塑料改性的目的、手段及方法
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塑料改性的目的手段及方法塑料改性是指对塑料材料进行物理、化学或其他方法的处理,以改变其性能和用途的过程。
塑料改性的目的是为了提高其耐热、耐寒、耐化学腐蚀性、耐疲劳性、机械性能和加工性能等特性。
常见的改性手段包括添加剂改性、填充改性、增韧改性和共混改性等。
下面将详细介绍塑料改性的目的、手段和方法。
1.改善塑料材料的力学性能:通过改性,可以提高塑料的强度、韧性、硬度、刚性等力学性能,使其能够满足特定的应用需求。
2.改善耐热性和耐磨性:有些塑料在高温环境下会软化或熔化,通过改性可以提高其耐热性能,使其能够承受高温条件。
同时,改性还可以提高塑料的耐磨性,提高其在摩擦、磨损等情况下的耐久性。
3.提高耐化学腐蚀性能:一些塑料材料容易受到化学物质的腐蚀,通过改性可以使塑料具有更好的耐化学腐蚀性能,延长其使用寿命。
4.改善加工性能:有些塑料材料在加工过程中容易发生断裂、变形等问题,通过改性可以改善其熔融流动性、可塑性和加工性能,使其更易于成型、模制等加工过程。
1.添加剂改性:通过向塑料中添加适量的添加剂,如增韧剂、增塑剂、防老化剂、抗氧剂等,改变塑料的性能。
这些添加剂可以提高塑料的韧性、可塑性、耐候性等,从而改善其使用性能。
2.填充改性:将其他材料如纤维、颗粒填充到塑料中,以增加其刚性、强度和耐磨性。
常用的填充材料有玻璃纤维、碳纤维、石墨、硅酸钙、铝粉等。
3.增韧改性:通过添加韧性剂或复合材料的方式,提高塑料的抗冲击性和韧性。
常用的韧性剂有丙烯酸酯、乙烯-丙烯橡胶等。
4.共混改性:将两种或多种塑料混合在一起,形成共混物,以改变其性能。
这种方式可以获得两种或多种塑料的优点,提高塑料的性能。
1.物理方法:包括填充改性、增韧改性等。
填充改性是将填充物加入到塑料中,并通过加工工艺将其均匀分布在塑料基体中。
增韧改性则是通过在塑料中加入韧性剂或复合材料的方式,提高塑料的韧性。
2.化学方法:通过添加剂改性和共混改性等方法。
添加剂改性是通过向塑料中添加各种添加剂,改变塑料的性能。
塑料改性的目的手段及方法塑料改性是一种改善塑料性能、增加其功能性和应用范围的技术。
通过改性,可以改善塑料的力学性能、耐热性、耐候性、抗紫外线性能、可加工性、电气性能和化学稳定性等。
塑料改性广泛应用于各个行业,如汽车、电子、建筑、包装等。
1.改善塑料的物理性能:增加塑料的强度、硬度、韧性、耐磨性等,以适应不同的使用条件和负荷要求。
2.改善耐热性和耐候性:使塑料能够在高温或恶劣气候条件下长时间工作,并防止塑料老化、变质。
3.提高可加工性:使塑料易于加工成型,提高成品的尺寸精度、光洁度和表面质量。
4.增加功能性:如增加导电性、导热性、隔热性、阻燃性、气体渗透性等,以满足特定的应用需求。
5.降低成本:通过改性可以降低塑料的原料成本或加工成本,提高塑料的经济性。
1.添加剂改性:向塑料中添加特定的化学添加剂,如增塑剂、抗氧剂、稳定剂、阻燃剂、填料等,改善塑料性能。
2.化学改性:通过对塑料分子结构进行化学反应,改变其物理性能。
如通过共聚反应、交联反应、酯交换反应等,改善塑料的性能。
3.物理改性:通过物理方法改变塑料的性能,如热处理、压缩变形、剪切变形、表面改性等。
4.加工改性:通过改变塑料的加工工艺和条件,如改变挤出温度、注塑温度、挤压速度等,改善塑料的性能。
5.表面改性:通过在塑料表面形成特定的结构或涂层,改变其表面性能,如增加耐磨性、抗刮花性等。
在选择塑料改性的方法时,需要考虑塑料的性质、应用要求、成本等因素。
同时,需要进行合适的实验设计和测试验证,以确保改性后的塑料能够满足需求并保持稳定性能。
塑料改性技术的发展不仅可以提高塑料的性能和应用范围,还可以减少资源消耗和环境污染,创造更加可持续的材料。
塑料改性的技巧
塑料改性是一种将原本单一的塑料材料改变成具有一定特性的技术。
以下是一些常用的塑料改性技巧:
1. 增强填充物:在塑料材料中添加纤维素纤维、炭黑、玻璃纤维等填充物可以增强塑料的强度和刚度,提高其耐磨性和抗冲击性。
2. 高效稳定剂:添加光稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂等可以提高塑料材料的耐候性,防止其在太阳光照射或高温条件下分解和老化。
3. 功能性填充物:添加导电粉末、导热粉末、阻尼剂等可以赋予塑料材料导电、导热、减震等特性。
4. 添加剂:添加润滑剂、消光剂、防爆剂等可以改善塑料的加工性能、光学性能和防火性能。
5. 加工技术调整:通过改变塑料的加工工艺参数,如温度、速度、压力等,可以改变塑料的结晶度、延展性等性能。
6. 反应改性:通过化学反应,在塑料分子链中引入交联结构或共聚物链段,可以改变塑料的性能。
7. 共混改性:将不同性质的塑料通过混合和共混共聚反应,可以获得具有更好性能的复合材料。
以上是一些常用的塑料改性技巧,不同塑料材料的改性方法可能会有所差异,具体的改性方法还需要根据具体材料和改性需求进行选择。
常用塑料改性及其加工工艺1.引言塑料是一种常见的材料,具有轻质、可塑性强、成本低等优点,因此在各个行业广泛应用。
然而,传统塑料在一些特殊条件下的性能可能无法满足需求,因此需要通过改性来改善其性能。
本文将介绍常用的塑料改性方法及其加工工艺。
2.塑料改性方法(1)填料改性:在传统塑料中加入填料是常用的一种改性方法。
填料可以是无机物或有机物,如纤维素、玻璃纤维、硅酸盐等。
填料的添加可以改善塑料的强度、硬度、硬度、导热性等性能。
(2)增韧剂改性:增韧剂是指在塑料中加入的一种能够增加塑料韧性的物质。
常用的增韧剂有高分子增韧剂、溶胀增韧剂等。
通过增韧剂的添加,塑料的韧性和冲击吸收能力可以得到显著增加。
(3)增塑剂改性:增塑剂是一类能够增加塑料柔韧性和可塑性的物质。
常用的增塑剂有邻苯二甲酸酯(Phthalate)类、环氧化物类、羧酸酯类等。
通过增塑剂的添加,塑料的柔韧性和可塑性可以得到显著增加。
(4)交联改性:交联是通过化学交联或物理交联的方式改变塑料分子结构的一种方法。
通过交联,可以提高塑料的热稳定性、耐化学品性能和力学性能。
3.塑料改性加工工艺(1)挤出成型:挤出成型是常用的将改性塑料加工成型的方法之一、具体操作步骤包括塑料颗粒的熔化、连续挤出、冷却固化等。
该工艺适用于生产管材、板材、棒材等各种形状的产品。
(2)注塑成型:注塑成型是通过将改性塑料注入模具中并冷却固化来制造塑料制品的工艺。
具体操作步骤包括模具的闭合、塑料熔化注入、冷却固化、模具开启等。
该工艺适用于生产各种形状的塑料制品,如盖子、盒子、容器等。
(3)吹塑成型:吹塑成型是通过将改性塑料加热熔化后吹入模具中并冷却固化来制造中空塑料制品的工艺。
具体操作步骤包括塑料颗粒的熔化、吹塑成型、冷却固化等。
该工艺适用于生产塑料瓶、塑料桶等中空产品。
(4)压缩成型:压缩成型是通过将改性塑料加热软化后放入模具中,并施加一定的压力使其冷却固化来制造塑料制品的工艺。
聚丙烯塑料的改性及应用概述聚丙烯(Polypropylene,简称PP)是一种常见的塑料材料,具有良好的加工性能、强度和耐化学腐蚀性。
然而,聚丙烯在某些方面的性能还有待改善。
改性聚丙烯通过添加不同的添加剂、改变配方比例或改变加工工艺等方式,改善了聚丙烯的某些性能,扩展了其应用范围。
本文将介绍聚丙烯塑料的改性方法及其在各个领域中的应用。
聚丙烯塑料的改性方法1. 添加剂改性添加剂改性是最常见的一种聚丙烯塑料改性方法。
通过向聚丙烯中添加不同的添加剂,可以改变聚丙烯的物理、化学性能,提高其加工性能和耐候性。
常见的添加剂包括: - 填充剂:如碳酸钙、滑石粉等,可以提高聚丙烯的刚性和抗冲击性; - 阻燃剂:如氯化磷、硫酸铵等,可以提高聚丙烯的阻燃性能; - 稳定剂:如抗氧剂、紫外线吸收剂等,可以提高聚丙烯的耐氧化和耐候性; - 助剂:如流动剂、增韧剂等,可以改善聚丙烯的加工性能。
2. 共混改性通过与其他聚合物进行混合,可以改善聚丙烯的性能。
常见的共混改性方法有物理共混和化学共混两种。
•物理共混:将聚丙烯与其他聚合物机械混合,形成共混体系。
物理共混可以改善聚丙烯的强度、韧性和耐热性。
•化学共混:通过共聚反应或交联反应,将聚丙烯与其他聚合物进行化学结合。
化学共混可以显著改善聚丙烯的力学性能、热性能和耐化学性。
3. 改变配方比例通过改变聚丙烯的配方比例,如增加共聚单体的含量、调节分子量分布等方式,可以改变聚丙烯的结晶度、熔体流动性和力学性能。
•增加共聚单体含量:在聚丙烯的聚合过程中,加入适量的共聚单体,如丙烯酸、丙烯酸酯等,可以改善聚丙烯的柔韧性、降低结晶度。
•调节分子量分布:通过控制聚合反应条件,可以得到不同分子量分布的聚丙烯,从而改善聚丙烯的加工性能和力学性能。
聚丙烯塑料的应用领域聚丙烯的优良性能使其在各个领域都有广泛的应用。
1. 包装行业聚丙烯具有较高的刚性和抗冲击性,被广泛用于包装行业。
聚丙烯制成的塑料包装材料可以应用于食品包装、医药包装、化妆品包装等领域。
塑料改性方法有几类一、物理改性方法:1.医疗照射改性:通过加速电子束或γ射线辐射作用于塑料表面,使分子链发生断裂,产生自由基,从而引起链节交联和环结构形成,提高塑料的力学性能、热稳定性和耐候性。
2.机械改性:通过剪切、拉伸等机械作用使塑料分子链排列有序,提高塑料的强度和刚性。
3.填充改性:将填充剂(如纤维、颗粒、片状物质等)添加到塑料中,改变了塑料分子间的间距和分子链排列方式,提高塑料的强度、刚度和耐磨性等性能。
4.压延改性:通过加热塑料并施加机械压力,使分子排列有序,提高塑料的力学性能和热稳定性。
二、化学改性方法:1.高分子合金:是将两种或多种互不相容的高分子材料共混而成的材料,通过加入互溶或亦溶的低分子助剂,加强了高分子间的相容性,提高了力学性能和热稳定性。
2.共聚改性:通过将两种或多种具有不同性质的单体共聚而成的共聚物,充分利用各单体的性能优势,改善塑料的力学性能、热稳定性和耐化学性。
3.铸态改性:在塑料熔融状态下,加入改性剂,通过化学反应或吸附作用,改变塑料的性能,如提高塑料的熔体流动性、耐磨性和力学性能等。
4.充填剂改性:通过将填充剂(如玻纤、纳米粒子等)添加到塑料中,在化学反应中发生复合和交联,提高了塑料的力学性能、耐热性和耐水性。
三、物理化学改性方法:1.界面改性:通过在塑料/填充剂界面上引入界面活性剂或偶联剂,增加塑料与填充剂之间的相互作用力,提高材料的相容性和界面粘合强度。
2.反应改性:通过在塑料加工过程中引入反应改性剂(如氧化剂、抗氧剂等),使其与塑料中的阻燃剂、光稳定剂等发生反应,增强塑料的防老化、防火性能。
3.接枝改性:将功能单体(如丙烯酸、丙烯酸酯等)接枝在塑料分子链上,增加塑料分子链的枝状结构,提高塑料的力学性能和热稳定性。
4.溶剂改性:通过将塑料溶解在适当的有机溶剂中,使塑料分子链发生变化,再通过蒸发溶剂使塑料回复固态,改变了塑料的结构和性能。
以上是塑料改性方法的几类,通过物理、化学和物理化学的手段,可以改善塑料的力学性能、热稳定性、耐候性等特性,满足不同需求。
常用塑料改性及其加工工艺塑料是一种由合成树脂加工而成的可塑性材料,由于其轻质、耐腐蚀、绝缘性好等特点,在各个领域都有广泛应用。
然而,常规的塑料材料性能有限,无法满足一些特殊的需求,因此需要对其进行改性,以提高其性能。
以下是常用的塑料改性方式及其对应的加工工艺。
1.塑料增强改性塑料增强改性是通过在塑料基体中加入一些增强材料,如纤维增强剂、颗粒增强剂等,以提高塑料的机械性能。
其中,纤维增强剂有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等,颗粒增强剂有硅酸盐、铝酸盐等。
加工工艺上,可以选择注塑成型、压延成型、挤出成型等方式进行。
2.塑料填充改性塑料填充改性是通过在塑料基体中加入填充剂,如纤维、颗粒、药剂等,以改变塑料的物理性能、热性能等。
常见的填充剂有炭黑、硅酸钙、纳米材料等。
加工工艺上,可以选择挤出、压延、注塑等方式进行。
3.塑料增塑改性塑料增塑改性是通过在塑料基体中加入增塑剂,以提高塑料的柔韧性、韧性和耐寒性。
常见的增塑剂有邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类等。
加工工艺上,可以选择挤出、注射、吹塑等方式进行。
4.塑料增硬改性塑料增硬改性是通过在塑料基体中加入硬化剂,以提高塑料的硬度和强度。
常见的硬化剂有聚苯乙烯、聚氯乙烯等。
加工工艺上,可以选择挤出、注塑、吹塑等方式进行。
5.塑料改性涂层塑料改性涂层是通过在塑料表面涂覆一层改性材料,以提高其耐磨性、耐化学性、耐高温性等。
常见的改性材料有涂料、油漆、硅胶等。
加工工艺上,可以选择喷涂、浸涂、滚涂等方式进行。
6.塑料共混改性塑料共混改性是通过将两种或多种塑料混合使用,以改变塑料的性能。
常见的共混塑料有聚丙烯/聚乙烯、聚碳酸酯/聚苯乙烯等。
加工工艺上,可以选择挤出、注射、吹塑等方式进行。
综上所述,常用的塑料改性方式有增强改性、填充改性、增塑改性、增硬改性、改性涂层和共混改性。
针对不同的塑料材料,可以选择合适的改性方式和加工工艺进行处理,以满足特定的需求和性能要求。
塑料改性方法“塑料改性方法”是一种将普通的塑料材料通过加入不同的化学品、添加剂或改变工艺流程,使其性能发生改变,从而实现更好的使用效果的技术。
其主要目的是为了提高塑料的耐久性、可靠性、耐用性和耐热性等方面的性能。
本文将对塑料改性方法进行详细介绍。
一、改性工艺和方法1.添加剂改性添加剂改性是最常见的一种改性方法,它是利用各种化学添加剂来改善塑料的性能。
通常使用的添加剂包括防老剂、增塑剂、稳定剂、色素和填充剂等。
其中,增塑剂能够提高塑料的柔韧性和韧性,稳定剂可以减缓塑料的老化速度,颜料和填充剂可以改变塑料的颜色和纹理,从而满足人们对于高性能塑料的追求。
2.化学改性化学改性是将不同的化学品添加到塑料中,以改变其性质。
比如说,物理性能比较差的聚氨酯,可以通过添加一些环氧基团或甲基基团来改善其物理性能。
此外,给聚丙烯或聚乙烯添加活性剂、单体或光引发剂可以使其具有更高的热稳定性和高温耐性。
3.物理改性物理改性是通过物理手段来改善塑料性能的方法。
例如,通过在塑料加工过程中加入一些纤维或高弹性聚合物的添加剂,可以增强塑料的韧性和强度。
这种方法的主要优点是不会改变原有塑料的基本特性,同时还能够有效地提高其力学性能。
4.结构改性结构改性是通过改变塑料的分子结构来提高其性能。
例如,在聚醚中添加醚氧基团,可以大大提高其耐水性和抗水解性。
而在聚酰胺中加入亚胺基团,则可以提高其抗温性和耐磨性。
二、改性分类在实际应用中,根据不同的目的和底材,改性塑料可以分为以下几种类型:1.改性聚烯烃类塑料改性聚烯烃类塑料是普通聚烯烃塑料的一种改性形式。
通过添加不同的化学品,改善了其硬度、抗冲击性以及耐热性。
例如,经改性后的聚丙烯能够耐受高温,不易老化、强韧耐用。
2.改性聚酯类塑料改性聚酯类塑料可以分为苯酰苯酰酯、多元酯等类别,这些高强度、耐热性能优秀的塑料,在开发高质量工程塑料方面占有重要的地位。
3.改性聚胺类塑料改性聚胺类塑料是由脂肪族、芳香族等聚胺酯、聚酰胺、聚醚、聚酯等共聚而成,是一种性能良好、性能多样化的高分子材料。
塑料改性工艺流程塑料是一种常见的材料,广泛应用于各个领域,如包装、建筑、汽车等。
然而,原始的塑料材料通常具有一些缺点,如脆性、耐热性不足、抗紫外线能力差等。
为了克服这些缺点,人们开发了塑料改性工艺,通过添加特定的添加剂或改变材料的结构,来改善塑料的性能。
本文将介绍塑料改性工艺的流程和方法。
1. 塑料改性的需求和意义。
塑料改性是为了提高塑料材料的性能,使其更适合特定的应用领域。
例如,汽车零部件需要具有良好的耐热性和耐磨性,食品包装需要具有良好的耐高温和耐腐蚀性能。
通过塑料改性,可以使塑料材料更加符合这些特定的要求,从而扩大其应用范围。
2. 塑料改性的方法。
塑料改性的方法主要包括添加剂改性、合金改性、改变结构和形态等。
其中,添加剂改性是最常用的方法之一。
通过向塑料中添加填料、增塑剂、稳定剂、抗氧化剂等添加剂,可以改善塑料的力学性能、耐热性能、耐候性能等。
合金改性是将两种或多种塑料材料进行混合,形成具有综合性能的新材料。
改变结构和形态是通过改变塑料的分子结构或形态,来改善其性能。
3. 塑料改性的流程。
塑料改性的流程主要包括原料准备、添加剂选择、混合加工、成型加工和性能测试等步骤。
3.1 原料准备。
首先需要准备好原料,包括主要的塑料材料和各种添加剂。
选择合适的原料是塑料改性的关键,需要根据具体的要求和应用领域来选择。
3.2 添加剂选择。
根据塑料的具体性能需求,选择合适的添加剂。
填料可以提高塑料的硬度和强度,增塑剂可以提高塑料的韧性和延展性,稳定剂和抗氧化剂可以提高塑料的耐候性和耐热性。
3.3 混合加工。
将原料和添加剂进行混合加工。
通常采用挤出、注塑、压延等加工方法,将原料和添加剂充分混合,并形成所需的形状和结构。
3.4 成型加工。
将混合加工后的材料进行成型加工,制成所需的制品。
根据具体的要求和应用领域,可以采用吹塑、挤出、注塑、压延等成型方法。
3.5 性能测试。
对成型后的制品进行性能测试,包括力学性能测试、耐热性能测试、耐候性能测试等。
常用塑料改性及其加工工艺
一、塑料改性简介
塑料改性是对塑料材料进行改性的一种方法,它可以利用增加的热稳定性或者热稳定性的改善,以改变塑料材料的性能,使其能够更有效地应用于不同的应用场景。
塑料改性是特殊热塑弹性体改性的基础,其中包括加入增强颗粒、改性树脂和聚合物增强剂,或者增加塑料的硬度。
二、塑料改性加工工艺
1、复合改性:复合改性是通过与其他材料的结合来改变塑料性能的一种方法,它可以使塑料具有更好的力学性能和耐热性,并可能增强它们对化学物质的抵抗能力。
复合改性可以采用涂覆,织物,注射成型或其他改性技术。
2、质子交换改性:质子交换改性涉及在塑料表面上增加表面自由基的过程,从而改变塑料表面的电性特性,如电阻和静电性能。
质子交换改性可以改善塑料的湿润性,抗污染性能,树脂涂层粘度,以及阻止物理氧化等。
3、改性树脂技术:改性树脂技术是一种塑料改性技术,它通过改变树脂的分子结构或添加一些添加剂来改变树脂的性能。
改性树脂技术常见的方法有改性树脂填料技术、改性树脂浸渍技术、改性树脂涂覆技术以及改性树脂挤出技术等。
塑料材料改性塑料是一种常见的材料,在日常生活和工业生产中被广泛应用。
然而,传统的塑料材料在某些方面存在着一些缺陷,比如耐热性、耐候性、机械性能等方面。
为了克服这些缺陷,人们对塑料材料进行改性,以获得更好的性能和更广泛的应用。
塑料材料改性是指在塑料材料中添加一些特殊的化学物质,改变其分子结构和性能,从而获得特定的性能和应用特性。
常见的塑料材料改性方法包括增韧剂的添加、填充剂的应用、改性剂的引入等。
首先,增韧剂的添加是常见的塑料改性方法之一。
传统的塑料材料在低温下容易脆化,影响其使用寿命和安全性。
为了提高塑料材料的韧性,可以向其中添加一些增韧剂,如聚乙烯醇、聚丙烯醇等。
这些增韧剂可以在塑料材料中形成网状结构,增加其抗拉伸和抗冲击性能,提高其使用温度范围。
其次,填充剂的应用也是常见的塑料改性方法。
填充剂可以填充在塑料材料中,增加其硬度、强度和耐磨性。
常用的填充剂包括玻璃纤维、碳纤维、硅酸盐等。
这些填充剂可以在塑料材料中形成纤维状结构,增加其抗拉伸和抗压性能,提高其耐磨性和耐腐蚀性能。
此外,改性剂的引入也是塑料改性的重要手段之一。
改性剂可以改变塑料材料的分子结构,从而改变其性能和应用特性。
常用的改性剂包括增塑剂、抗氧化剂、光稳定剂等。
这些改性剂可以改善塑料材料的加工性能、耐老化性能和耐光性能,提高其使用寿命和稳定性。
综上所述,塑料材料改性是一种重要的技术手段,可以改善塑料材料的性能和应用特性,拓展其应用领域。
通过增韧剂的添加、填充剂的应用和改性剂的引入,可以使塑料材料具有更好的耐热性、耐候性、机械性能等特性,满足不同领域的需求。
随着科学技术的不断进步,相信塑料材料改性技术将会得到进一步的发展和应用,为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
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。
什么是塑料的改性?塑料改性8大方向众所周知,有些聚合物的纯树脂性能并不是很优秀,大多不能直接使用,需要进行改性来满足制品的需求。
我们常说的改性塑料,到底改性了什么,都有哪些性能可以被改变,密度、透明性、硬度、加工性、强度、韧性?一、什么是塑料的改性?简单来讲,塑料的改性就是通过一些物理、化学等方法改变塑料原有的性能,增加或改善其原有性能,使其更适合终端制品。
二、塑料改性8大方向说到改性,一般的改性塑料都改了材料的哪些性能呢?总结起来大致有8种。
分别是:1、密度改变塑料的密度分为两种,一种是减轻塑料密度,另一种是增加塑料密度,具体看终端应用的选择。
这里主要介绍减轻塑料密度的方式。
降低塑料密度:根据高中公式M=ρV,也就是说当降低材料的密度以后,在原有制品体积不变得前提下,质量也会随着下降,常见用汽车等终端的轻量化中。
常见的降低塑料密度的方法有添加轻质的填料或者树脂,但是密度降低幅度较小;另一种就是发泡技术,此方法的减重范围大。
但是难度稍大。
2、透明度关于塑料的透明性,一般是利用晶体和透明性的关系,塑料的透明度和制品结晶度有关,通过控制制品的不同形态结构,可以改善其透明性。
衡量一种材料的透明性好坏,有许多性能指标都需要考虑。
常用的指标有:透光率、雾度、折光指数、双折射及色散等。
一种好的透明性材料,要求上述性能指标优异且均衡。
常用的改变晶型方法有:①控制结晶质量,例如晶型、球晶含量、晶体尺寸、晶体规整性的控制。
②提高折射率,主要是通过加入不影响透明性的高折射率有机物或无机物来提高。
③降低双折射,可通过控制加工中的取向,即降低取向度而达到降低双折射的目的。
④添加改进塑料的透明性,是指在透明树脂中加入小分子物质,从而改善其透明性的方法。
利用这种方法可提高透光率、折射率,降低双折射。
⑤添加成核剂,是增大透明树脂透光率最有效的一种方法。
成核剂是一种可以促进结晶的小分子物质。
它在树脂中可以起到晶核的作用,使原有的均相成核变成异相成核,增加结晶体系内晶核的数目,使微晶的数量增多,球晶数目减少,从而使晶体尺寸变细,树脂的透明性提高。
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。
塑料改性技术方法及目的概述(一)塑料改性是将通用树脂通过物理的、化学的、机械的方法,改善或加添其功能,在电、磁、光、热、耐老化、阻燃、机械性能等方面达到特别环境条件下使用的功能。
从原材料树脂的生产到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,都会存在塑料改性技术。
塑料改性技术方法提及塑料改性,很多人会想到填充、共混、纤维加强等,但很少人特别全面了解塑料改性技术方法。
其实,塑料改性常用的方法有以下几种:1、添加改性(1)添加小分子无机物或有机物在聚合物(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。
这种方法是最早的一种改性方法,它改性效果明显,工艺简单,成本低,因而应用非常广泛。
信任在高校做过毕业课题的都接触和了解这种方法。
这种改性方法依照改性目的分为降低成本(添加各种价廉的无机、有机填料)、提高强度(添加各种加强纤维)、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)、加添耐磨性(添加石墨、MoS2、SiO2等)、改善结晶结构(添加成核剂,实在有有机羧酸类、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。
这种方法常用的添加剂有:无机添加剂(填充剂、加强剂、阻燃剂、着色剂及成核剂等)、有机添加剂(增塑剂、有机锡稳定剂、抗氧剂及有机阻燃剂、降解添加剂等)。
(2)添加高分子物质这种方法也成为共混改性,其重要的方法是在一种树脂中掺入一种或多种其它树脂(包括塑料和橡胶),从而达到更改原有树脂性能。
由于共混改性的复合体系中都为高分子物质,因而其相容性好于添加小分子的体系,改性同时对原有树脂的其它性能没有太大影响。
塑料改性的目的、手段及方法第一章概论塑料改性:是在把现有树脂加工成塑料制品的过程中,利用化学的或物理的方法改变塑料制品的一些性能,以达到预期目的。
塑料改性分类:物理改性和化学改性物理改性:填充改性、增强改性和共混改性化学改性:接枝共聚改性、嵌段共聚改性、辐射交联改性等填充改性:是指在塑料成型加工过程中加入无机或有机填料,以满足一定的要求。
填充改性能显著改善塑料的机械性能、耐摩檫性能、热学性能、耐老化性能等,例如能克服塑料的低强度、不耐高温、低刚硬性、易膨胀性、易蠕变等缺点。
所以选用合适的填料既可以有增量作用,又有改性效果。
但并非所有填料都能起这种作用:有些填料具有活性,起补强作用,可显著提高塑料强度,如木粉添加到酚醛树脂中,在相当大的范围内起补强作用;而有些填料添加后起到稀释作用,降低了机械强度,如普通轻质碳酸钙添加到聚氯乙烯中,这种填料称为惰性填料。
增强改性:某些填料,如玻璃纤维,填充时对塑料的机械强度影响很大,如玻璃纤维填充聚酯,弯曲弹性模量可由原来的2764兆帕提高到9800兆帕,提高近350%,增强效果极为明显,于是把这种填料改性的塑料称为增强塑料,这种方式称为增强改性。
除玻璃纤维外,碳纤维、硼纤维、云母等填料都可明显提高塑料的机械强度。
共混改性:是指在原来塑料基体中,再通过各种混合方法(如开放式炼塑机、挤出机等)混进另外一种或几种塑料或弹性体,以此改变塑料的性能。
例如ABS(丙烯氰-丁二烯-苯乙烯共聚物),就综合了丙烯氰(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三者的特性,其微观形态结构类似于合金。
接枝共聚改性:是先将母体树脂溶解在所要接枝的塑料单体中,然后使要接枝的单体聚合,这时形成的树脂便接枝到母体树脂中去。
嵌段共聚改性:指每一种单体单元以一定长度的顺序,在其末端相互联结,形成一种新的线性分子。
根据单体单元的种类,可分为二嵌段、三嵌段、多嵌段共聚物。
辐射交联改性:*常用的塑料改性大多采用物理改性技术,即高分子共混:ABC 技术;是利用容积参数相近和反应共混的原理在双螺杆(或单螺杆、炼塑机)中将两种或两种以上聚合物及其助剂通过机械掺混形成一种宏观上均相、微观上分相的新材料。
影响改性塑料的内在因素:共混组分的相容性、共混组分的相对含量、分散相的尺寸、两相界面的相互作用。
塑料改性应注意的问题:第二章塑料填充改性一、填料的种类:见表2.12.5 填充改性塑料后成型加工技术中应注意的几个问题二、影响填充改性的因素*填料的形状:圆柱状、片状、粒状、柱状、纤维状*填料的粒径*填料的表面:表面的物理结构;表面的化学结构;表面处理*填料的特殊结构三、填料改性的效果*机械力学性能*热学性能*成型加工性能*其他性能四、填充改性的作用机理填料对塑料的补强作用和填料在塑料中的堆砌理论。
*填料的补强作用:填料粒子分散在塑料体网络中,形成一种多相复合材料,补强作用的大小取决于塑料本身的本体结构(交联网和缠结网结构)、填充粒子用量、比表面积大小、表面活性、粒子大小及分布、相结构以及粒子在高聚物中集聚和分散等。
*最重要的因素是:填料同树脂链所形成界面层的相互作用(分直接作用和间接作用,前者是指粒子和高分子链间直接发生作用,后者是指它们之间通过表面活性剂或偶联剂发生作用)。
这种相互作用既包括粒子表面对高分子链的物理或化学的作用力,又包括界面层内高分子链的取向和结晶(招结晶聚合物)等。
填料的补强作用可分为两种,一种是活性填料的正补强,另一种是惰性塑料的负补强。
惰性填料(即非活性填料)来说,它与基体高分子链几乎没有作用,所以没有补强效果,相反还由于填料的存在,会引起应力集中,从而导致填充材料强度下降。
而对于活性填料,在一定范围内,用量越大,粒度越细,或粒子内部孔隙越大,则填料与高分子链间的相互作用越强,补强效果越明显。
五、填充改性塑料后成型加工技术中应注意的几个问题*填料和制品的水分是制品产生气泡及银纹的原因*填料的形状对材料流动性能影响较大直接注射成型时,必须注意以下几个问题:*由于混炼不均匀造成填料凝集、分散不良*粘度上升引起的流动性能下降;*由于纤维状填料的断裂造成制品强度下降;*由于填料的加入降低了收缩率,提高了制品的刚性,以致造成脱模不良;*由于取向而产生强度的方向性及其翘曲*焊接部位的强度降低等。
第三章塑料增强改性第一节概述塑料的增强改性是以纤维类材料或其他材料作为增强材料进行适当组合;塑料品种一般可用PP、PA、PC、PPO、POM、PBT、ABS、酚醛树脂、环氧树脂等。
纤维类材料及其制品有:玻璃纤维、玻璃布、玻璃毡、石棉纤维、有机聚合物纤维及其织物、碳纤维、硼纤维、金属晶须等。
其他非纤维材料如云母等。
一、玻璃纤维增强塑料的特点:1力学性能在不同程度上得到提高,如机械强度、疲劳强度、弹性模量、耐蠕变性能、减振性、破损安全性等。
2热性能得到提高,如热变形温度增大、热膨胀系数下降、热传导率增大。
3尺寸稳定性得到提高,由于成型时收缩率减小、受热变形小,所以尺寸稳定性好。
4成型加工性能得到了改善,缩短了成型加工周期。
5其他性能如硬度得到提高,吸水性降低,流动性能减小。
6材料的明显缺点是:材料比重增加,制品表面平滑性降低;光泽降低;材料的力学性能和成型收缩率及热膨胀系数容易出现各向异性;制品透明性降低;摩擦系数增大;材料焊接强度降低;纤维本身对设备的磨损大;玻璃纤维的集束剂和偶联剂对设备也有腐蚀作用。
二、玻纤基本知识破纤的制造破纤的化学组成*玻纤是无机化合物,耐热性能和阻燃性能好,抗化学药品性能、耐候性能、耐腐蚀性能、电绝缘性能等也较好。
*玻纤的直径一般为3~25微米。
分初级、中级、高级、超级玻纤,直径越细,扭曲性越好。
*玻纤的缺点是质脆、易碎。
三、影响玻纤增强塑料性能的因素*玻纤的组成及性质*玻纤在增强塑料中的分散形式*玻纤的长度*玻纤的含量*基体树脂的性能*树脂与玻纤的黏结性*成型工艺及设备四、玻纤增强塑料在成型中应注意的问题:玻纤增强塑料的成型加工可以采用挤出、注射、压制等方法,或其他其他特殊成型方法。
对于热塑性玻纤增强塑料的粒料,采用单螺杆或双螺杆挤出,制造成品时,多数采用注射成型法。
成型时的主要问题是:*玻纤含量增大时,熔融粘度大,成型困难;*玻纤与树脂混合混炼不匀时,影响制品性能;*制品具有方向性;*制品表面光泽度降低,加大设备磨损。
*必须重视由于热分解造成的设备腐蚀和磨损。
对于高填充聚氯乙烯,单螺杆的寿命只有一年多。
五、成型的条件对制品的物理性能的影响:*成型温度高,玻璃纤维增强聚酯塑科的性能就好;但由于熔融粘度高,容易引起热分解。
*螺杆背压能促进玻璃纤维的分散,但却降低冲击强度,并易烧伤树脂。
*注射压力及注射速度和制品性能也有很大关系。
*模具的温度对制品性能也有较大影响。
模具温度高时,可减少制品内残留应力,而能改善制品的表面光泽。
如30%玻璃纤维增强PBT时:模具温度20℃50℃70℃90℃光洁度15%33%38%40%*玻纤增强塑料在成型时如果处理不当,制品容易翅曲和收缩,焊接强度下降。
产生收缩和翘曲的原因不仅是模具结构或加工精度不高所引起,而且多数是由于制品各部分收缩率差而引起的。
纤维量多时,收缩率降低,但取向性增强,易产生和流动方向成直角方向的收缩率差,两者差值不能自由收缩时,便产生应力而发生翘曲。
*粉状填料对制品的翅曲及成型收缩率影响很小,尤其对非结晶型树脂可防止制品的翘曲及收缩。
为了减少由于取向而产生的翘曲,可采用填料(云母)、纤维(玻纤)复合改性的方法。
防翘曲增强PP的性能:在复合材料制品的焊接处,强度显著降低。
滑石粉填充聚丙烯滑石粉含量0 20%40%焊接部位拉伸强度(兆帕)35 18 12玻纤增强ABS纤维含量10%30%焊接处的强度(兆帕)40 40非焊接处的强度(兆帕)90 110提高焊接处的强度:提高辊筒温度、注射压力、注射速度、模具温度,应尽量在没有负荷的部位进行焊接。
塑料共混改姓第一节概述共混改性塑料就是在一种塑料中,混入其他一种或多种塑料、橡胶、添加剂等,互相取长补短,成为具有特殊性能的塑料。
这种塑料也称作塑树合金。
*改善抗冲击性能:混进橡胶组分,如高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、ABS、抗冲聚氯乙烯等;*改善应力开裂现象:PE/PC、ABS/PC;*改善缺口敏感性:PVC、尼龙、PC中加入橡胶、PE、嵌段共聚物;*改善加工性能:聚苯醚(PPO)/PS,PC/ABS;*产生协同效应:ABS/PVC、PE/PC、或在PS、ABS、聚甲醛(POM)等加入PVC、CPE、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)能提高耐燃性能。
在PC/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),可使制品具有珍珠光彩。
*降低成本、扩大应用范围。
共混改性的两种方法:物理混合法(机械混合、溶液或乳液混合)和化学混合法(接技、交联共聚)。
目前机械混合法是普通采用的方法,它是使用混合设备(如双辊筒炼塑机、挤出机、密炼机等)将物料在软化熔融状态下加以混合。
共混的基本条件:选择共混的各塑料具有相容性,又能产生改善性能的协同效应。
塑料共混的比例范围根据需要而定。
共混塑料在成型加工时,由于多组分树脂性质不同,造成加工过程困难,必须严格控制共混量和工艺条件等,否则将达不到预期性能。
第二节共混聚合物的结构形态共混聚合物的结构形态,大致可分为掺混聚合物和接枝嵌段共聚物两种类型的结构形态。
(一) 掺混聚合物掺混的共混体系大致可分为三类。
1.非晶态-非昌态共混物:“海岛结构”高抗冲聚苯乙烯(HIPS):PS/丁苯橡胶(BSR),聚苯乙烯(PS)连续相(海相),橡胶组分为分散相(岛相),岛相粒子内还包藏有更小的聚苯乙烯粒子,两相界面处有一过渡层。
2.结晶—非结晶共混物例如全同立构的聚苯乙烯和无规聚苯乙烯,全同立构的聚苯乙烯和聚苯醚,聚偏氟乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯,聚己内酯含量大于50%时和聚氯乙烯的共混物等均属于结晶—非结晶类型。
其结构形态大致可归纳为四种情况:1)晶粒分散在非晶态介质中。
2)球晶分散在非易态介质中。
3)非晶态分散在球晶中。
4)非晶态聚集成较大的区域,分布在球晶中。
3)、4)两种情况的出现是由于非结晶部分的扩散速度与结晶部分晶体生长速度不同而引起的。
3.结晶—结晶共混物如PET/PBT、PP/PE等。
结晶部分可成为混晶型,也可分别结晶;非结晶部分可以是互溶的,也可以是不互溶的等。
(二)接枝嵌段共聚物这是一种相当微观的相分离体系,两种成分相互成球状,棒状,分散于对方的介质中,或者两种成分相互交替,连接成层状,这些组织形式与两种成分的组成比有很大关系。
(三)影响共混体系结构形态的因素1.共混体系的组成*初始聚合物的粘度差别愈大,形成的分散相粒子就越大。
如PC/PE,随PC分子量的增大,熔融粘度增如,PE分散相粒子变大。