聚苯醚(PPO)的改性
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聚苯醚的改性范文聚苯醚(Polyphenylene Ether,PPE)是一种具有优异绝缘性能、高温稳定性、机械强度和尺寸稳定性的高分子材料。
然而,聚苯醚在一些方面存在一些不足,例如低冲击强度、低耐磨性以及一些成型性能有待改善。
为了克服这些缺点,一些聚苯醚的改性方法被广泛研究和应用。
一、物理改性的方法:1.填充改性:向聚苯醚中添加填料,如玻璃纤维、石墨、炭黑等,来提高其力学性能,例如冲击强度和弯曲强度。
填料可以增加材料的强度和刚度,并提高低温性能,但可能会降低存储稳定性。
2.合金改性:将聚苯醚与其他高分子材料进行共混,以改善聚苯醚的成型性能和机械性能。
例如,聚苯醚可以与聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS)等共混,以获得更好的性能和热稳定性。
3.压缩改性:将液态单体通过压缩成型的方法渗透到聚苯醚的孔隙中,以提高其冲击强度和抗磨性。
这种方法可以改变聚苯醚的孔隙结构,并提供更好的力学性能。
二、化学改性的方法:1.接枝改性:通过在聚苯醚分子链上引入可接受配体的官能团,如氨基、羟基等,使聚苯醚与其他高分子材料或添加剂发生化学反应,从而改善聚苯醚的性能。
例如,将聚苯醚与聚苯乙烯形成接枝共聚物,以提高聚苯醚的力学性能和成型性能。
2.稳定剂改性:向聚苯醚中添加稳定剂,如抗氧剂、光稳定剂等,以提高聚苯醚的热稳定性和耐候性。
3.交联改性:通过引入交联剂,如过氧化物、有机硅化合物等,使聚苯醚发生交联反应,以提高其机械性能和热稳定性。
在聚苯醚的改性过程中,需要综合考虑材料性能的提升、成本的可接受性以及工艺的可行性。
这些改性方法可以单独应用,也可以结合使用,以获得最佳的性能和成本效益。
此外,随着科学技术的不断发展,新的改性方法也在不断涌现。
通过不断的研究和创新,聚苯醚的性能和应用领域将不断扩展和拓宽。
PPO的特点、改性方法与应用高分子09-1班姓名:管永学号:0901130107摘要未经改性的聚苯醚(PPO) 树脂具有良好的力学性能、电性能、耐热性、阻燃性以及化学稳定性等,但是它的耐溶剂性差、制品容易发生应力开裂、缺口冲击强度低,另外它存在一个致命的弱点----熔体粘度高,加工成型性极差,纯PPO 树脂不能采用注射方法成型,这样大大限制了它的应用。
为了克服这些缺点,或赋予其新的性能,人们对PPO进行了多种改性。
本文主要介绍了PPO的改性方法:有物理(填充、共混、增强和微发泡等) 和化学(聚苯醚的端基改性、共聚、嵌段、接枝和网化等) 改性两种。
关键词:PPO改性;物理改性;化学改性;正文聚苯醚,别名聚2,6-二甲基-1,4-苯醚;聚亚苯基氧,英文名Poly-phenylene oxide 简称PPO。
它是一种耐较高温度的工程塑料。
聚苯醚及改性聚苯醚以其优良的性能和众多品种,很快发展成为当今世界五大工程塑料之一。
1 聚苯醚的优点和缺点1.1优点[1](l) 物理机械性能聚苯醚分子链中含有大量的苯环结构,分子链刚性较强,机械强度高,具有较高的硬度和韧性;蠕变小,尺寸稳定性优良。
(2) 热性能聚苯醚具有较高的耐热性,玻璃化温度达211℃,熔点为268℃,热分解温度为330℃。
(3) 电性能聚苯醚分子结构中无强极性基团,在很宽的温度及频率范围内,能保持良好的电性能,其介电常数和介电损耗角正切在工程塑料中最小,且不受温度、湿度及频率的影响。
(4 )化学性能聚苯醚为非结晶树脂,分子结构中无可水解的基团,耐水性好,制品在高压蒸汽中反复使用其性能变化不大,但能溶于卤代脂肪烃和芳烃中。
1.2缺点( 1) 极易流动,单纯树脂难以注射成型;( 2) 玻璃纤维增强及填充后制品表面粗糙,光泽度差;( 3) 成本高,与通用工程塑料相比价格高出两倍;( 4) 冲击强度差,制品发脆,熔接强度也不好;( 5) 由于PPS具有优异的耐化学药品性,所以其涂装性与着色性不理想。
目录第1章聚苯醚简介 (1)第2章PPO与PA的共混改性 (2)第2.1节PPO/PA合金简介 (2)第2.2节PPO与PA的共混改性的目的和用途 (2)第2.3节PPO与PA的共混改性的配方 (3)第2.4节PPO与PA的共混改性的工艺及设备 (5)第3章PPO与PS的共混改性 (9)第3.1节PPO/PS合金简介 (9)第3.2节PPO与PS的共混改性的目的和用途 (9)第3.3节PPO与PS的共混改性的配方 (11)第4章PPO与其他聚合物的共混改性 (13)第4.1节PPO/PBT合金 (13)第4.2节PPO/PET合金 (14)第4.3节PPO/PPS合金 (14)第5章总结 (14)参考文献 (16)第1章聚苯醚简介聚苯醚(简称PPO或PPE)是通用工程塑料的五虎将之一,是一种具有机械性、阻燃性、耐热性、电绝缘性和化学稳定性等优良性能的热塑性树脂。
在1957年由美国GE公司研发成功。
但是由于聚苯醚自身熔体粘度过高及易内应力开裂等缺点,导致很难通过挤出、压塑、注射等手段使其加工成型,这大大限制了PPO的应用发展[1]。
聚苯醚外观透明、无毒、相对密度小,属于非结晶性材料。
PPO优异性能如下[2]:1、力学性能高。
聚苯醚的分子链中含有大量的苯环,这决定了其具有较好的硬度和刚性,其拉伸强度和弯曲强度高,抗蠕变性能好;2、耐热性好。
PPO的玻璃化转变温度为210℃,热变形温度达到180℃,是热塑性工程塑料最高的,在较宽温度范围内都能保持原有性能,适于金属材料搭配使用;3、耐水性好。
PPO的吸水性很低,吸水率<0.05%,不水解,这是因为PPO不含水解官能团;4、阻燃性好。
聚苯醚很难燃烧,只要加入少量的阻燃剂即可有很好的阻燃效果;5、耐化学药品性好。
PPO不与大部分酸、碱、盐溶液反应。
但与此同时聚苯醚仍存在很多缺点:在有光条件下使用较长时间,颜色会有所变黄,影响其使用范围。
同时PPO的流动性差、溶体粘度高、加工成型困难,纯PPO 几乎不能采用注射成型方法成型,这必然极大地限制其使用,因此改善PPO的加工性能,使其更好地应用在实际生产中就成为PPO树脂发展的关键之一。
聚苯醚和改性聚苯醚(PPO)的介绍聚苯醚化学名称为聚2,6-二甲基-1,4-苯醚,简称PPO(Polyphenylene Oxide)或PPE(Polypheylene ether)。
又称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚,是一类耐高温的热塑性树脂。
市场上通用的主要为改性的聚苯醚(Modified Polyphenylene Oxide),简称MPPO,或者MPPE(Modified Polypheylene ether)。
由于习惯上,对聚苯醚和其改性共混聚合物都称为PPO或PPE,本书也采用通俗称法:以下称为PPO或PPE。
聚苯醚于1959年由美国GE公司的Allan S.Hay所发明。
聚苯醚具有优良的物理性能及特性,但熔融流动性差,加工困难,为了改善加工性能,GE公司于1966年将聚苯醚与聚苯乙烯共混改性获得成功,并注册为Noryl商品名投入市场,从此美国GE工的改性聚苯醚便加快了发展速度,直至现在该公司的此类产品在世界仍居主导地位,其生产能力占世界的80%以上。
国内外聚苯醚和改性聚苯醚(PPO)发展状况在PPO的市场中,GE公司垄断了世界市场,直到1979年日本旭化成工业公司以自己的改性技术,以苯乙烯接枝法生产改性的聚苯醚,商品名为Xyron(采龙)以后,才打破了独家垄断的格局。
1983年美国GE公司的有关聚苯醚原始专利期满以后,德国BASF公司和赫尔斯公司均将其改性聚苯醚投入市场。
除了以上的公司外其他的现有生产厂商有:日本三菱公司系统及住友化学和GE的其他子公司等。
我国自60年代初,在上海、天津等地曾有多个单位开展2,6-二甲酚合成及制成聚苯醚的研究工作。
上海合成树脂研究所于60年代后期完成了试验室的研究工作并进行扩大试验,70年代初在上海远东塑料厂建立百吨级装置试产。
80年代通过中试技术鉴定。
北京市化工研究院较系统地开展了有关聚苯醚的科研工作,已生产投放多种牌号的产品。
聚苯醚和改性聚苯醚(PPO)特性与应用一.特性PPO是一种综合性能优良的热塑性工程塑料,突出的是电绝缘性和耐水性优异,尺寸稳定性好。
聚苯醚和改性聚苯醚(PPO)的介绍聚苯醚化学名称为聚2,6-二甲基-1,4-苯醚,简称PPO(Polyphenylene Oxide)或PPE(Polypheylene ether)。
又称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚,是一类耐高温的热塑性树脂。
市场上通用的主要为改性的聚苯醚(Modified Polyphenylene Oxide),简称MPPO,或者MPPE(Modified Polypheylene ether)。
由于习惯上,对聚苯醚和其改性共混聚合物都称为PPO或PPE,本书也采用通俗称法:以下称为PPO或PPE。
聚苯醚于1959年由美国GE公司的Allan S.Hay所发明。
聚苯醚具有优良的物理性能及特性,但熔融流动性差,加工困难,为了改善加工性能,GE公司于1966年将聚苯醚与聚苯乙烯共混改性获得成功,并注册为Noryl商品名投入市场,从此美国GE工的改性聚苯醚便加快了发展速度,直至现在该公司的此类产品在世界仍居主导地位,其生产能力占世界的80%以上。
国内外聚苯醚和改性聚苯醚(PPO)发展状况在PPO的市场中,GE公司垄断了世界市场,直到1979年日本旭化成工业公司以自己的改性技术,以苯乙烯接枝法生产改性的聚苯醚,商品名为Xyron(采龙)以后,才打破了独家垄断的格局。
1983年美国GE公司的有关聚苯醚原始专利期满以后,德国BASF公司和赫尔斯公司均将其改性聚苯醚投入市场。
除了以上的公司外其他的现有生产厂商有:日本三菱公司系统及住友化学和GE的其他子公司等。
我国自60年代初,在上海、天津等地曾有多个单位开展2,6-二甲酚合成及制成聚苯醚的研究工作。
上海合成树脂研究所于60年代后期完成了试验室的研究工作并进行扩大试验,70年代初在上海远东塑料厂建立百吨级装置试产。
80年代通过中试技术鉴定。
北京市化工研究院较系统地开展了有关聚苯醚的科研工作,已生产投放多种牌号的产品。
聚苯醚和改性聚苯醚(PPO)特性与应用一.特性PPO是一种综合性能优良的热塑性工程塑料,突出的是电绝缘性和耐水性优异,尺寸稳定性好。
聚苯醚PPO聚苯醚又名聚苯撑氧,缩写代号为PPO,一种热塑性工程塑料,它不仅化学性能稳定,蠕变性小,耐老化,不易燃烧,耐温性能优异,可在-127~120℃宽广的温度范围内保持很高的物理机械强度,因此在国防,电子,航空,仪表,纺织,医疗器械等方面得到了广泛的应用。
虽然聚苯醚的性能较好,但因其熔融流动性差,成型加工困难,有交联倾向,价格较贵,制品易应力开裂,冲击强度不稳定等问题,限制了它的发展。
现在一般使用的是改性聚苯醚。
一.工艺特性:1.为非结晶性塑料,无明显熔点;2.熔融壮态下的熔体粘度较大,熔体粘度不随剪切速度增加而下降;3.由于成型收缩率较小,熔体冷却速率快,应选择合适的模具和工艺,以防止制品中产生较大的内应力;4.吸水率较小,但微量水分的存在将破坏制品的表观质量,故在成型之前仍要作适当的干燥处理。
二.成型设备:1.制品料耗量应控制在设备一次最大注设量的50~70%;2.物料流经部分不允许有任何物料滞流的现象存在;3.为保证制品尺寸精度,要求设备具有较高的锁模力;4.应选用带有加热温控装置的敞开式通用射嘴,射嘴孔径至少大于4mm;5.要求加热料筒的控温仪表可在400℃以下能自由选择并能稳定工作;6.螺杆应选用尖头渐变压缩型带止回环的螺杆。
三.制品与模具设计:1.制品壁厚最少不应低于1。
2mm,在1。
5~6mm之间选择;2.制品避免壁厚相差过大,并且不允许锐角和缺口的存在;3.成型收缩率较小,约为0。
5~0。
7%,制品脱模斜度在1/2~1度之间选择;4.顶出装置要求有适当的顶出面积,且顶出分布均匀,顶出过程平稳;5.模温120℃左右,有助于改善熔体流动性,防止熔体过早冷凝,同时可改善制品的内应力和表观光洁度。
四.原料准备与成型工艺1.注塑PPO的密度一般为1。
06~1。
07g/cm3,吸水性不大,0。
06%左右,制品要求不高时可不干燥。
要干燥时干燥温度为120~140℃,2~4小时;2.纯聚苯醚成型温度不低于280℃,大都在300℃以上,改性PPO在230℃以上就可成型,纯PP O的分解温度350℃,射嘴选用敞开式射嘴;3.注射压力:因流动性差,需较高的注射压力,但要防止内应力增加;4.纯PPO的模温在90~120℃之间,改性PPO在65~85℃之间。
工程塑料聚苯醚(PPO)结构性能与应用聚苯醚(PPO)结构式:1957年:聚苯醚由美国通用电器公司采用氧化偶合方法合成;1964年:美国通用电气公司首先用2,6-二甲基苯酚为原料实现聚苯醚工业化生产。
1966年,通用电气公司又生产了改性聚苯醚(MPPO)。
1984年,世界聚苯醚的消费量为163kt。
2010年及2015年我国聚苯醚的消费量将分别达到8万吨和12万吨,改性PPO(MPPO)综合性能好,成为五大通用工程塑料之一。
聚苯醚(PPO)一般呈土黄色粉末状。
聚苯醚最大的特点:1、在长期负荷下,尺寸稳定性优良和突出的电绝缘性;2、使用温度范围广,可在-127~121℃范围内长期使用;3、优良的耐水、耐蒸汽性能(Tg为210℃,热变形温度为190℃);4、制品具有较高的拉伸强度和抗冲强度;5、较好的抗蠕变性、耐磨性和电性能。
6、但熔体流动性差,加工困难。
主要用途:1、代替不锈钢制造外科医疗器械。
2、机电工业中可制作齿轮、鼓风机叶片、管道、阀门、螺钉及其他紧固件和连接件等3、用于制作电子、电气工业中的零部件,如线圈骨架及印刷电路板等。
1)MPPO密度小,尺寸稳定性好,易加工,热变形温度在90 ~ 175℃,适用制造办公设备、家用电器、计算机箱体、底盘及精密部件等。
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2)MPPO的介电常数及介质损耗角正切在五大通用工程塑料中最低,绝缘性最好,且耐热性好,不受温度及周波数影响,适用于电气工业。
宜于制作用在潮湿而有载荷条件下的电绝缘部件,如线圈骨架、管座、控制轴、变压器屏蔽套、继电器盒、绝缘支柱等。
3)MPPO的耐水及耐热水性好,适用于制造水表、水泵。
纺织厂用的纱管需耐蒸煮,用MPPO 制的纱管使用寿命长。
4)锂离子电池市场大有发展前景,最近国外开发出的MPPO锂离子电池用有机电解液的包装材料性能优于过去用的ABS或PC,5)MPPO制作汽车仪表盘、防护杠等,PPO与PA合金,尤其是高耐冲击性能的规格品种用于外装部件发展比较快。
聚苯醚塑料PPO介绍聚苯醚塑料聚苯醚又称为聚2,6-二甲基1,4-苯撑醚树脂,英文简称PPO。
纯PPO加工困难,难以实际应用,直到开发出改性的MPPO后,才获得迅速发展,成为继PA、PC、POM、PBT和PET之后的第五大通用工程塑料。
PPO改性的目的为改善加工性能,目前主要为PPO和PS的共混或接枝,即PPO/PS改性品种。
PPO突出性能为刚性大、耐蠕变性好、拉伸强度高、电性能在工程塑料中最好、线膨胀系数小等,不足之处为耐疲劳性和耐应力开裂性不好。
MPPO广泛用于汽车、电子电器、办公用品及机械工业。
1、PPO的性能(1)一般性能 PPO及MPPO的外观为透明琥珀色,难燃,离火即灭,火焰明亮有浓黑烟,并发出花果臭气味。
吸水率低,耐水及水蒸气。
收缩小,尺寸稳定性高。
(2)机械性能 PPO具有突出的机械性能,尤其以拉伸强度、冲击强度及耐蠕变性最好。
以耐蠕变性为例,在2MPa负荷下3000h,蠕变值仅为0.75%;而同样条件下,PC为1%,POM2.3%,PA6为2%,ABS为3%。
PPO的冲击强度比PC还要高。
PPO的机械强度随温度及湿度变化小,在沸水中700h,拉伸强度无明显下降。
PPO的刚性和硬度都比较大,耐磨性好,摩擦系数低。
但PPO的耐疲劳性和耐应力开裂性不好。
(3)热学性能 PPO具有较高的耐热性,纯PPO的热变形温度可达173℃,可在-127~121℃范围内长期使用,在无负荷条件下间歇使用温度可达205℃。
MPPO的耐热温度稍低一些,但高于PC、PA及ABS,与PF(酚醛树脂)接近。
PPO的热膨胀系数在塑料中最低,与金属接近,适于金属嵌件的放置(4)电学性能 PPO具有优异的电性能,它的介电常数和介电损耗角正切值都比较低,在工频范围内属工程塑料中最低的,且在很宽的频率、温度、湿度范围内变化很小。
其介电强度高,但耐电晕性差。
(5)环境性能 PPO对稀酸、稀碱及盐稳定,在乙酸乙酯、丙酮及汽油等脂肪烃和芳香烃中溶胀,在氯化烃中溶解;在受力状态下,矿物油、酮类及酯类会导致应力开裂。