工程塑料改性基础知识

工程塑料改性基础知识基础树脂阻燃剂增韧剂抗氧剂润滑剂成核剂偶联剂着色剂矿物填料玻纤母粒一、原料相关知识有哪些原料种类？PBTPETPA6PA66PPOPPSPCPEPPPSHIPSABSASPMMA一、原料相关知识——基础树脂有哪些基础树脂？PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)结构性能应用注意规整、碳链柔顺性结晶性材料，明显熔点取向、翘曲、玻纤提高强度明显端羧基、端羟基、酯基极性、易吸水、水解干燥，与增韧剂活性基团(环氧结构)反应有利于增韧一、原料相关知识——基础树脂什么结构？PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)重要物性物性决定应用情况熔点~222℃决定挤出与注塑温度粘度(衡量分子量)0.85~1.2决定材料强度与加工流动性熔融指数流动性端羧基含量化学稳定性与热稳定性Lab值颜色外观哪些物性？一、原料相关知识——基础树脂PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)结构性能应用注意规整、碳链柔顺性结晶性材料，明显熔点取向、翘曲、玻纤提高强度明显端羧基、端羟基、酯基极性、易吸水、水解干燥，与增韧剂活性基团(环氧结构)反应有利于增韧较PBT碳链短、苯环密大刚性强、玻璃化温度高模温高、后变形严重、较PBT易阻燃尤其是无卤阻燃结构？一、原料相关知识——基础树脂PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)重要物性物性决定应用情况熔点~255℃决定挤出与注塑温度粘度(衡量分子量)0.67~0.85决定材料强度与加工流动性熔融指数流动性冷结晶温度(熔融结晶)决定材料注塑模温端羧基含量化学稳定性与热稳定性Lab值颜色外观一、原料相关知识——基础树脂PBT升降温过程PET升降温过程一、原料相关知识——基础树脂PA6(聚己内酰胺)结构性能应用注意规整、碳链柔顺性结晶性材料，明显熔点取向、翘曲、玻纤提高强度明显端羧基、端氨基、酰胺基极性、易吸水、水解干燥，与增韧剂活性基团(酸酐基团)反应有利于增韧，尺寸稳定性差，电阻率降低酰胺基易形成氢键，性能高一、原料相关知识——基础树脂PA6(聚己内酰胺)重要物性物性决定应用情况熔点~220℃决定挤出与注塑温度粘度(衡量分子量)2.4~2.8决定材料强度与加工流动性熔融指数流动性端羧基含量化学稳定性与热稳定性一、原料相关知识——基础树脂PA66(聚己二酸己二酰胺)结构性能应用注意规整、碳链柔顺性结晶性材料，明显熔点取向、翘曲、玻纤提高强度明显端羧基、端氨基、酰胺基极性、易吸水、水解干燥，与增韧剂活性基团(酸酐基团)反应有利于增韧，尺寸稳定性差，电阻率降低酰胺基易形成氢键，性能高一、原料相关知识——基础树脂PA6与PA66结构比较一、原料相关知识——基础树脂PPO(聚苯醚)结构性能应用注意苯环密度大、有支链分子柔顺性差，非结晶性材料加工流动性差，翘曲低、玻纤提高强度不明显、易无卤阻燃无极性基团吸水低、不水解、尺寸稳定性好可不不干燥可与极性材料合金化弥补极性材料缺点典型应用PPO和PA合金一、原料相关知识——基础树脂PPO(聚苯醚)重要物性物性决定应用情况玻璃化温度211℃耐热性好熔融软化温度255~268℃决定挤出与注塑温度粘度(衡量分子量)0.45~0.55决定材料强度与加工流动性一、原料相关知识——基础树脂PPS(聚苯硫醚)结构性能应用注意结构简单、无支链结晶性材料易翘曲、玻纤可显著提高性能、耐溶剂苯环密集并与S原子共轭刚性强、玻璃化温度高注塑模温高、本身自阻燃无极性基团吸水低挤出时可可不干燥一、原料相关知识——基础树脂基础树脂——PPSPPS(聚苯硫醚)重要物性物性决定应用情况熔点~290℃决定挤出与注塑温度，高温应用流动性极好大量填充玻纤和矿物，一般40~60%玻璃化温度高决定注塑模温高PC(聚碳酸酯)结构性能应用注意苯环、异丙基柔顺性差、非结晶低翘曲、低收缩、玻纤提高强度不明显、流动性差、易无卤阻燃、易溶胀端羧基、端羟基、酯基极性、易吸水、水解干燥一、原料相关知识——基础树脂PC(聚碳酸酯)重要物性物性决定应用情况熔融温度230~240℃决定挤出与注塑温度加工流动性差、易产生应力大部分与ABS合金做工程塑料使用一、原料相关知识——基础树脂PE(聚乙烯)结构性能应用注意结构简单结晶材料无杂原子及极性基团吸水较低挤出造粒过程可不干燥全是仲碳不易降解、易交联抗氧剂的使用一、原料相关知识——基础树脂PE(聚乙烯)重要物性物性决定应用情况LDPE熔点：~108℃熔指：几以上做母粒载体HDPE熔点：~127℃熔指：零点几到几做挤出材料、注塑材料一、原料相关知识——基础树脂PP(聚丙烯)结构性能应用注意结构简单结晶材料无杂原子及极性基团吸水较低挤出造粒过程可不干燥存在叔碳易热氧降解抗氧剂的使用一、原料相关知识——基础树脂PP(聚丙烯)重要物性物性决定应用情况熔点：~166℃一、原料相关知识——基础树脂PS(聚苯乙烯)结构性能应用注意苯环侧基并共轭分子结构不规整非结晶材料脆性无极性基团吸水低挤出造粒过程可不干燥存在叔碳易热氧降解抗氧剂的使用一、原料相关知识——基础树脂PS(聚苯乙烯)重要物性物性决定应用情况熔融温度：140~180℃加工温度与含苯环聚合物相容改善PPO加工性能一、原料相关知识——基础树脂HIPS(高抗冲聚苯乙烯)在PS中添加丁基橡胶结构性能应用注意基于PS基本结构非结晶含有橡胶粒子冲击强度高无极性基团吸水低挤出造粒过程可不干燥一、原料相关知识——基础树脂HIPS(高抗冲聚苯乙烯)重要物性物性决定应用情况熔融温度：150~180℃加工温度与含苯环聚合物相容改善PPO加工性能含有橡胶成分冲击强度高提高PPO冲击性能一、原料相关知识——基础树脂ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物)结构性能应用注意三种单体、不规整非结晶刚性粒子连续相、橡胶粒子分散相核壳机构、冲击强度高常与PC合金无极性基团吸水低挤出造粒过程可不干燥一、原料相关知识——基础树脂ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物)重要物性物性决定应用情况熔融温度：160~180℃加工温度一、原料相关知识——基础树脂AS(丙烯晴-苯乙烯共聚物)结构性能应用注意不规整非结晶刚性结构脆性无极性基团吸水低挤出造粒过程可不干燥一、原料相关知识——基础树脂AS(丙烯晴-苯乙烯共聚物)重要物性物性决定应用情况熔融温度：160~180℃加工温度一、原料相关知识——基础树脂PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)结构性能应用注意酯基有极性，是侧基不会发生分子水解不规整非结晶刚性结构脆性一、原料相关知识——基础树脂PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)性能应用情况极性酯基与PBT、PET相容性好非结晶改善PBT、PET因结晶产生的翘曲一、原料相关知识——基础树脂溴化环氧十溴二苯乙烷BPS三氧化二锑锑酸钠OP1240MCAMPPPX-220赤磷母粒PTFE硼酸锌一、原料相关知识——阻燃剂机理溴锑复配阻燃溴化锑自由基捕捉氢、氢氧、过氧等自由基，终止氧化反应继续溴化锑隔绝氧气磷系阻燃脱水成碳、隔氧氮系阻燃产生水、氨气、氮等惰性气体一、原料相关知识——阻燃剂BEO(溴化环氧)结构性能环氧结构与聚酯端基反应三溴苯酚封端不与其它官能团反应一、原料相关知识——阻燃剂BEO(溴化环氧)物性溴含量52~54%分子量20000~22000软化点140℃左右，体系存在状态？分解温度340℃以上一、原料相关知识——阻燃剂十溴二苯乙烷结构性能低分子化合物有析出惰性结构、无活性基团可添加任何体系一、原料相关知识——阻燃剂十溴二苯乙烷物性溴含量82~84%，较BEO用量少熔点345℃，接近分解温度体系中状态不熔分解温度340℃以上一、原料相关知识——阻燃剂BPS

先聚合再溴化结构性能聚合物不析出惰性结构、无活性基团可添加任何体系一、原料相关知识——阻燃剂BPS溴含量64%~67%分子量几万~几十万软化点210~250℃，低加工温度可能不熔分解温度340℃以上一、原料相关知识——阻燃剂三氧化二锑有效成分含量高，但湿热条件下引起PET降解锑酸钠有效成分含量低，添加量较三氧化二锑多，影响性能，要求高时用于PETSb2O3和锑酸钠辅助阻燃剂燃烧时与溴化合为溴化锑一、原料相关知识——阻燃剂OP1240有机次膦酸盐阻燃作用酸源，使聚合物脱水成碳OP1240有机次膦酸盐类无卤阻燃剂一、原料相关知识——阻燃剂熔点350℃以上分解温度350℃体系存在状态体系中不熔，相当于填充粉体阻燃机理气源，惰性气体抑制燃烧，水降温MCA(三聚氰胺氰尿酸盐)一、原料相关知识——阻燃剂熔点360℃以上分解温度360℃体系存在状态体系中不熔，相当于填充粉体阻燃剂里酸源和气源同时存在MPP(三聚氰胺聚磷酸盐)一、原料相关知识——阻燃剂PX220(固体磷酸酯)一般磷酸酯为BDP、RDP，为液体，加工难添加熔点约100℃，为固态，便于混合加工多用于PC、PPO等主链苯环结构多的聚合物由于低分子、低熔点，可提高聚合物流动性一、原料相关知识——阻燃剂红磷母粒阻燃机理，酸源，氧化磷夺取聚合物水形成聚磷酸，而聚合物脱水碳化红磷与不同树脂做载体加工而成的母粒440为PA6载体，红磷浓度40%540为PBT载体，红磷浓度40%选用红磷母粒的载体要与目的聚合物一致或相容性较好一、原料相关知识——阻燃剂PTFE(聚四氟乙烯)防滴落作用熔点327℃，体系中不熔分解温度415℃以上机理，分散到体系中形成纤维，燃烧受热收缩一、原料相关知识——阻燃剂硼酸锌一般是水和硼酸锌协效阻燃机理，高于300℃后释放结晶水，吸热和稀释氧气与磷氮系复配降低用量效果还需验证一、原料相关知识——阻燃剂AX8900、PTWXGE20334035、35BA40接枝POEG-ABS接枝-PE一、原料相关知识——增韧剂增韧机理：一般本身都是非极性弹性体聚合物，与聚合物形成核壳结构，提高冲击性能用于我们的聚酯、聚酰胺等极性工程塑料，需要极性化，保证相容极性化方法：共聚和接枝，共聚，极性单体含量高，效果明显；接枝，极性单体含量低，效果差。极性单体为丙烯酸酯或马来酸酐一、原料相关知识——增韧剂AX8900、PTW(三元共聚物)丙烯酸酯适合于聚酯(PBT、PET)体系，一般做聚酯增韧剂，环氧可与聚酯端羧基和端羟基反映，增强相容和增韧效果，GMA含量8%左右发生反应可通过体系熔指降低得到证明熔点：50~60℃，切片未充分冷却会熔融结块，下料口易熔融阻碍进料一、原料相关知识——增韧剂XGW203(GMA接枝POE)POE为乙烯和辛烯共聚物，优良弹性体熔融接枝，接枝率1%左右，增韧效果明显差于AX8900和PTW用于聚酯体系熔点：50~60℃国内尚无类似聚合物，多为熔融接枝，价格低一、原料相关知识——增韧剂34035、35BA40(乙烯丙烯酸枝共聚物)分别为杜邦和阿克玛生产无GMA结构分子量低，熔点低，熔指高，体系流动性好用于聚酯体系熔指40，丙烯酸酯含量35%熔点：45~50℃一、原料相关知识——增韧剂g-POE(MHA接枝POE)马来酸酐接枝POE熔融接枝，接枝率1%左右用于聚酰胺体系，效果优良与除与端羧基和端氨基反应还酰胺基团反应，因此同为1%接枝率对聚酰胺的增韧明显优于对聚酯的增韧一、原料相关知识——增韧剂g-ABS(接枝ABS)接枝ABS熔融接枝，接枝率1%用于聚酯或聚酰胺与ABS合金的相容剂和增韧剂一、原料相关知识——增韧剂g-PE(接枝PE)马来酸酐与PE接枝PE弹性性能较差g-PE增韧性能较差一般做相容剂一、原料相关知识——增韧剂辅助抗氧剂168626DLTP、DSTP主抗氧剂10981010一、原料相关知识——抗氧剂类别：亚磷酸酯、硫代酯、受阻酚、受阻胺功能：辅助抗氧剂、主抗氧剂结构：亚磷酸酯硫代酯低化合价P、S吸收过氧化物中氧，使聚合物稳定一、原料相关知识——抗氧剂结构：受阻酚受阻胺容易断键形成自由基，吸收聚合物中的氢、氢氧、烷氧等自由基一、原料相关知识——抗氧剂机理：两类抗氧剂单独使用效果差，复配使用会发挥良好的协同效果一、原料相关知识——抗氧剂168(三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)熔点：183~186℃分解温度：>260℃一、原料相关知识——抗氧剂626(双（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亚磷酸酯)168的升级产品，抗黄变，但易吸水熔点：170~180℃分解温度：>350℃一、原料相关知识——抗氧剂DLTP(硫代二丙酸二月桂酯)熔点：39~41℃，下料口易融化分解温度：>350℃DSTP(硫代二丙酸二硬脂酸酯)熔点：64~68℃，熔点稍高，耐，迁移较DLTP好分解温度：>350℃一、原料相关知识——抗氧剂1010(四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯)熔点：119~123℃分解温度：>320℃一、原料相关知识——抗氧剂1098(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)熔点：155~161℃分解温度：>280℃一、原料相关知识——抗氧剂抗氧剂的选择注意因素：热稳定性：加工温度下不应分解变色性：在聚合物中不能发生色变，芳香胺类抗炎剂易变色，故少用挥发性：挥发性高，丧失功效水解稳定性：亚磷酸酯易吸水水解，失效相容性：与聚合物相容性不好，会析出，尽量用分子量大的抗氧剂一、原料相关知识——抗氧剂内润滑剂硬脂酸钙EBSTAF复合润滑剂P12(布吕格曼)P130(布吕格曼)外润滑剂硅酮粉一、原料相关知识——润滑剂改善流动性降低摩擦，保护聚合物提高填料(玻纤、矿物等等)在熔体中的分散性注塑成型中改善脱模性改善制品表面，高光泽加速挤出和注塑成型过程

一、原料相关知识——润滑剂CaSt(硬质酸钙)熔点：150~155℃，保证加工温度下充分熔融，能起到润滑作用内润滑作用一、原料相关知识——润滑剂EBS(乙撑双硬脂酰胺)熔点：145℃，保证加工温度下充分熔融，能起到润滑作用内润滑作用一、原料相关知识——润滑剂TAF是以EBS为基料，在催化剂的作用下，含有极性基团的反应性单体与EBS反应形