改性工程塑料的生产技术

塑料工程技术手册一、引言塑料是一种重要的工程材料，广泛应用于各行各业。

为了更好地了解塑料工程技术，本手册将介绍塑料的基本知识、加工技术、设计原则以及质量控制等方面的内容。

二、塑料的基本知识1. 塑料的分类塑料按来源可以分为合成树脂、天然树脂和再生塑料三类；按照物理性质可分为热塑性塑料和热固性塑料；根据树脂的化学结构可分为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等多种类型。

2. 塑料的性能塑料具有轻质、绝缘、耐低温、耐腐蚀等特性，常用于制造各类容器、管道、电线等产品。

三、塑料的加工技术1. 塑料的成型方法塑料的成型方法包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压塑成型等。

注塑成型是最常用的方法，可以制造出各种尺寸和形状的塑料制品。

2. 塑料的改性技术塑料的改性技术可以改善塑料的物理性能，常用的改性技术包括填充剂增强、增韧剂掺入、改性剂添加等。

3. 塑料的表面处理技术塑料的表面处理技术可以提高塑料制品的外观质量和耐用性，常用的表面处理技术有喷涂、电镀、印刷等。

四、塑料制品的设计原则1. 强度设计原则塑料制品在设计时需要考虑到其受力情况，合理选择塑料材料和结构设计，确保制品的强度满足要求。

2. 尺寸设计原则塑料制品的尺寸设计需考虑到塑料材料的收缩率，以确保成型后的尺寸符合设计要求。

3. 壳体设计原则塑料制品的壳体设计需要满足结构强度、制造工艺和装配要求，合理选择壳体的厚度和型腔结构。

五、塑料制品的质量控制1. 塑料原料的质量控制塑料原料的质量对最终制品的性能有重要影响，应选用合格的原料并进行严格的质量检测。

2. 加工工艺的质量控制加工工艺的合理控制可以确保塑料制品的尺寸、外观等质量要求，需进行严格的加工工艺检验。

3. 成品质量的控制成品质量的控制包括外观检验、物理性能测试等，确保塑料制品能够满足使用要求。

六、未来发展趋势塑料工程技术在不断发展，未来的趋势包括绿色环保塑料的研发、智能制造技术的应用以及废弃塑料的回收利用等。

七、结论本手册从塑料的基本知识、加工技术、设计原则和质量控制等方面介绍了塑料工程技术的相关内容。

改性塑料生产流程摘要：本文旨在介绍改性塑料的生产流程。

改性塑料是指通过在塑料中添加一些改性剂，来改变塑料的性能和功能的一类塑料。

改性塑料的生产过程通常包括原料准备、添加剂选择、混炼、模压和检测五个主要步骤。

在各个步骤中，需要严格控制操作条件和质量要求，以确保最终产品的质量和性能达到预期目标。

1.引言改性塑料是一种重要的工程材料，具有广泛的应用领域。

通过添加改性剂，可以改变塑料的热性能、力学性能、电性能和耐化学性能等方面的特性。

本文将详细介绍改性塑料的生产流程。

2.原料准备改性塑料的主要原料是塑料和改性剂。

塑料根据需求选择不同种类，如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等。

改性剂根据需要选择，可以是增塑剂、增韧剂、阻燃剂、稳定剂等。

同时，还需要准备一些辅助材料，如填料、润滑剂、抗氧化剂等。

3.添加剂选择根据塑料的性能要求，选择适当的改性剂。

增塑剂用于提高塑料的柔软性和延展性，增韧剂用于提高塑料的抗冲击性能，阻燃剂用于提高塑料的耐火性能，稳定剂用于提高塑料的耐热性能。

添加剂的选择需要根据目标性能和成本因素综合考虑。

4.混炼将原料中的塑料和添加剂混合均匀，这是改性塑料生产中的关键步骤之一、混炼需要使用特殊的设备，如搅拌机、挤出机等。

在混炼过程中，温度、时间和混合速度等参数需要严格控制，以确保塑料和添加剂充分混合。

5.模压将混合好的塑料制成所需的形状。

模压是最常用的一种塑料成型方法。

在模压过程中，需要根据产品要求选择合适的模具，并通过加热和冷却等工艺步骤，将塑料加工成所需的形状。

模压公差、模具开关时间和冷却时间等参数需要精确控制，以保证产品的尺寸和质量要求。

6.检测对最终产品进行质量检测。

常用的检测方法包括物理性能测试、热性能测试、电性能测试和耐化学性能测试等。

通过对产品进行全面的检测，可以确保其符合预期的性能和质量要求。

检测结果将作为改进流程的重要参考。

7.结论改性塑料的生产是一个复杂的过程，需要严格控制各个环节和参数。

改性塑料改性塑料,是指在通用塑料和工程塑料的基础上,经过填充、共混、增强等方法加工改性,提高了阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等方面的性能的塑料制品;中文名改性塑料加工方法填充、共混、增强基础通用塑料和工程塑料作用提高了阻燃性、强度、抗冲击性1、简要通过改性的塑料部件不仅能够达到一些钢材的强度性能,还具有质轻、色彩丰富、易成型等一系列优点,因此“以塑代钢”的趋势在很多行业都显现出来,而现阶段要找出一种大规模替代塑料制品的材料几乎是不可能的;2、发展改性塑料属于石油化工产业链中的中间产品,主要由五大通用塑料和五大工程塑料为塑料基质加工而成,具有阻燃、抗冲、高韧性、易加工性等特点;我国改性塑料行业发展迅猛,产量、表观消费量年均增长分别达到20%、15%;国内改性塑料年总需求在500万吨左右,约占全部塑料消费量的10%左右,但仍远低于世界平均水平20%;此外,我国人均塑料消费量与世界发达国家相比还有很大的差距;作为衡量一个国家塑料工业发展水平的指标——塑钢比,我国仅为30：70,不及世界平均的50：50,更远不及发达国家如美国的70：30和德国的63：37;塑料在汽车工业中的应用始于20世纪50年代,已经有50多年的历史;随着汽车向轻量化发展、节能方向发展,对材料提出了更高的要求;由于1kg塑料可以替代2-3kg钢等更重的材料,而汽车自重每下降10%,油耗可以降低6%-8%;所以增加改性塑料在汽车中的用量可以降低整车成本、重量,并达到节能效果;改性塑料是涉及面广、科技含量高、能创造巨大经济效益的一个塑料产业领域;而改性技术—填充、共混和增强改性更是深入几乎所有的塑料制品的原材料与成型加工过程;普通的塑料往往会有它自身的特性和缺陷,改性塑料就是给塑料改变一下性质,基本的技术包括：1、增强：将玻璃纤维等与塑料共混以增加塑料的机械强度;2、填充：将矿物等填充物与塑料共混,使塑料的收缩率、硬度、强度等性质得到改变;3、增韧：通过给普通塑料加入增韧剂共混以提高塑料的韧性,增韧改性后的产品：铁轨垫片;4、阻燃：给普通塑料树脂里面添加阻燃剂,即可使塑料具有阻燃特性,阻燃剂可以是一种或者是几种阻燃剂的复合体系,如溴+锑系,磷系,氮系,硅系,以及其他无机阻燃体系;5、耐寒：增加塑料在低温下的强度和韧性,一般塑料在低温下固有的低温脆性,使得在低温环境中应用受限,需要添加一些耐低温增韧剂改变塑料在低温下的脆性,例如汽车保险杠等塑件,一般要求耐寒;3、特点改性塑料凭借优越的性价比在越来越多的下游领域得到应用,可以说改性塑料已经成为一种消费趋势,而这种趋势背后隐含了如下五种因素：高性能：改性塑料不仅具备传统塑料的优势,如密度小、耐腐蚀等,同时物理、机械性能得到很好的改善,如高强度、高韧度、高抗冲性、耐磨抗震,此外塑料综合性能的提高为其下游领域的广泛应用提供了基础;低成本：与其他材料相比,塑料得益于生产效率高、密度低等优势,具有更低的成本,单位体积塑料的成本仅为金属的十分之一左右;政府政策：中国推行的“3C”强制认证制度,对目录内产品的安全性能进行了严格的规定,从而推动了阻燃塑料在家用电器、IT、通讯等领域的广泛应用;消费升级：随着生活水平的提高,人们开始追求更加卓越的产品性能,要求家电等产品更加美观、安全、耐用,从而对上游的塑料行业提出更高的要求,要求其具有更好的加工性能、力学性能、耐用性和安全性;技术因素：世界上已经发现1000多种聚合物,但真正有应用价值的只有几十种,开发新的聚合物不仅投资巨大,而且应用前景不明朗；相反,改性技术不仅可以提高现有聚合物的性能以适应产业的需求,同时可以降低一些高价工程塑料的成本,成为发展塑料工业的有效途径;4、硬度硬度是指材料抵抗其它较硬物体压入其表面的能力;硬度值的大小是表征材料软硬程度的有条件的定量反映,它不是一个单纯而确定的物理量;硬度值的大小不仅取决于材料的本身,而且取决于测试条件和测定方法,即不同的硬度测量方法,对同一种材料测定的硬度值不尽相同;因此,要比较材料之间的硬度大小,必须用同一种测量方法测量的硬度值,才有可比性;常用于表示硬度的方法有如下几种：a、邵氏硬度b、洛氏硬度c、莫氏硬度添加改性塑料的硬度添加改性塑料的硬度是指在塑料中加入硬质添加剂的一种改性方法;常用的硬度填加剂为刚性无机填料及纤维;1添加刚性无机填料表面处理改进塑料的硬度塑料的表面硬度改进方法是指只改善塑料制品外表的硬度,而制品内部的硬度不变;这是一种低成本的硬度改进方法;这种改性方法主要用于壳体、装饰材料、光学材料及日用品等;这种改性方法主要包括涂层、镀层及表面处理三种方法;共混与复合改进塑料的硬度1共混改进塑料的硬度塑料共混改进方法即在低硬度树脂※※混高硬度树脂,以提高其整体硬度;常见的共混树脂有：PS、PMMA、ABS及MF等,需要改性的树脂主要为PE类、PA、PTFE及PP等;2复合改进塑料的硬度塑料复合改进硬度的方法即在低硬度塑料制品表面上复合一层高硬度树脂;此方法主要适合于挤出制品,如板、片、膜及管材等;常用的复合树脂为PS、PMMA、ABS及MF等;5、改性知识简介一、塑料的添加剂二、改性塑料中填充材料的分散状态及其形成填充改性塑料的性能除了与主要组分基体树脂的性质以及填充材料的性质、形态、尺寸、浓度密切相关外,填充材料的分散状态：基体树脂的高分子聚集态结构、织态结构：填充材料与树脂界面结构也有很大的影响;下面主要讨论填充材料的分散状态;分散状态1. 无机粒子添加到聚合物熔体中经过螺杆或其他机械剪切作用,可能形成三种无机粒子分散的微观结构状态;1无机粒子在聚合物中形成第二聚集态结构;在这种情况下,如果无机粒子的粒径足够小粒子间界面结合良好,无机粒子如同刚性链条一样对聚合物起着增强作用,这种分散状态具有很好的增强效果;如胶体二氧化硅和炭黑之所以对橡胶有增强作用,其中一个重要作用是他们在橡胶中形成了这种第二聚集态结构;2无机粒子以无规的分散状态存在,有的聚集成团,有的以个别分散形式存在;这种分散状态既不能增强也不能增韧;由于粉团中粒子间的相互作用很弱,将成为填充材料中最为薄弱的环节;3无机粒子均匀而个别地分散在基体树脂中;在这种情况下,无论粒子与基体树脂间有无良好的界面结合,都会产生一定的增强增韧效果;为了获得增强增韧的填充改性塑料,希望是第三种分散状态;2. 无机粉粒状填充材料能否个别地均匀分散于基体树脂中与多种因素有关;在加工条件固定的情况下与无机粒子的比表面积、表面自由能、表面极性树脂熔体的黏度,无机粒子与基体树脂间的相互化学作用等有关;从填充改性预期的效果来看无机粒子尺寸越小越好;但尺寸越小表面能越高,自凝聚能力越强,越难均匀分散;因表面能及高速运动碰撞摩擦下产生静电而凝聚成一个个粉团;这种凝聚体在后序的混炼加工及成型加工中靠机械剪切力是再也打不开的,就呈现上述第二种分散状态成为改性塑料中最不愿意看到的“白点”;填充物态粉粒状是属于长/径比近似为1的填充材料的分散状态,长径比较大的填充材料是指短纤维状、针状、薄片状的填充材料;这类材料分散问题,有两个层次,其一、分散的均匀性;其二、取向; 由于这类填充材料长径比明显的不对称性,其填充改性塑料成型加工制品时,物料的流动总会产生填充剂不同程度的取向分布;其取向有两种情况也伴随有两种取向状态;加压下,物料不发生大流动状态下的填充材料取向;加压下各个填料个体顺着把各个部位所受的压力差尽可能平均化的方向运动使得最大面积上接受压力导致填充材料方向与压力方向成直角的方向取向;在制品同一层上填充材料的取向是随机的基本上是属于二维取向状态;6、细分类别改性塑料产品主要种类有阻燃树脂类、增强增韧树脂类、塑料合金类、功能色母类等;图表改性塑料的主要细分类别、消费群体及市场应用情况7、改性PA玻璃纤维增强PA在20世纪50年代就有研究,但形成产业化是20世纪70年代,自1976年美国杜邦公司开发出超韧PA66后,各大公司纷纷开发新的改性PA产品,美国、西欧、日本、荷兰、意大利等大力开发增强PA、阻燃PA、填充PA,大量的改性PA投放市场;PA作为工程塑料中最大最重要的品种,具有很强的生命力,主要在于它改性后实现高性能化,其次是汽车、电器、电讯、电子、机械等产业自身对产品高性能的要求越来越强烈,相关产业飞速发展,促进了工程塑料高性能化的进程,使其扮演着越来越重要的角色;1.高强度高刚性尼龙的市场需求越来越大,新的增强材料如无机晶须增强,碳纤维增强PA成为重要的品种,主要是用于汽车发动机部件,机械部件以及航空设备部件;2.尼龙合金化将成为改性工程塑料发展的主流;尼龙合金化是实现尼龙高性能的重要途径,也是制造尼龙专用料、提高尼龙性能的主要手段;通过掺混其他高聚物,来改善尼龙的吸水性,提供制品的尺寸稳定性,以及低温脆性、耐热性和耐磨性;从而,适用车种不同要求的用途;3.纳米尼龙的制造技术与应用得到迅速发展;纳米尼龙的优点在于其热性能,力学性能、阻燃性、阻隔性比纯尼龙高,而制造成本与背通尼龙相当;因而,具有很大的竞争力;4.用于电子、电气、电器的阻燃尼龙与日俱增,绿色化阻燃尼龙越来越受到市场的重视：5.抗静电、导电尼龙以及磁性尼龙成为电子设备、高性能化的进程;6.加工助剂的研究与应用,将推动改性尼龙的功能化、高性能化的进程;7.综合技术的应用,产品的精细化是推动其产业发展的动力;二：成型加工加工特性：l.尼龙容易受潮;在大气中,PA的平衡吸水率为%、PA66为%、PA610为%,PA1010为%,尼龙含水量对其力学性能有较大的影响;在熔融状态下,水分的存在,会引起尼龙的水解而导致分子量下降,使制品机械性能下降,还会在成型中使制品表面出现气泡、银丝和斑纹等缺陷;所以成型前必须充分干燥;2.尼龙熔体粘度低、流动性大,喷嘴会产生“流延”现象;浪费原料,污染喷嘴;,如果用螺杆式注射机成型,注射时,熔体会在螺杆和料筒壁之间出现逆流,使注料不准,所以,尼龙在螺杆式注射机成型时,在螺杆端部必须安装止逆环;3.尼龙是结晶性高聚物;熔点明显,而且较高,所以,尼龙需要在较高温度下成型,.熔融状太的尼龙热稳定性较差,易分解;因此必须严格控制工艺条件;4尼龙的成型收缩率大,对于制造高精密度的制品,模具设计应在试验的基础上确定其尺寸,成型工艺应严格控制;8、改进技术一、增强技术纤维增强是塑料改性的重要方法这一,镁盐晶须和玻璃纤维均能有效地提高聚丙烯的综合性能;以玻璃纤维增强的聚丙烯具有较低的密度,低廉的价格以及可以循环使用等优点,正逐步取代工程塑料与金属在汽车仪表板,汽车车身和底盘零件中的应用：与玻璃纤维相比,镁盐晶须的模塑制品具有更高的精度,尺寸稳定性和表面光洁度,适用于制备各种形状复杂的部件,轻质高强度阻燃部件和电子电器部件;作为一种改性剂,镁盐晶须能大幅度提高聚丙烯的强度,刚度,抗冲击和阻燃性能;因此,镁盐晶须和玻璃纤维在聚丙烯改性中的应用越来越受到重视;1二、增韧技术矿物质增强增韧是最为普遍的改性途径之一;向聚丙烯原料中添加的矿物质通常是碳酸钙,滑石粉,硅灰石,玻璃微珠,云母粉等;这些矿物质不仅可以在一定程度上改善聚丙烯材料的机械性能和冲击韧性,降低聚丙烯材料的成型收缩率以加强其尺寸稳定性,并且由于矿物质与聚丙烯基体在成本上的巨大差别,可以大幅度降低聚丙烯材料的成本;矿物质增强增韧聚丙烯是所有改性聚丙烯材料在家用电器中应用最广泛的一种;波轮洗衣机和滚筒洗衣机的内筒一般使用的都是矿物质增强增韧聚丙烯材料,以代替早期的不锈钢内筒;聚丙烯材料经矿物质增强增韧后,可克服其原有的强度不足,光泽度不好,收缩太大等问题;这种改性聚丙烯除了用于制作洗衣机的内筒以外,还被用于制作波轮和取衣口等部件,仅海尔集团对其每年的用量就在1700吨左右每个洗衣机内筒约重2kg;这种材料的矿物质添加量高达40%,其拉伸强度达33Mpa,断裂伸长率可达90%以上,缺口冲击强度约为10KJ/m2;微波炉的很多部件也采用矿物质增强增韧聚丙烯材料制造;由于矿物质的加入,可以在聚丙烯材料本身较高的耐热温度的基础上,使其耐热温度进一步得到提高,以适应微波炉对高温的要求;例如,微波炉门体的密封条,微波炉扬声器喇叭口,喇叭支架等都采用了这种改性的聚丙烯材料;冰箱上的搁物架也基本采用了矿物质增强增韧聚丙烯材料,由于与玻璃面板可进行整体注塑,从而很好地解决了原来ABS材料的面板沁水问题;三、填充改性新型高填充玻纤改性塑料,它可克服常规玻璃纤维增强热塑性塑料的缺陷;这种材料的基体是高温热塑性塑料如液晶聚合物,聚醚砜,聚醚酰亚胺和聚苯硫醚;在玻纤填充量在80%时,改性材料但仍能操持良好的可加工性;用新材料生产的部件具有耐磨损和耐温变的良好特性;这种新材料可与塑料和金属粘合,适用于表面摸塑设备加工,潜在的应用包括汽车和燃料系统部件,轴承,电子零部件,抗刮伤外壳等,这种玻璃增强物的辅加效益是阻燃性好,能回收利用,高度耐热和尺寸稳定等;四、共混与塑料合金技术塑料共混改性指在一种树脂中掺入一种或多种其他树脂包括塑料和橡胶,从而达到改变原有树脂性能的一种改性方法;氟塑料合金是采用国内现有的超高分子量聚全氟乙丙烯FER为主要原料,与四氟乙烯加填料直接共混,用物理方法制造的,此材料性能超过了世界公认的“塑料王”聚四氟乙烯;五、阻燃技术高聚物的阻燃技术,当前主要以添加型溴系阻燃剂为主,常用的有十溴二苯醚、八溴醚、四溴双酚A、六溴环十二烷等,其中尤以十溴二苯使用量为最大,溴化环氧树脂由于具有优良的熔流速率,较高的阻燃效率,优异的热稳定性和光稳定性,又能使被阻燃材料具有良好的物理机械性能,不起霜,从而被广泛地应用于PBT、PET、ABS、尼龙66等工程塑料,热塑性塑料以PC/ABS塑料合金的阻燃处理中;阻燃剂家族中的其他品种有磷系、三嗪系、硅系、膨胀型、无机型等,这些阻燃剂在各种不同使用领域发挥着各自独特的阻燃效果;在磷系阻燃剂中,有机磷系的品种大都是油液状,在高聚物加工过程中不易添加,一般在聚氨酯泡沫、变压器油、纤维素树脂、天然和合成橡胶中使用;而无机磷系中的红磷,是纯阻燃元素,阻燃效果好,但它色泽鲜艳,因而应用受部分限制;红磷的应用要注意微粒化和表面包覆,这样使它在高聚物中有较好的分散性,与高聚物的相容高性好,不易迁移,能长久保持高聚物难燃性能;六、热塑性弹性体技术热塑性弹性体简称TPE/TPR,以SEBS、SBS为基材,是一类具有通用塑料加工性能,但产品有着类似文联橡胶性能的高分子合金材料;在多材料模塑中,热塑性弹性体有4个基本的类型,即苯乙烯嵌段共聚物SBC、热塑性硫化胶TPV、热塑性聚氨酯TPU和共聚多酯COPE;热塑性聚氨酯弹性体是第一个能够运用热塑性工艺加工的弹性体;有聚酯和聚醚两种类型,聚酯型具有较高的机械性能,聚醚型比聚酯型具有较好的水解稳定性和低温韧性;聚氨酯橡胶具有良好的耐磨性、添加剂可以提高耐候性,尺寸稳定性和耐热性,减少摩擦或增加阻燃性,它们在各硬度等级产品中具有很广泛的应用,涉及汽车密封件和垫圈,稳定杆套,医用导管、起博器和人造心脏装置、手机天线齿轮、滑轮、链轮、滑槽衬里、纺织机械部件、脚轮、垫圈、隔膜、联轴器和减振部件;共聚多酯弹性体具有良好的动态性能、高模数、高伸长和撕裂强度,还有在高温和低温条件下具有良好的抗挠屈疲劳性;通过组合紫外线稳定剂或炭黑可以提高耐候性,耐无氧化酸性、一些脂族烃、芳烃燃料、碱性溶液、液压流体的性能表现为良好甚至优异；然而,无极性材料,如强无机酸和碱、氯化溶剂、苯酚类和甲酚会使聚酯降解,共聚多酯在一般情况下比热塑性弹性体昂贵,应用于弹性联轴器、隔、齿轮、波纹管垫环、保护套、密封件、运动鞋鞋底、电气接头、扣件、旋钮和衬套中;2007年世界热塑性弹性体TPE消费超过230万吨,总产值超过110亿美元,2001-2007年间世界消费保持年均%的增长率;其中,北美消费平均增幅为%,欧洲为%,拉丁美洲则以两位数速率快速增长,亚太地区年均增幅大于8%;高速的增长将带动各行各业对TP巨的使用,汽车和日用品消费是拉动热塑性弹性体消费增长的主要因素,不同品种的热塑性弹性体增长率不相同;热塑性聚氨酯应用以年均%的速率增长,主要应用于汽车业预计未来热塑性聚氨酯在日用品和体育用品上应用会有所突破;七、反应接枝改性在由一种或几种单体组成的聚合物的主链上,通过一定的途径接上由另一种单体或几种单体组成的支链的共聚反应;是高聚物改性技术中最易实现的一种化学方法;马来酸酐接枝改性聚合物一般采用双螺杆挤出机熔融接枝法制备,其系类品种包括聚乙烯PE-g-MAH、聚丙烯PP-g-MAH、ABSABS-g-MAH、POEPOE-g-MAH、EPDMEPDM-g-MAH等,其操作工艺简单、生产成本低、产品质量稳定等特点;其中产品MAH接枝率在~%范围内可调,其他力学性能指标优良;可广泛用作各类非极性聚合物如PE、PP等与极性聚合物如PC、PET、PA等其混改性时的相容剂等;纳米碳酸钙是一种十分重要的无机增韧增强功能性填料,被广泛地应用在塑料、橡胶、涂料和造纸等工业领域,为降低纳米碳酸钙表面高势能、调节疏水性、提高与基料之间的润湿性和结合力、改善材料性能,须对纳米碳酸钙进行表面改性为了提高无机填料与有机基体之间的相容性,用高分子有机物对无机填料进行表面接枝改性是一种常用方法;Takao Nakatsuka 以磷酸盐改性超细CaC03表面,然后与聚异丁烯酸接枝,采用羧酸吸附和聚丁基丙烯酸接枝对CaC03表面改性,与丙稀单体混合后通过聚合制备了性能较好的PP/CaC03复合材料;9、表征材料力学性能的基本定义冲击强度衡量材料韧性的一种指标,通常定义为试样在冲击载荷的作用下折断或折裂时,单位截面积所吸收的能量;基本概述1 冲击强度用于评价材料的抗冲击能力或判断材料的脆性和韧性程度,因此冲击强度也称冲击韧性;2 冲击强度是试样在冲击破坏过程中所吸收的能量与原始横截面积之比;3冲击强度的测量标准主要有ISO国际标准GB参照ISO及美国材料ASTM标准;根据试验设备不同可分为简支梁冲击强度、悬臂梁冲击强度测试公式：GB: a=W / hd 单位KJ/m2 ATSM: a= W /d 单位：J/ma:冲击强度 W :冲击损失能量 h：缺口剩余宽度 d：样条厚度因此,GB与ASTM之间不可以等同测量,但从测量公式可总结经验公式：GB数值或8错误样条=ASTM数值,也可以由实际测量来总结比值拉伸强度抗拉强度定义：拉伸强度即表征材料最大均匀塑性变形的抗力,拉伸试样在承受最大拉应力之前,变形是均匀一致的,但超出之后,金属开始出现缩颈现象,即产生集中变形；对于没有或很小均匀塑性变形的脆性材料,它反映了材料的断裂抗力;符号为RmGB/T 228-1987旧国标规定抗拉强度符号为σb,单位为MPa;1试样在拉伸过程中,材料经过屈服阶段后进入强化阶段后随着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力Fb,除以试样原横截面积So所得的应力σ,称为抗拉强度或者强度极限σb,单位为N/mm2MPa;它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力;计算公式为：σ=Fb/So式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力,N牛顿； So--试样原始横截面积,mm2;抗拉强度Rm指材料在拉断前承受最大应力值;当钢材屈服到一定程度后,由于内部晶粒重新排列,其抵抗变形能力又重新提高,此时变形虽然发展很快,但却只能随着应力的提高而提高,直至应力达最大值;此后,材料抵抗变形的能力明显降低,并在最薄弱处发生较大的塑性变形,此处试件截面迅速缩小,出现颈缩现象,直至断裂破坏;材料受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或拉伸抗拉强度;弯曲强度定义：弯曲强度是指材料在弯曲负荷作用下破裂或达到规定弯矩时能承受的最大应力,此应力为弯曲时的最大正应力,以MPa兆帕为单位;它反映了材料抗弯曲的能力,用来衡量材料的弯曲性能;发生于弯矩最大的横力弯曲时,弯矩M随截面位置变化,一般情况下,最大正应力σmax截面上,且离中性轴最远处;因此,最大正应力不仅与弯矩M有关,还与截面形状和尺寸有关;为最大弯矩,W为抗弯截面系数;最大正应力计算公式为：其中Mmax。

聚丙烯（PP）改性的主要的几种方法我们都知道，普通塑料往往有自己的特点和缺陷，当需要克服其缺陷时，我们往往是通过改性来予以克的。

聚丙烯（PP）最然具有耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒密度小、是最轻的通用塑料等突出优点。

但其也有耐低温冲击性差，较易老化等缺陷。

而克服聚丙烯（PP）这些些缺陷，我们也是通过改性的方式来改变聚丙烯（PP）塑料的性能，以达到生产应用的要求。

通过改性的聚丙烯（PP）得到的塑料我们称之为聚丙烯（PP）改性塑料。

聚丙烯（PP）改性塑料，顾名思义是基于聚丙烯原料对其性能和其他方面的一些改进，如增强聚丙烯材料的冲击，拉伸强度，弹性等。

聚丙烯塑料原料的具体改性可分为以下几类。

接枝改性接枝改性是美国20世纪90年代初提出的，现已开发出相关产品。

采用固相接枝法对等规pp进行改性得到mpp，然后对mpp进行氯化即可获得mcpp固体粉状树脂。

氯化改性后的树脂附着力强，接伸模量提高，易于与其他树脂共混；而且由于改性使pp的结晶受到破坏，极性增加，从而可溶于某些溶剂，制得不同浓度的mcpp溶液。

mpp的用途主要有四个方面。

一、是提高工程塑料的耐冲击性能。

用mpp作相容剂，制得的pp与其他塑料的共混物冲击强度提高2~3倍，可用作抗冲击壳体材料；二、是exfer塑料公司开发的dexpro合金，即为聚酰胺和pp在相容剂存在下的合金，现已商品化；三、是用作热塑料粉末涂料，用于金属底材表面，起到防腐和抵抗化学药品的作用。

日本nozagl-giz牌号产品就是pp与尼龙的合金材料，具有较高的耐化学药品和耐油性能，尤其是具有极佳的耐氯化钾性能三是提高pp填料的粘合性。

mpp的引入可提高填料与pp的相容性，改善复合材料的性能，提高材料的整体热稳定性和局部抗热能力；四、是mpp也应用于自由基活性废料的固化。

此外，mpp还可用于提高pp纤维的可染色性和塑料制品的可装饰，制造可蒸煮的包装材料等。

mcpp的用途主要有：一、是用于制备塑料制品用底漆和塑料表面装饰涂料的附着力促进剂，特别是轿车保险杠、轮毂盖、电视机机壳等民用与工业用塑料器具的涂装；二、是大量用作塑料表面印刷油墨树脂；三、是用作防腐涂料树脂，用于钢屠、铝材等材料重防腐领域。

几种常见的塑料改性技术（1）纤维增强。

长纤维增强热塑性塑料(UCRT)是新型轻质高强度工程结构材料，因其重量轻、价廉、易于回收重复利用，在汽车上的应用发展很快。

用天然纤维如亚麻、剑麻增强塑料制造车身零件，在汽车行业已经得到认可。

一方面是由于天然纤维是环保材料，另一方面植物纤维比玻纤轻40%，减轻车重可降低油耗。

用亚麻增强PP制作车身底板，材料的拉伸强度比钢要高，刚度不低于玻纤增强材料，制件更易于回收。

英国GKN技术公司用纤维增强塑料制造的传动轴，重量减轻50%-60%，抗扭性比钢大1.0倍，弯曲刚度大1.5倍。

塑料弹簧可明显减轻重量。

用碳纤维增强塑料(CFRP)制造的板簧为14kg，减轻重量76%。

在美国、日本、欧洲都已使用板簧、圆柱形螺旋弹簧实现了纤维增强塑料化，除具有明显的防振和降噪效果外，还达到轻量化的目的。

（2）增韧技术。

高分子结构材料的刚度(包括强度)和韧性是相互制约的两项最重要的性能指标。

因此，增强刚度的同时增强增韧的研究一直是高分子材料科学的难题。

中科院化学研究所高分子共混填充增强增韧新途径，该成果在解决高分子材料同时增强增韧的科学难题方面获得重要突破，在国内首次成功地制备出超高韧性聚烯烃工程塑料，为大品种通用塑料升级，为工程塑料以及工程塑料进一步高性能化提供了新途径。

教育部超重力工程技术研究中心研制成功国家“863”计划项目—“纳米CaCO3塑料增韧母料及其制备技术”。

这种母料可使PVC增韧改性，主要应用于PVC门窗异型材生产，也可应用于PVC管材、板材等其他硬制品的生产。

从发展趋势看，PVC塑料门窗大有全面取代钢窗和木质门窗之势。

目前国内PVC门窗异型材年生产能力为100万t，且呈不断上升之势。

采用纳米CaCO3塑料增韧母料生产PVC门窗异型材，不仅可以全面提高产品性能，而且每吨异型材成本可降低100多元。

同时，其应用领域还将向PP、ABS等塑料材料中扩展。

采用纳米CaCO3对PVC进行增韧改性是近年发展起来的非弹性体增韧塑料技术(无机刚性粒子增韧塑料技术)，国内尚处于研究阶段。

PBT工程塑料改性的研究现状及应用进展赵荣荣张超发布时间：2023-05-14T10:09:14.353Z 来源：《中国科技信息》2023年5期作者：赵荣荣张超[导读] 聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种由对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)与1,4-丁二醇(BDO)，经缩聚反应而制得的结晶性线型饱和聚酯。

PBT具有良好的力学性能，其对称的分子结构能够实现紧密堆砌。

PBT具有较高的结晶性，在低温下可迅速结晶。

PBT制件加工时易流动成型且成型周期短，能够降低生产成本。

而且PBT具有耐湿、耐磨、耐油等优点，蠕变也较小。

由于PBT含有结晶部分和非结晶部分，加入其他物质容易对其进行改性。

陕西凌晟塑业有限公司陕西省宝鸡市 721304摘要：聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种由对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)与1,4-丁二醇(BDO)，经缩聚反应而制得的结晶性线型饱和聚酯。

PBT具有良好的力学性能，其对称的分子结构能够实现紧密堆砌。

PBT具有较高的结晶性，在低温下可迅速结晶。

PBT制件加工时易流动成型且成型周期短，能够降低生产成本。

而且PBT具有耐湿、耐磨、耐油等优点，蠕变也较小。

由于PBT含有结晶部分和非结晶部分，加入其他物质容易对其进行改性。

但PBT也存在易燃烧、与冷媒接触小分子析出量大、介电性能不足、薄壁制件易翘曲等缺陷，限制其应用范围。

为弥补纯PBT树脂性能的不足，对PBT树脂已有一些改性研究。

关键词：PBT工程塑料；改性现状；应用引言工程塑料在工业生产中发挥着重要作用。

然而，工程塑料也有许多缺点，限制了其在应用领域的发展。

为了确保工程塑料在竞争日益激烈的市场中保持竞争力，企业需要使其适应当今市场的变化。

深入研究工程塑料的主要技术问题，有助于创造满足人们实际需求的新型工程塑料。

1 PBT工程塑料的改性研究现状1.1力学性能方面纯PBT树脂的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均较低，在工业领域无法大范围应用，需对其进行改性以提高力学性能。

改性工程塑料行业培训教程-1改性工程塑料行业培训教程-1改性工程塑料是指在一定条件下，通过添加改性剂进行改性处理的工程塑料，以提高其性能和应用范围。

改性工程塑料行业培训教程是为了帮助人们更好地了解改性工程塑料的生产、加工和应用技术，提高相关行业从业人员的专业能力和水平。

本教程主要涵盖以下内容：改性工程塑料的基本概念与分类、改性工程塑料的加工工艺、改性剂的选择与应用、改性工程塑料在不同领域的应用案例以及行业发展趋势等。

以下是本教程的详细内容：第一节：改性工程塑料的基本概念与分类（300字）1.1改性工程塑料的定义与特点1.2改性工程塑料的分类及特性介绍1.3改性工程塑料与传统工程塑料的比较分析第二节：改性工程塑料的加工工艺（400字）2.1改性工程塑料的加工方法及工艺流程介绍2.2改性工程塑料的注塑成型工艺及注意事项2.3改性工程塑料的挤出成型工艺及注意事项第三节：改性剂的选择与应用（400字）3.1改性剂的种类与特性介绍3.2改性剂的选择原则及方法3.3改性剂在工程塑料中的应用案例分析第四节：改性工程塑料在不同领域的应用案例（300字）4.1汽车工业领域中改性工程塑料的应用案例4.2电子电器领域中改性工程塑料的应用案例4.3医疗器械领域中改性工程塑料的应用案例第五节：改性工程塑料行业发展趋势（200字）5.1改性工程塑料行业市场分析和前景展望5.2改性工程塑料技术发展动态和未来趋势5.3改性工程塑料行业面临的挑战和解决方案通过本教程的学习，人们可以全面了解改性工程塑料的相关知识和技术，掌握改性工程塑料的加工工艺和应用方法，了解改性剂的选择与应用原则，并且了解改性工程塑料在不同领域的应用案例。

同时，对改性工程塑料行业的发展趋势和面临的挑战也有一定的了解，为相关行业的从业人员提供参考和指导。

总结起来，本教程全面介绍了改性工程塑料的基本概念与分类、加工工艺、改性剂的选择与应用、应用案例以及行业发展趋势，旨在帮助行业从业人员提升专业水平，推动改性工程塑料行业的发展。

塑料改性方法一简介塑料改性是将石油化工企业生产出的大批量通用树脂通过物理的、化学的、机械的方法，改善或增加其功能，在电、磁、光、热、耐老化、阻燃、机械性能等方面达到特殊环境条件下使用的功能。

改性塑料是涉及面广、科技含量高的一个塑料产业领域，而塑料改性技术——填充、共混和增强改性更是深入几乎所有的塑料制品的原材料与成型加工过程。

从原料树脂的生产到从多种规格及品种的改性塑料母料，为了降低塑料制品的成本，提高其功能性，离不开塑料改性技术为了降低成本，提高性能，满足不同的需要，塑料常要通过改性才能适应各种实际要求。

常用的方法主要有：1.填充改性在塑料中加入一定量的填料是降低塑料价格，改善性能的重要方法。

如酚醛树脂中填充木屑和纸张制成实用的电木材料，克服了性脆的弱点。

加入有特殊功能的纳米粉体可以制成相应功能母料，比如加入导电性能好的银粉、金粉等制成导电母粒等。

2.共混改性性质相近的两种或两种以上的高分子化合物按一定比例混合制成高分子共混物。

3.共聚改性两种或两种以上的单体发生聚合反应得到一种共聚物，如乙烯和丙烯共聚得到一种弹性很好的乙丙橡胶；丙烯腈，丁二烯和苯乙烯一起共聚得到ABS树脂。

总体来看，塑料改性技术的方法包括：塑料的添加改性；塑料的共混改性；塑料的复合改性；塑料的形态控制改性；塑料的交联改性；塑料的表面改性；塑料的共聚及接枝改性。

1. 塑料添加改性塑料添加改性是指在聚合物（树脂）中加入小分子无机物或有机物，通过物理或化学作用，以取得某种预期性能的一种改性方法。

塑料的添加改性是开发最早的一种改性方法，它改性效果明显，工艺简单，成本低，因而应用十分广泛，约占整个塑料改性的三分之二以上。

常用的塑料添加剂有：无机添加剂:填充剂、增强剂、阻燃剂、着色剂及成核剂等。

有机添加剂主要有：增塑剂、有机锡稳定剂、抗氧剂及有机阻燃剂、降解添加剂等。

塑料的添加改性按添加改性的目的分为降低成本、（添加各种价廉的无机、有机填料）；提高强度（添加各种增强纤维）；提高韧性（添加弹性体及超细填料等）；提高阻燃性（添加金属氧化物、金属氢氧化物、无机磷、有机卤化物、有机磷化物、有机硅及氮化物等）；提高寿命（添加各种抗氧剂、光稳定剂等）；改善加工性（添加增塑剂、热稳定剂、润滑剂及加工助剂等）；增加耐磨性（添加石墨、MoS2、SiO2等）；改善结晶结构（添加成核剂，具体有有机羧酸类、山梨醇类等）；改善抗静电及导电性（添加抗静电剂及导电剂）;改善可降解性（淀粉填充、降解添加剂等）；改善抗射线辐射性能等。

最全的塑料改性学问汇总技术一、什么是改性塑料？在通用塑料和工程塑料的基础上，通过物理、化学、机械等方式，经过填充、共混、加强等加工方法，改善塑料的性能或加添功能，对塑料的阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等机械性能得到改善和提高，使得塑料能适用在特别的电、磁、光、热等环境条件下。

二、塑料改性技术的应用范围从原材料树脂的生产到多种规格及品种的改性塑料母料的生产；应用于几乎全部的塑料制品的原材料与成型加工过程中。

塑料改性的应用范围很广泛，几乎全部塑料的性能都可通过改性方法得到改善。

如塑料的外观、透亮性、密度、精度、加工性、机械性能、化学性能、电磁性能、耐腐蚀性能、耐老化性、耐磨性、硬度、热性能、阻燃性、隔绝性等方面。

为了降低塑料制品的成本、改善性能、提高功能，都离不开塑料改性技术。

三、塑料改性方法物理改性：原则上不发生化学反应，重要是物理混合过程。

在物理改性过程中往往也伴随有化学反应的发生。

化学改性：在聚合物分子链上通过化学方法进行嵌段共聚、接枝共聚、交联与降解等反应，或者引入新的官能团而形成特定功能的高分子材料。

四、塑料重要改性技术手段1.填充通过给一般塑料加入无机矿物（有机）粉末，改善塑料材料的刚性、硬度、耐热性等性能。

填充剂种类繁多，其特性也极多而杂。

塑料填充剂（fillerforplastics）的作用：提高塑料加工性能、改进物化性质、加添容积、降低成本。

塑料增量填充剂应具备的特性：（1）化学性质不活泼，呈惰性，不与树脂及其他助剂发生不良反应；（2）不影响塑料的耐水性、耐化学药品性、耐候性、耐热性等；（3）不降低塑料的物理性能；（4）可以大量填充；（5）相对密度小，对制品的密度影响不大；（6）价格相对低廉。

2.加强1）措施：通过在加入玻璃纤维、碳纤维等纤维状物质。

2）效果：可以明显改善材料的刚性、强度、硬度、耐热性，3）不良影响：但很多材料会导致表面不良和韧性明显降低。

4）加强原理：加强材料具有较高的强度和模量；树脂具有很多固有的优良物理、化学（耐腐蚀、绝缘、耐辐照、耐瞬时高温烧蚀等）和加工性能；树脂与加强材料复合后，加强材料可以起到增长树脂的力学或其他性能，而树脂对加强材料可以起到粘合和传递载荷的作用，使加强塑料具有优良性能。

改性工程塑料配方设计方案一、前言改性工程塑料是一种具有优异性能的塑料材料，广泛应用于汽车、电子、家电等领域。

改性工程塑料在原料选择、配方设计、加工工艺等方面都有特殊要求。

本文将从改性工程塑料的材料选择、配方设计和加工工艺等方面展开探讨，为相关领域的技术人员提供一些参考。

二、改性工程塑料的材料选择在选择改性工程塑料材料时，需要考虑以下几个方面的因素：材料的性能要求、成本、可加工性、环保性等。

对于不同的应用场景，这些因素的权重可能有所不同。

1.性能要求改性工程塑料要求具有较高的机械性能、耐热性、耐化学腐蚀性、耐老化性、电气性能等。

因此，在选择改性工程塑料材料时，需要根据实际的使用要求选择相应的材料。

2.成本改性工程塑料在材料选择时，成本也是一个重要考虑因素。

一般情况下，成本相对较低的改性工程塑料材料更受市场欢迎。

3.可加工性改性工程塑料的可加工性直接影响到成型工艺的选择和产品质量。

因此，在材料选择时，需要充分考虑改性工程塑料的可加工性。

4.环保性随着全球环境问题的日益严重，环保成为一个重要的考虑因素。

因此，在材料选择时，需要选择环保性能良好的改性工程塑料材料。

三、改性工程塑料的配方设计改性工程塑料的配方设计是一个复杂的工程，需要考虑到各种物理、化学、加工性能等方面的因素。

在改性工程塑料的配方设计中，通常需要考虑以下几个方面的因素：1.改性剂的选择改性剂是改性工程塑料中的关键材料之一，它直接影响到改性工程塑料的性能。

常用的改性剂有增韧剂、增强剂、阻燃剂、抗氧剂、紫外线吸收剂等。

在配方设计时，需要根据改性工程塑料的实际使用要求选择合适的改性剂。

2.填充剂的选择填充剂是改性工程塑料中很重要的一部分，它可以提高改性工程塑料的强度、硬度、耐热性等性能。

常用的填充剂有玻璃纤维、碳纤维、石墨、滑石等。

在配方设计时，需要根据改性工程塑料的实际使用要求选择合适的填充剂。

3.稳定剂的选择稳定剂是改性工程塑料中的重要组成部分，它可以提高改性工程塑料的热稳定性、氧化稳定性、紫外线稳定性等。

《塑料改性方法及技术》教学大纲课程代码： 050342015课程英文名称：Plastic modification w课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0适用专业：高分子材料与工程大纲编写（修订）时间：2017. 06一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是高分子材料与工程专业的专业选修课。

本课程从聚合物共混改性的原理出发，对聚合物共混物的分类、发展，聚合物共混物的相容性、形态学、界面设计、聚合物成型过程中共混物的形态结构变化、塑料共混物的性能、以及填充及增强改性的方法、构成、形态及界面、结构与性能等方面进行详细的分析和阐述。

使学生对塑料的共混改性的基本原理和方法有一个全面的认识，并了解共混改性的最新进展。

这门课程是创新创业系列课程之一，为其后进行的创新创业训练周课程提供理论基础。

通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1．掌握塑料（包含橡胶）改性的原理、方法和塑料改性的一般规律；2．树立正确的改性设计思想,了解当前高分子行业的发展；3．具有一定改性塑料产品的设计能力；4．了解塑料改性的新发展。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握塑料改性的一般知识，改性塑料的主要方法、性能、结构特点、应用等。

2.基本理论和方法：掌握聚合物共混物的分类、制备方法，掌握聚合物共混改性的基本原理，掌握聚合物的共混改性方面的应用和发展。

3.基本技能:初步学会运用基本方法来改性塑料，掌握典型的改性塑料的性能特点和应用。

（三）实施说明1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性。

讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。

2．教学手段：本课程属于专业基础课，在教学中课堂讲授为主，适当采用多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。