聚合物共混的应用PPT课件

-,1,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。,-,2,成型加工性,-,3,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,-,4,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,-,5,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,-,6,-,7,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0.30.5m，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,-,8,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。,-,9,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,-,10,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,-,11,-,12,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,-,13,-,14,-,15,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,-,16,PS缺点：冲击性能差,PS/聚烯烃(PE,PP)HIPSHIPS/SBSHIPS/PPHIPS/PPO,第五章聚合物共混的应用,四、PS改性,-,17,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/PSPA/PETPA/PBTPA/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,-,18,第五章聚合物共混的应用,-,19,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/ABSPC/PET,PBTPC/PEPC/PSPC/PMMAPC/TPU,第五章聚合物共混的应用,二、PC改性,-,20,第五章聚合物共混的应用,-,21,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/PBTPET/PEPET/EVAPET/PPPET/弹性体PBT/EVA,三、PET,PBT改性,第五章聚合物共混的应用,-,22,第五章聚合物共混的应用,-,23,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/PSPPO/PAPPO/PTFEPPO/PBT,第五章聚合物共混的应用,四、PPO改性,-,24,POM缺点：冲击性能不够高。,POM/TPUPOM/PTFEPOM/EPDM,第五章聚合物共混的应用,五、POM改性,-,25,第五章聚合物共混的应用,-,26,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,-,27,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,-,28,三、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,-,29,2、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,-,30,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,-,31,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,-,32,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,-,33,第五章聚合物共混的应用,-,34,-,35,-,36,第五章聚合物共混的应用,-,37,第五章聚合物共混的应用,-,38,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,-,39,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,-,40,第五章聚合物共混的应用,-,41,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,-,42,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0.015%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0.014%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。,-,43,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0.011%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0.51:0.010.05.二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200500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。,-,44,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。,-,45,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（C20）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。,-,46,1、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,-,47,3、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