第二章 聚合物的填充改性ppt课件

.第二章聚合物的填充变形，填充改性剂(填充改性剂)第一节填充变形的基本原理第二节填充剂的种类和特性第三节填充剂的表面处理第四节填充聚合物的变形效果第五节填充聚合物的制造和加工，聚合物的填充变形，在聚合物矩阵中添加与基体组成和结构不同的固体(不在加工温度下熔化)添加剂，以降低成本，或显着改变聚合物产品的性能(。第一节填充修改基本原理，第一，包装的作用1，增量2，增强3，功能授予(P37表2-1)，导电塑料-过流保护元件，、存储设备、第二，填料的特性，1，2，3，表面形态和特性4，物理特性(2)吸油值；(3)经度；(4)颜色和光学特性；(5)热性能；(6)电气特性；(7)磁特性5，热化学效应，填料的形状特性，颗粒大小，光圈表示两个相邻平行导线内部之间的距离，孔数(mm)=25.4(mm) u直径-钢丝直径(mm)，眼数，即孔数，每英寸长度的孔数。眼数越大，光圈越小。微米，估计值为，眼睛数光圈(微米数)例如，400目的屏幕的光圈大约为38微米。500目的屏幕的光圈约为30微米。第三，填充聚合物的界面，第一，填充聚合物的构成，第一，聚合物矩阵(集成性能，粘合，工艺) (有效方法：考虑复合聚合物矩阵)，第二，填充(堆系数重要)，最大密度堆栈，最小密度堆栈，最小密度堆栈(3)偶联剂或表面处理剂(4)其他添加剂增塑剂；强化剂；稳定剂；分散剂；润滑剂抗氧化剂；光稳定剂；着色剂等。2，填充聚合物的形状(1)根据相连续性特性进行分割，(2)填充流动方向对填充聚合物宏观结构的影响，3，填充-聚合物界面的形成阶段为(1)接触和渗透阶段；(2)聚合物固化工艺。结果：填料和聚合物的表面组成始终与本体不同：填料和聚合物之间必须形成新的界面区域。第二节填料的种类和特性，1，碳酸盐1，重质碳酸钙(中钙)2，轻质碳酸钙(轻钙)，2，硅酸盐，1，滑石粉(水性硅酸盐镁)稍微薄层结构，对提高刚度有效，HDT尤其是PP，2，比云母粉末(主要成分：硅酸铝酸钾)直径厚，对提高硬度有效，HDT比滑石粉抗翘曲变形型好得多。3，硅灰石粉(由硅酸钙组成)的典型针状结构，4，玻璃联珠母模仁玻璃联珠(浮动联珠)，3，硫酸盐1，硫酸钡(x射线高反射率)2，硫酸钙4，氧化物和氢氧化物1，二氧化硅(橡胶强化材料，涂层)2，氢氧化铝(trihydroxide，Hydraed alumina，)良好的表面处理能提高拉伸强度。3，断裂伸长率填料的存在降低了断裂伸长率。填料越多，断裂伸长率越低。小填料粒度，断裂伸长率高；良好的表面处理提高断裂伸长率。4、添加冲击强度填料一般可以降低抗冲击性；纤维填料对冲击性能的弱化作用较小。包装表面和基板之间有适当的粘合，冲击强度减小幅度减小。高堆系数的填料对冲击性能下降的影响较小。利用粒度小、与聚合物粘合良好的填料，可以在应力下吸收变形能量，促进基体的脆性-韧性转换。，5，添加硬度填料通常会增加聚合物材料的硬度。增加填充聚合物系数的填充物也会增加聚合物的硬度。6、摩擦特性主要取决于填料的特性：高硬度无机填料的存在将大大提高材料的耐磨性；通过减少填充物青铜粉末或石墨等，可以减少摩擦系数，并大大减少磨损。第三，填充聚合物的热特性，1，线膨胀系数填料的量增加，线膨胀系数减小。由于流动方向，纤维填充物容易引起线性膨胀系数的各向异性。也就是说，在方向上，线膨胀系数较小，在与方向垂直的方向上，线膨胀系数更大。2、耐热温度(热变形温度和非卡软化温度)填料通常会明显提高耐热性；对于结晶聚合物，加入填充物可以进一步提高耐热性。高纵横比(直径厚度比)、高纵横比的填料，对提高耐热性温度更有效；4，填充聚合物的其他特性，1，电气特性一般来说，无机填充剂可以增加填充聚合物的遗传强度；有机填料和水分降低填充聚合物的介电强度。充填聚合物的介电常数和损耗因素也与填料几乎无关，主要影响从填料流入的水分或特殊杂质。导电填料可以获得永久导电或抗静电聚合物。与填充聚合物的导电性相关的因素包括填充物本身的导电性、附加量、颗粒形态、成型加工条件、其他添加剂的使用以及温度。2，光学特性本身的颜色直接影响填充聚合物的外观颜色。填充物的表面光泽通常为金属粉末CaCO3 滑石粉云母球形不规则粒状针状片状；与基体聚合物折射率相似，且与聚合物基体结合良好的填料对透明度影响很小。与基质聚合物折射率不同的填充物具有较高的遮光率。一些武器填料，如云母粉末、高岭土、滑石粉等，具有阻止红外通过的作用。3，磁性磁性磁粉材料：铁氧体类(例如SmCo5和Sm2(Co，Fe，Cu，M)17等，(m=Zr，Ti)磁性塑料的特性主要取决于磁粉材料，与使用的聚合物、磁粉及成型工艺有关。4，在阻燃性很多情况下，使用无机填料，填充聚合物比基体易燃性差，含硅矿物填料的效果更明显。氢氧化铝和氢氧化镁是有效的阻燃填充物(具有充电、阻燃、抑烟等3个功能)，使用时注意：失水温度分解(氢氧化铝在200 以上时脱水明显分解，氢氧化镁的热解温度为340)；单独使用时，必须使用50%(质量分数)或更高，这样才能有明显的阻燃性。为了保持机械性能，需要添加其他阻燃剂，如有机硅、磷阻燃剂、纳米蒙脱土等，以使填充量最小化。5，耐蚀填料的抗化学腐蚀性通常比聚合物差。但是填料的组成不同，耐化学性也大不相同；碳酸钙不是耐酸的，可以溶于酸。具有多层结构的表面处理填充物可以提高耐化学性。6、抗衰老填料中的某些杂质促进聚合物的光老化或热老化；天然高分子材料(如淀粉、木粉等)在使用条件下可以生物降解，因此会影响填充聚合物的内生环境特性。第五节填充聚合物的制造和加工，第一，填充聚合物的加工特性1，熔体流动性通常提高填充含量，从而提高熔体粘度；不同形状填料对熔体流动性的影响不同。球体有助于提高填充系统的处理流动性，片状或纤维填充剂经常大大减少填充系统的流动性。填充系统的熔体粘度随填充尺寸的减小而增加(随着粒子大小的减小，粒子之间的相互作用也增加)。粒子间相互作用很强的填充系统，粒子间聚集也包裹了一些基质聚合物，随着材料内局部粒子浓度的提高，系统粘度可能进一步增加。2，熔体弹性填充物添加到聚合物系统中，可以降低挤出膨胀率。即减少系统的弹性变形和弹性恢复。随着填料量的增加，熔体弹性进一步减小。填充聚合物的熔体弹性很大程度上取决于填充粒子的形态。3、添加或增加成型收缩填料的有效收缩减少方法；纤维或片状填料对降低收缩率更有效。4、取向性不规则块状或球形填料，不容易产生取向效果；张度较大的纤维填充物容易产生取向效果，并导致各向异性。5，焊缝强度附加填充物或填充物量大时，焊缝强度可能明显降低。(改进方法：提高熔体材料温度、增加挤出或注射压力、提高模具温度等这方面的不利影响)6、添加表面抛光填料起到染色作用，使产品易于打印图案或文字。7、添加吸湿性填料通常会增加材料的吸湿性。比表面积大，颗粒结构性高的填料容易增加吸湿性。8、设备磨损硬度高于钢(硬度5.5)的填料，使用加工设备表面活性剂或柔性聚合物涂层填料严重磨损，促进塑化的润滑剂，适当且稍高的加工温度便于聚合物塑化涂层填充表面，有助于减少磨损程度。充填量增加会加剧设备磨损，尤其是充填量大的熔胶不足包装表面封装时，设备磨损更严重。9、片状填料和纤维填料的易碎高剪切或长时间剪切会导致片状填料的大量粉碎和纤维填料的破损；片状填料和纤维填料如果不渗入聚合物熔体，则更容易受到加工设备的粉碎。其次是填料在聚合物中的分散，1，填料的粒子结构(1)基本粒子(primaryparticle)，(2)絮凝体(aggregates)(3)絮凝体(附着)，絮凝体的松散组合或边缘的相互吸附，主要颗粒表面相互吸附或熔化，混合在一起，2，填料-聚合物的混合分散，3，影响填料分散的因素的剪切率(或拉伸速度)越高，分散越有利。分散过程中，包