第五章-聚合物共混的应用要点.ppt

第五章聚合物共混的应用 第一节概述第二节通用塑料的共混改第三节工程塑料的共混改第四节橡胶的共混改性 返回 第五章聚合物共混的应用 掌握 1 玻璃的组成及基本性质 2 玻璃的分类 3 建筑玻璃的品种及其特性 4 玻璃光学装饰效果及设计手法 成型加工性 第一节概述 塑料合金 具有较高性能的塑料共混体系聚合物共混体系的选择 性能 价格 相容性 加工等因素性能因素 性能互补 改善某一性能 引入特殊性能价格因素 保持性能降低成本相容性因素 优先考虑相容体系加工因素 设备 操作环境等简易 第五章聚合物共混的应用 共混体系 第五章聚合物共混的应用 橡胶体系 橡 塑体系 橡 橡体系 通用塑料体系 工程塑料体系 塑料体系 塑料结晶性是重要因素 因此有以是否结晶划分共混体系 如 非晶工程塑料 非晶通用塑料 非晶工程塑料 结晶通用塑料 结晶工程塑料 非晶通用塑料 通用塑料的缺点 抗冲击强度低 热稳定差 加工流动差 一 PVC改性 PVC CPE 硬质用CPE增韧 软质用CPE提高耐侯性 PVC CPE PE用增容 PVC MBS 增韧改善冲击和加工 提高透明度 PVC NBR 软制品增塑 硬制品增韧 PVC ACR 改善加工性能用MMA EA乳液共聚物 改善抗冲用BA交联弹性体为核 接枝MMA EA为壳的 核 壳 结构共聚物 PVC EVA 软制品增塑 硬制品增韧 PVC ABS 增韧 性能互补 PVC TPU 增塑 取代液体增塑剂 属于新开发体系 高聚合度PVC 普通PVC 改善加工 改善低温性能 悬浮法PVC PVC糊树脂 改善加工 改善发泡 第二节通用塑料的共混改性 第五章聚合物共混的应用 图5 2MBS在PVC MBS体系中的形态 结论 通过调整聚合工艺 使MBS中SBR橡胶小球的粒径较小 而MBS粒子的粒径在0 3 0 5 m 且MBS呈包含若干橡胶小球和塑料支链的 簇状结构 时 PVC MBS可获得最佳的增韧改性效果和较高的透光性能 第五章聚合物共混的应用 在PVC ABS共混体系中也可以加入适量增塑剂而制成半硬制品 可用于制造汽车仪表板 ABS与PVC共混 可显著提高ABS的阻燃性能 ABS PVC共混物适合于制造电器外壳及元件 可避免添加小分子阻燃剂造成的性能劣化及主机逸出的缺点 第五章聚合物共混的应用 结论 ACR抗冲改性剂出了能显著提高PVC抗冲性能外 对PVC的其他力学性能影响不大 PP缺点 低温冲击性能不足 易脆裂 成型收缩率大 热变形温度不高 耐磨性 染色性不够 PP PE LDPE 提高冲击强度 尤其低温 提高熔体流动 改善加工 但需加相容剂TAIC等 PP 弹性体 EPR EPDM SBS SBR 增韧 PP 弹性体 PE 有协同效应 PP EPDM SBS 有协同效应 PP CPE 提高缺口冲击 拉伸屈服下降 PP PA 冲击提高 刚性不变 耐热 耐磨 着色提高 需加增容剂PP g MAH EPR g MAH SEBS g MAH等 PP PC 耐热 尺寸稳定 PP EVA 加工 印刷性能提高 第五章聚合物共混的应用 二 PP改性 PP为结晶性聚合物 生成的球晶较大 这是PP易于产生裂纹 冲击性能较低的主要原因 若能使PP的晶体细微化 则可使冲击性能得到提高 第五章聚合物共混的应用 PE缺点 软化点低 拉伸强度不高 耐大气老化性能差 对烃类溶剂和燃油类阻隔性不足 LLDPE和UHMWPE加工性差 HDPE LDPE 互补 PE EVA 印刷性 粘结性好 柔韧 加工性好 PE CPE 提高印刷性 PE 弹性体 SBS SIS IIB 柔韧 拉伸强度 冲击强度 加工性能 PE PA 提高阻隔性 LLDPE LDPE 改善加工流动性 改善LLDPE在挤出机中易产生高背压 高负荷 高剪切发热 易于发生熔体破裂等缺点 第五章聚合物共混的应用 三 PE改性 PA本身具有良好的阻隔性 为使PE PA共混体系也具有理想的阻隔性 PA应以片状结构分布于PE中 第五章聚合物共混的应用 PS缺点 冲击性能差 PS 聚烯烃 PE PP HIPS HIPS SBS HIPS PP HIPS PPO 第五章聚合物共混的应用 四 PS改性 PA缺点 吸水率高 低温冲击性能差 耐热性不足 PA 聚烯烃弹性体 PA PS PA PET PA PBT PA PPO 第五章聚合物共混的应用 第三节工程塑料共混改性 一 PA改性 第五章聚合物共混的应用 PC缺点 熔体粘度高 流动性差 制造大型薄壁器件时 难以成型 切成型后残余应力大 易开裂 耐磨性 耐溶剂性不好 价格高 PC ABS PC PET PBT PC PE PC PS PC PMMA PC TPU 第五章聚合物共混的应用 二 PC改性 第五章聚合物共混的应用 缺点 PET结晶速度慢 不适于注射和挤出成型 PBT缺口冲击强度低 高负荷下热变形温度低 PET PBT PET PE PET EVA PET PP PET 弹性体 PBT EVA 三 PET PBT改性 第五章聚合物共混的应用 第五章聚合物共混的应用 PPO缺点 熔体流动性差 成型温暖度高 加工困难 切制品易产生应力开裂 PPO PS PPO PA PPO PTFE PPO PBT 第五章聚合物共混的应用 四 PPO改性 POM缺点 冲击性能不够高 POM TPU POM PTFE POM EPDM 第五章聚合物共混的应用 五 POM改性 第五章聚合物共混的应用 PPS缺点 冲击强度低 PPS PA 提高冲击强度 PPS PC 表面光洁度高 PPS PS 非弹性体增韧 PPS PES 与聚苯醚砜共混可提高Tg PPS PTFE 优良的耐磨性和低摩擦系数 第五章聚合物共混的应用 一 PPS改性 第四节高性能工程塑料共混改性 PI缺点 难于成型加工 PI PC 改善成型加工性能 降低成本 PI PPS 可注射或模压成型 耐高温润滑材料 PI PEEK 耐热 耐腐蚀 耐应力开裂 第五章聚合物共混的应用 二 PI改性 三 LCP增强改性 1 形成液晶所必要的分子结构 分子的几何形状应是细长棒状或平板状 为保持分子的平行排列应具有适当大小分子间相互作用 即分子的线性 刚性和分子的长度 宽度及极化性是生成液晶相的重要因素 第五章聚合物共混的应用 2 液晶聚合物的特点 自增强效应 不添加玻璃纤维也显示很高的机械强度 低线膨胀系数 比通用塑料低一个数量级 低成型收缩率 1 以下 在流动方向上特别低 高冲击强度 从低温到高温均显示冲击强度 优良的电性质 绝缘破坏强度非常大 优良的化学性质 对所有的酸 碱 溶剂稳定 在氢氟酸和高温蒸汽中劣化 溶融粘度低 由于分子的缠绕小 易成型性好 低注射压力 吸水率低 比通用工程塑料少一个数量级 优异的耐热性 第五章聚合物共混的应用 机械性质各向异性 在流动方向及其直角方向上机械性质等呈各向异性 用填充材料可缓和各向异性 熔合强度弱 分子缠绕少之故 色调 不透明而且着色 价格高 比工程塑料和超级工程塑料贵得多 很难做到高收率获取也是原因之一 应用 电子电气 印刷电路板 人造卫星电子部件 喷气发动机零件 汽车机械零件 医疗方面等 第五章聚合物共混的应用 3 缺点 电子领域 注射成型 连接器 IC插口 印刷配线板及电子部件密封材料 利用其高流动性低成型放缩率 低热膨胀性 耐热性 电绝缘性 光线领域 挤出成型 光线被覆材料 张力元件及连接器 利用其高强度 高弹性模量及低热膨胀性 工业材料领域 化学领域 注射成型 化学装置件 泵 阀及填充塔的填充物 利用其耐药性及保持高温下的机械性质 汽车领域 注射成型 发动机室等部件及与燃料有关的部件 利用其高强度 耐药性及耐热劣化性 其他 挤出成型 管 膜 片及复合膜 利用其机械性强 精密部件 注射成型 各种精密机械部件 刻度尺及定规 利用其低线膨胀系数及低成型收缩性 其他 注射成型 电子炉用盘 工程塑料成型改性材料 挤出成型 高强力丝 高弹力丝 利用其耐热性 耐冲击性及高流动性 第五章聚合物共混的应用 4 用途 液晶聚合物 热塑性树脂系合金液晶聚合物 热塑性树脂系合金的目的 根据立足于液晶聚合物一侧 还是热塑性树脂一侧而有所区别 即如立于液晶聚合物一侧 与通用工程塑料相比液晶聚合物的价格还是相当高的 在不降低液晶聚合物物性 或者即使降低也不影响实用的前提下 为达到经济效益目的 适当添加热塑性树脂 如立足于热塑性树脂一侧 可利用液晶聚合物的优良性质 谋求提高性能和改善成型加工性 第五章聚合物共混的应用 第五章聚合物共混的应用 第五章聚合物共混的应用 第五章聚合物共混的应用 PAR的缺点 熔体粘度高 难于制成薄壁制品 四 聚芳酯 PAR 改性 第五章聚合物共混的应用 U Polymer系列是在U 100的基础上 根据其用途和生成合金的聚合物种类不同而分成4个品级 分别是P Grades U Grades AX Grades和其它增强复合物等 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与其它晶型聚合物形成的合金 具有出色的耐化学药品性 第五章聚合物共混的应用 第五章聚合物共混的应用 聚砜 PSF 是一种非结晶性的透明树脂 1 优点 具有优异的物理 力学和热性能 韧性强 电性能佳 耐高温蠕变 耐水解 无毒 电绝缘性好及耐紫外线 且其产品质轻 不但可取代各种塑料 也可代替金属 能用注射 挤出 模压等通用的方法进行加工 2 缺点 电镀性差 成型加工性能差 成本较高 3 应用在电子电气 汽车 航空 炊具 食品加工 卫生医疗 日用品应用等领域广泛应用 可制造各种化工加工设备 有泵外罩 塔外保护层 食品加工设备 污染控制设备 奶制品加工设备及工程 建筑 化工用管道等 第五章聚合物共混的应用 五 聚砜 PSF 改性 第五章聚合物共混的应用 提高耐微裂纹性为防止聚砜受溶剂作用产生微裂纹 常在聚砜中加入0 01 5 的铵盐 金属盐或有机磺酸盐 最好是加入过氟丁烷磺酸钾 如聚砜的断裂伸长为100 放入甲苯 异丙醇混合溶剂中后 下降为4 如加入0 7 的过氟丁烷磺酸钾 其断裂伸长率可为50 用电子辐射和加热交联等方法来提高聚砜的耐微裂纹性 提高热稳定性聚砜需在300 以上加工 熔体年度会增大 特别是聚醚砜 为使其稳定 常向其中加入0 01 4 的碱金属和碱土金属盐类 各种磷酸或磷酸酯和亚磷酸酯 海可加环状亚磷酸酯或聚亚磷酸酯 第五章聚合物共混的应用 提高耐光性聚砜的化学结构使它易于吸收紫外线 虽其光老化很少影响其物理机械性能 但能使其变黄 影响光学性能 提高耐光性的方法通常是加入紫外线吸收剂 一般是加入0 01 1 的2 2 羟基 3 5 二特丁基 5 氯苯并三唑或二苯基恶唑 也可加二者的混合物 混合比为0 5 1 0 01 0 05 二苯基恶唑除能吸收紫外光外 还有漂白作用 也可添加芳族硫化物和炭黑 为使聚砜片材免受紫外线作用 可用挤出法涂以0 125mm厚的聚芳酯薄层或覆盖薄膜 经处理厚的聚砜片材至于露天200 500小时后 冲击强度保持51 2 而没涂层的试样下降至4 12 透光率也从77 2 下降至37 5 而聚砜与聚芳酯混合物制成的片材则不产生此效应 第五章聚合物共混的应用 提高耐磨性聚砜不是耐磨聚合物 但如加入固体润滑剂如聚四氟乙烯 玻纤 石墨等 可提高耐磨性 提高的耐磨性和物理机械性能随添加剂用量而变化 试验表明 聚砜和聚醚砜含15 聚四氟乙烯和30 玻纤时 具有极佳的耐磨性 但加入15 聚四氟乙烯会使其吸水性和拉伸强度略有下降 其他性能基本不变 提高阻燃性聚砜是可燃的 而聚醚砜和聚苯砜是不燃的 为降低聚砜的可燃性 一般在其合成段或加工时加入各种含溴化合物 也可使用Sb2O3作协同剂 第五章聚合物共混的应用 g 改善加工性能聚砜的熔点粘度较高 加工需高温高压并需注入比通常热塑性塑料温度更高的模具中 聚砜特别是聚醚砜 对金属具有相当好的粘结力 够幸福咋的注塑制品较难从模具中顶出 为提高聚砜的熔体流动性 常添加熔体粘度抑制剂 如1 2 羟基硬脂酸 脂族高分子量醇 C 20 和某些相容共聚物 少量添加基本不影响物理机械性能 并改善其加工性 1 聚醚醚酮定义 是一种线性芳香高分子化合物 其大分子主链上含有大量的芳环和极性酮基 赋予聚合物以耐热性和力学强度 另外 大分子中含有大量的醚键 又赋予聚合物以韧性 醚键越多 其韧性越好 2 性能 耐高温 其负载热变型温度高达316 连续使用温度为260 优良的耐疲劳性 可与合金材料媲美 耐化学药品性 它的耐腐蚀性与镍钢相近 自润滑性 阻燃性 不加任何阻燃剂就可达到最高阻燃标准 第五章聚合物共混的应用 六 聚醚醚酮改性 3 PEEK共混物 PEEK 聚酰亚胺 PI PEEK PES 相容性好 Tg提高 加工流动性明显改善 PEEK 液晶高分子 LCP PEEK 聚四氟乙烯 PTFE 第五章聚合物共混的应用 易加工性 由于它具有高温流动性好和热分解温度很高等特点 可采用注射 挤出 模压和吹塑成型 及熔融纺丝 旋转成型 粉末喷涂 耐水解性 耐磨性 耐疲劳性 耐辐照性 耐剥离性 良好的电绝缘性能 橡胶并用NR BRNR SBRNR NBRNR CIIRBR 1 2 聚丁二烯 1 2 PB BR CIIREPDM IIREPDM 聚氨酯橡胶 PU 第五章聚合物共混的应用 第五节橡胶的共混改性 橡塑并用NBR PVCCR PVCPU PVCIIR PEEPM PESBR PENR BR PEEPD