃后不应有燃烧蔓延至织物边沿或是织物上端。b)任何检测样中经点燃后不应有破洞形成。c)任何检测样中经点燃不应有燃烧熔滴或是熔融物坠落。d)延燃时间须小于等于2秒。e)阴燃时间须小于等于2秒。风力发电机叶片材料的技术发展方向发布时间：09-4-17 收藏叶片是风力发电机中最基础和最关键的部件，其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。恶劣的环境和长期不停地运转，对叶片的要求有：比重轻且具有最佳的疲劳强度和机械性能，能经受暴风等极端恶劣条件和随机负荷的考验；叶片的弹性、旋转时的惯性及其振动频率特性曲线都正常，传递给整个发电.叶片是风力发电机中最基础和最关键的部件，其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。恶劣的环境和长期不停地运转，对叶片的要求有：比重轻且具有最佳的疲劳强度和机械性能，能经受暴风等极端恶劣条件和随机负荷的考验；叶片的弹性、旋转时的惯性及其振动频率特性曲线都正常，传递给整个发电系统的负荷稳定性好；耐腐蚀、紫外线照射和雷击的性能好；发电成本较低，维护费用最低。据国际咨询公司UtiliPoint总裁Bob Bellemare称：对于风力发电机而言，碳纤维是即将来临的潮流。一般较小型的叶片(如22m长)选用量大价廉的E-玻纤增强塑料，树脂基体以不饱和聚酯为主，也可选用乙烯酯或环氧树脂，而较大型的叶片(如42m以上)一般采用CFRP或CF与GF的混杂复合材料，树脂基体以环氧为主。GE风能的叶片工程的全球经理Ramesh Gopalakrishnan说，设计师们在寻找轻质高强度材料的过程中，选择了碳纤维应用于叶片设计中。因此，玻璃纤维和碳纤维是目前叶片制造中最为重要的两种材料。为满足上述要求，提高机组的经济性，叶片的尺寸增大可以改善风力发电的经济性，降低成本。叶片长度从1980年的4.5m发展到今天的61.5m，容量从当初的55kW发展到今天的5MW。 1970年的风力机叶片主要有钢材、铝材或木材制成，今天选择的材料以E-玻纤增强塑料(GFRP)居多，目前已开始采用碳纤维复合材料(CFRP)，叶片材料的开发顺应了叶片大型化和轻量化的方向发展。1、木制叶片及布蒙皮叶片近代的微、小型风力发电机也有采用木制叶片的，但木制叶片不易做成扭曲型。大、中型风力发电机很少用木制叶片，采用木制叶片的也是用强度很好的整体木方做叶片纵梁来承担叶片在工作时所必须承担的力和弯矩。2、钢梁玻璃纤维蒙皮叶片叶片在近代采用钢管或D型型钢做纵梁，钢板做肋梁，内填泡沫塑料外覆玻璃钢蒙皮的结构形式，一般在大型风力发电机上使用。叶片纵梁的钢管及D型型钢从叶根至叶尖的截面应逐渐变小，以满足扭曲叶片的要求并减轻叶片重量，即做成等强度梁。3、铝合金等弦长挤压成型叶片用铝合金挤压成型的等弦长叶片易于制造，可连续生产，又可按设计要求的扭曲进行扭曲加工，叶根与轮毂连接的轴及法兰可通过焊接或螺栓连接来实现。铝合金叶片重量轻、易于加工，但不能做到从叶根至叶尖渐缩的叶片，因为目前世界各国尚未解决这种挤压工艺。4、玻璃钢叶片所谓玻璃钢(glass fiber reinforced plastic，简称GFRP)就是环氧树脂、不饱和树脂等塑料渗入长度不同的玻璃纤维或碳纤维而做成的增强塑料。增强塑料强度高、重量轻、耐老化，表面可再缠玻璃纤维及涂环氧树脂，其它部分填充泡沫塑料。玻璃纤维的质量还可以通过表面改性、上浆和涂覆加以改进。LM玻璃纤维公司现致力于开发长达54m的全玻纤叶片，其单位kWh成本较低。5、玻璃钢复合叶片上世纪末，世界工业发达国家的大、中型风力发电机产品的叶片，基本上采用型钢纵梁、夹层玻璃钢肋梁及叶根与轮毂连接用金属结构的复合材料做叶片。风力发电转子叶片用的材料根据叶片长度不同而选用不同的复合材料，目前最普遍采用的是玻璃纤维增强聚酯树脂、玻璃纤维增强环氧树脂和碳纤维增强环氧树脂。美国的研究表明，采用射电频率等离子体沉积去涂覆E-玻纤，其耐拉伸疲劳就可以达到碳纤维的水平，而且经这种处理后可以降低能实际上导致损害的纤维间微振磨损。LM玻璃纤维公司进一步开发以玻璃钢为主，在横梁和叶片端部只少量选用碳纤维的61m大型叶片，以发展5MW的风力机。6、碳纤维复合叶片随着发电单机功率的增大，要求叶片长度不断增加，其在风力发电上的应用也将会不断扩大。对叶片来讲，刚度也是一个十分重要的指标。研究表明，碳纤维 (carbon fiber，简称CF)复合材料叶片刚度是玻璃钢复合叶片的两至三倍。虽然碳纤维复合材料的性能大大优于玻璃纤维复合材料，但价格昂贵，影响了它在风力发电上的大范围应用。因此，全球各大复合材料公司正在从原材料、工艺技术、质量控制等各方面深入研究，以求降低成本。风力发电复合材料叶片现在和发展发布时间：09-4-17 收藏:张晓明 （中国复合材料集团有限公司）叶片是风力发电机组有效捕获风能的关键部件。在发电机功率确定的条件下，如何提高发电效率，以获得更大的风能，一直是风力发电追求的目标，而捕风能力的提高与叶片的形状、长度和面积有着密切的关系，叶片尺寸的大小则主要依赖于制造叶片的材料。叶片的材料越轻、强度和刚度越高，叶片抵御载荷的能力就越强，叶片就可以做得越大，它的捕风能力也就越强。因此，轻质高强、耐久性好的复合材料成为目前大型风力发电叶片的首选材料。无论是陆地风力发电，还是海上风力发电，每千瓦时的发电成本均随着发电机单机容量的增加而下降，发电装备的大型化已经成为风力发电的发展趋势。近几年，随着全球风力发电市场的逐渐成熟，大型风力发电机相继出现。目前商业化风力发电所用的电机容量一般为 1.5 2.0 MW，与之配套的复合材料叶片长度大约3040米。据报道，现今世界上最大的风力发电机的装机容量为5 MW，旋转直径可达126.3米。丹麦的LM公司为此装备配套研制了61.5米长的复合材料叶片，单片叶片的重量接近18吨，成为世界最大的复合材料叶片 “巨人”。这一实例成功地体现了材料、结构和工艺的三者的完美结合。在复合材料风力发电叶片的研究开发过程中，德国、丹麦、美国等风能资源利用较好的国家针对大型叶片的材料体系、外形设计、结构设计、制造工艺、质量检验、在线实时监测和废弃物处理作了大量的研究开发工作，并取得了丰硕的成果。设计者和制造商已经完全可以针对不同的地区风力发电的需要，选择最佳的设计方案和制造技术，生产适合不同需求的复合材料风力发电叶片。目前正在服役的风力发电叶片多为复合材料叶片。这些叶片基本上是由聚酯树脂、乙烯基树脂和环氧树脂等热固性基体树脂与E一玻璃纤维、s一玻璃纤维、碳纤维等增强材料，通过手工铺放或树脂注入等成型工艺复合而成，以满足不同风场的使用要求。由于玻璃纤维的价格仅为碳纤维价格的1/10左右，目前的叶片制造采用的增强材料仍以玻璃纤维为主。例如，在54米长的大型复合材料叶片制造中依然以玻璃纤维为增强材料，最轻的叶片重量仅为13.4吨。随着超大型叶片的出现，叶片长度不断增加，叶片对增强材料的强度和刚度等性能也提出了新的要求，玻璃纤维在大型复合材料叶片制造中逐渐显现出性能方面的不足。LM公司在制造615米的大型复合材料叶片时，为保证叶片能够安全地承担风、温度等外界载荷，单纯的玻璃纤维增强材料已经很难满足叶片对强度和刚度的要求。因此，该叶片采用了玻璃纤维/碳纤维混杂复合材料结构，尤其是在翼缘等对材料强度和刚度要求较高的部位，则使用碳纤维作为增强材料。这样，不仅可以提高叶片的承载能力，由于碳纤维具有导电性，也可以有效地避免雷击对叶片造成损伤。风力发电机组在工作过程中，复合