高分子材料中的增塑效应研究
- 格式:docx
- 大小:37.49 KB
- 文档页数:3
高分子材料助剂详解高分子材料助剂是一种用于改善高分子材料性能的添加剂。
它可以通过改变高分子材料的分子结构或改善加工工艺来提高材料的力学性能、热性能、电性能、耐候性、耐化学性等方面的性能。
本文将详细介绍高分子材料助剂的种类及其作用机制。
增塑剂是一种能增加高分子材料柔软度和可塑性的助剂。
增塑剂主要通过两种机制起作用:第一种机制是与高分子材料相容形成可靠的分散体系,第二种机制是在高分子材料之间形成弱的力学键。
这两种机制使得高分子材料的分子间空隙增加,从而提高了材料的柔软性和延展性。
稳定剂是一种能保护高分子材料免受外界因素(如热、光、氧、溶剂等)影响的助剂。
稳定剂可以防止高分子材料的分子链断裂、氧化和降解等现象的发生,从而延长材料的使用寿命。
稳定剂的选择通常根据高分子材料的特性以及使用环境的需求进行。
增强剂是一种能提高高分子材料强度、刚度和耐磨性的助剂。
增强剂主要通过增加高分子材料的纤维含量或改变其分子结构来提高材料的力学性能。
常用的增强剂有纤维增强剂、颗粒增强剂等。
填充剂是一种能改善高分子材料热导率、抗压强度和耐磨性的助剂。
填充剂主要通过填充高分子材料空隙、增加材料的接触面积来提高材料的物理性能。
常用的填充剂有纳米填料、粉状填料、纤维填料等。
除了上述介绍的几种常见助剂外,高分子材料助剂还包括阻燃剂、抗氧化剂、抗静电剂等。
这些助剂可以根据高分子材料的性质和使用要求进行选择和配置,以获得最佳的性能。
综上所述,高分子材料助剂在高分子材料的开发和应用中起到了至关重要的作用。
不同种类的助剂具有不同的作用机制,能够改善高分子材料的力学性能、热性能、电性能、耐候性、耐化学性等方面的性能。
通过合理选择和配置助剂,可以使高分子材料更好地适应各种使用环境和要求,提高材料的综合性能和使用寿命。
高分子物理增塑高分子物理增塑是一种常见的高分子材料改性方法,通过加入增塑剂可以改善高分子材料的可加工性、柔韧性和耐热性等性能。
本文将从增塑剂的种类、作用机制及应用领域等方面介绍高分子物理增塑的相关知识。
一、增塑剂的种类增塑剂是一类能够在高分子材料中起到增塑作用的物质。
根据增塑剂的化学结构和增塑作用机理的不同,可以将增塑剂分为多种类型。
常见的增塑剂包括:酯类增塑剂、环烷类增塑剂、脂肪族增塑剂、芳香族增塑剂等。
每种增塑剂都具有其独特的增塑效果和适用范围,需要根据具体的高分子材料和应用需求选择合适的增塑剂。
二、增塑剂的作用机制增塑剂能够改善高分子材料的可加工性和柔韧性,主要是通过以下几个方面的作用机制实现的:1. 增塑剂与高分子材料之间的相互作用:增塑剂与高分子材料之间可以发生吸附、溶解、扩散等相互作用,改变高分子材料的分子排列和链间力,从而降低材料的玻璃化转变温度,提高材料的柔韧性和可加工性。
2. 增塑剂与高分子链之间的相互作用:增塑剂与高分子链之间可以通过物理交联、分子扩展等方式相互作用,使高分子链之间的相互作用力降低,增加高分子链的运动性,从而提高材料的可塑性。
3. 增塑剂的润滑作用:增塑剂具有良好的润滑性能,可以降低高分子材料内部的摩擦力和黏滞性,减小高分子材料的内聚力,使材料更容易流动和变形。
高分子物理增塑广泛应用于塑料制品的生产中,主要包括以下几个方面:1. 包装材料:高分子物理增塑可以提高包装材料的柔韧性和可加工性,使其更适合于包装行业的需求。
常见的包装材料包括塑料薄膜、塑料瓶、塑料袋等。
2. 建筑材料:高分子物理增塑可以改善建筑材料的可塑性和耐热性,增加材料的抗冲击性和耐候性。
常见的建筑材料包括塑料管道、塑料地板、塑料膜等。
3. 电子电器材料:高分子物理增塑可以提高电子电器材料的绝缘性能和耐温性能,使其更适合于电子电器行业的需求。
常见的电子电器材料包括电线电缆、电子封装材料、电子设备外壳等。
二醋酸纤维素的增塑改性及熔融纺丝研究近年来,二醋酸纤维素因其良好的生物可降解性和生物相容性而受到广泛关注。
然而,由于其本身的脆性和熔点较低,限制了其在纺织品制备中的应用。
因此,对二醋酸纤维素进行增塑改性和熔融纺丝研究具有重要的意义。
增塑是指将塑料或纤维素等材料中添加一定量的增塑剂,以提高其柔软度和可塑性的过程。
对二醋酸纤维素进行增塑改性是改善其脆性和提高其可塑性的重要手段之一、常用的增塑剂包括可溶性聚合物、低分子量聚合物和界面活性剂等。
通过添加这些增塑剂,可以改善二醋酸纤维素的加工性能和机械性能。
研究表明,可溶性聚合物如聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯醇酸酯(PVAC)可以显著提高二醋酸纤维素的可塑性和柔软度。
通过合理调节增塑剂的添加量和纺丝工艺参数,可以获得二醋酸纤维素/聚合物复合纤维,具有优异的拉伸性能和断裂伸长率。
另外,低分子量聚合物如聚丙烯酸酯(PPA)和聚乙二醇(PEG)也可以用来增塑二醋酸纤维素。
这些低分子量聚合物可以与二醋酸纤维素形成物理交联结构,提高二醋酸纤维素的可塑性和延展性。
研究表明,在一定的增塑剂添加量下,增塑剂的分子量对增塑效果有显著影响。
适当选择增塑剂的分子量和添加量,可以获得具有良好柔软性和机械性能的二醋酸纤维素纺丝材料。
此外,界面活性剂也可以用作二醋酸纤维素的增塑剂。
界面活性剂在二醋酸纤维素中添加后,可以通过降低界面能,提高纤维素的可塑性和延伸性。
研究表明,界面活性剂的种类和添加量对增塑效果有显著影响。
通过优化界面活性剂的选择和添加量,可以获得具有良好机械性能和可塑性的二醋酸纤维素纺丝材料。
熔融纺丝是一种常用的纺丝方法,可以制备出连续纤维。
然而,由于二醋酸纤维素的低熔点和易燃性,导致其在熔融纺丝过程中容易发生熔融不稳定和纤维断裂的问题。
因此,研究熔融纺丝条件对二醋酸纤维素纺丝性能的影响,对于提高其纺丝效果具有重要意义。
研究表明,熔融纺丝条件如熔融温度、拉伸速度和喷丝气压等参数对二醋酸纤维素纺丝性能有明显影响。
高分子材料的尺寸效应及其力学性能改善研究引言高分子材料是一类由大量重复的单体分子组成的聚合物,具有许多优良的性质,如轻质、高强度和可塑性等。
然而,随着应用需求的增加,对高分子材料的力学性能提出了更高的要求。
尺寸效应是研究高分子材料力学性能改进的重要因素之一。
本文旨在探讨高分子材料尺寸效应对其力学性能的影响,并介绍了若干尺寸效应改良高分子材料性能的研究方法。
高分子材料的尺寸效应尺寸效应是指在纳米尺度下,材料的力学性能会发生显著改变。
高分子材料作为一种复杂的材料体系,其力学性能受到尺寸效应的影响是不可忽视的。
研究表明,高分子材料在纳米尺度下具有更高的强度和刚度,且表现出优异的力学性能。
尺寸效应改善高分子材料力学性能的方法1. 纳米填料增强纳米填料,如纳米碳管、纳米陶瓷颗粒等,能够在高分子基体中形成均匀的分散相,从而提高材料的强度和刚度。
纳米填料的引入可以有效地改善高分子材料的力学性能,并在复合材料中具有良好的增强效果。
2. 界面工程高分子材料的界面是其性能的重要因素之一。
通过界面工程方法,可以改善高分子材料与填料之间的相互作用,并提高复合材料的力学性能。
常用的界面工程方法包括表面修饰、增强界面相容性等。
3. 尺寸效应调控在高分子材料的制备过程中,通过控制材料的尺寸,可以调控材料的力学性能。
例如,通过调节高分子材料的分子链长度、分子结构和结晶度等因素,可以改进材料的强度、硬度和韧性等性能。
4. 晶化行为控制高分子材料的晶化行为对其力学性能有重要影响。
通过控制高分子材料的结晶行为,可以调控材料的晶体缺陷结构和晶体尺寸,从而改善材料的力学性能。
5. 特殊结构设计高分子材料的结构设计对其力学性能也有重要影响。
例如,引入交联结构、多级结构等特殊结构可以提高高分子材料的强度和韧性,从而改善其力学性能。
结论高分子材料是一类具有广泛应用前景的材料,其力学性能的改善是推动其应用发展的关键之一。
尺寸效应是研究高分子材料力学性能改进的重要因素之一。
聚乳酸片材增塑改性研究王建清,周畏,金政伟,王伟娟(天津科技大学,天津300222)摘要:分别采用乙酰柠檬酸三正丁酯(ATBC)和聚乙二醇400(PEG400)为增塑剂对聚乳酸片材进行改性。
拉伸性能测试表明,增塑改性后的聚乳酸片材塑性增强,在ATBC和PEG400质量分数为15%时断裂伸长率分别达到25.6%和38.13%;毛细管流变仪测试表明,其非牛顿指数分别为0.7206和0.9152;通过紫外分光光度法,测得聚PEG400增塑剂增塑改性的聚乳酸片材更易析出,改性的聚乳酸60 d后降解率为14.3%,较纯聚乳酸和ATBC增塑改性片材降解率高。
关键词:聚乳酸;片材;增塑;降解中图分类号: TB484.3;TQ321.2文献标识码: A文章编号:1001-3563(2010)19-0017-03聚乳酸是以可再生玉米淀粉为原料生产的生物降解型热塑性聚合物。
由于其相对较高的强度和刚性,聚乳酸成为了可替代石油化工塑料应用的一种产品[1]。
在包装领域中应用较多的高分子材料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等,都是难于降解的石油基高分子材料,聚乳酸有希望成为它们的替代品,从长远来看,聚乳酸可以从根本上解决塑料污染所带来的生态环境恶化问题[2]。
聚乳酸由于其自身结构性能上的缺陷,如脆性大、亲水性差等,限制了它在这个领域的应用,而添加增塑剂是改善结晶性聚合物脆性较有效的方法之一。
能高效提高聚乳酸的柔韧性和耐冲击能力的增塑剂有:柠檬酸酯类、聚乙二醇、葡萄糖单酯、三醋酸甘油脂、乳酸寡聚物和部分脂肪酸醋类等[3-4]。
这些增塑剂中,柠檬酸酯类增塑剂是美国FDA 认可的环保型无毒增塑[5],可用于与食品直接接触的PVC制品中产品中的一种;另外聚乙二醇类增塑剂也是安全性的增塑剂,因此,笔者采用了柠檬酸酯类和聚乙二醇类增塑剂对聚乳酸进行增塑改性,研究增塑材料的力学性能、相容性及流变性等。
1实验1.1材料与设备聚乳酸(4032D):购买自美国Natureworks;乙酰柠檬酸三正丁酯:购买自江苏雷蒙化工有限公司;PEG-400:天津江天化工技术有限公司。
聚氯乙烯糊树脂颗粒形态与增塑糊性能关系的研究蒋宜捷,施立群Ξ(上海氯碱化工股份有限公司技术中心,上海200241) [关键词]激光衍射光散射法;聚氯乙烯糊树脂;粒径分布;性能 [摘 要]用激光散射法对聚氯乙烯糊树脂(PPV C )浆料粒径及其分布和粉料颗粒粒径及其强度进行了测定和研究。
结果表明:初级粒子的粒径大小和分布是决定PPV C 树脂糊性能的关键因素;在一定范围内(30~60Λm ),二次粒子颗粒强度即二次粒子的解碎程度是影响PPV C 树脂成糊性能的重要因素之一。
[中图分类号]TQ 325.3 [文献标识码]A [文章编号]1009-7937(2001)02-0014-03Study on the rela tion sh ip of particle shape of pa ste PVC resi n w ith pla stipa ste propertiesJ IA N G Y i -j ie ,S H I L i -qun(T echn ical Cen ter of Shanghai Ch lo r -A lkali Chem ical Inc .,Shanghai 200241,Ch ina ) Key words :laser diffractom etry ;p aste PV C resin ;distribu ti on of p article size ;p rop erty Abstract :T he p article size and its distribu ti on of p aste PV C as w ell as the size and strength of p aste PV C pow der are determ ined and studied by laser diffractom etry .It is show n that the size and its distribu ti on of p ri m ary p article are key facto rs influencing the p rop erty of p aste PV C ,and w hen the range of secondary p article size is from 30Λm to 60Λm ,itsstrength (i .e .the cru sh ing degree )is one of the key facto rs influencing the p rop erty of p aste PV C .前言聚氯乙烯增塑糊是聚氯乙烯糊树脂同增塑剂混合后经搅拌形成的稳定的悬浮液,是未加工状态下聚氯乙烯树脂的一种独特液体形式。
壳聚糖膜的增塑研究进展
壳聚糖是一种天然产物,具有多种特殊的化学和物理性质,所以近年
来在食品工业和医学领域得到了广泛的关注和应用。
但是,由于其高度结
晶性和脆性,限制了其在柔性包装和药物控释等领域的应用。
为了改善其
机械性能,研究人员进行了壳聚糖膜的增塑研究。
以下是壳聚糖膜增塑研
究的几个重要方面。
1.塑化剂的引入
塑化剂是一种能够在高分子材料中增加其柔韧性和可延展性的物质。
研究人员通过将不同类型的塑化剂引入壳聚糖膜中,以改善其机械性能。
常用的塑化剂包括聚乙烯醇(PVA)、甘油、丙二醇等。
实验证明,这些
塑化剂的引入可以显著提高壳聚糖膜的柔性和拉伸强度。
2.复合材料的制备
除了引入塑化剂外,还可以将壳聚糖与其他高分子材料进行复合,以
改善壳聚糖膜的力学性能。
常用的复合材料包括聚乙烯醇、聚乙烯醇-壳
聚糖共聚物等。
这些复合材料可以在壳聚糖膜中形成互穿网络结构,从而
增强其力学性能和抗水分渗透性。
3.交联处理
4.表面修饰
总结起来,壳聚糖膜的增塑研究主要包括塑化剂引入、复合材料制备、交联处理和表面修饰等方面。
这些研究将进一步改善壳聚糖膜的力学性能,为其在柔性包装、药物控释等应用领域提供更广阔的发展空间。
高分子复合材料自增强技术的研究进展【摘要】自增强高分子材料是一种特殊的多相体系,其基体相与增强相的化学结构相同但物理性质不同,因其界面具有良好的相容性与粘结强度而具有较大的应用价值,同时,也非常有利于材料的回收利用。
本文总结了自增强高分子材料的一系列制备方法,并将其分为非原位成型法与原位成型法,具体包括纤维热压法、绷紧纤维过热法、薄膜嵌入热压法、口模拉伸、辊筒拉伸和旋转挤出法等成型方法,并着重介绍其制备工艺及存在的缺陷。
最后对自增强高分子材料的前景进行了展望。
【关键词】自增强;复合材料;制备方法;缺陷引言传统高分子复合材料通常是由树脂基与异种材料增强相(玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或其它填料粒子等)复合而成的材料。
由于两相材料不同,两者之间必然存在界面,而界面间的粘结强度往往是决定复合材料强度的关键因素。
在回收利用该材料时,分离基体与增强相比较困难,成本较高,给工业生产带来较大的经济压力,因此提高基体与增强相的界面强度,降低其回收利用难度成为科研工作者们一直追求的目标。
自增强即是应用特殊的成型方法改变聚合物的聚集态结构,实现材料内在增强效应。
与传统的高分子复合材料最大的不同在于基体与增强相是化学结构相同但物理形态不同的物质。
因此,与传统高分子复合材料相比,自增强高分子复合材料的基体与增强相良好的相容性提高了其界面强度,改善了材料的力学性能(高强度高模量),且回收较容易,只需升温熔融即为生产原材料,同时具有质量轻,优异的比强度、尺寸稳定性、更好的冲击韧性、耐化学腐蚀性以及更低的热膨胀系数等优点。
由于上述优势,自增强高分子复合材料的制备具有其自身的潜力。
自增强或单组分高分子复合材料并不是十分新颖的概念,早在30年前,英国Massachusetts大学的Porter利用熔点不同的聚乙烯(PE)第一次成功制备出这种材料。
自那以后,很多文献都报道过采用不同的方法利用同质纤维与基体制备自增强高分子复合材料,研究较多的是PE与聚丙烯(PP)等聚烯烃材料。
高分子材料中的增塑效应研究
一、背景介绍
高分子材料是一种重要的工程材料,其广泛用于汽车、电子、航空、医疗和建筑等领域。
然而,高分子材料在实际应用中存在一些问题,例如脆性、硬度不足、耐热性不佳等。
为了解决这些问题并提高高分子材料的性能和可塑性,增塑效应被广泛研究。
二、增塑效应的概念
增塑效应指的是在高分子材料中添加一种或多种增塑剂,使其成为一种具有可塑性和韧性的材料。
增塑剂的作用是降低高分子材料中的玻璃化温度,使其变得更加柔软和易形变。
增塑效应还可以改变高分子材料的物理性质和化学性质,包括燃烧性能、流变性、导电性、耐热性等。
三、常用的增塑剂
1. 酯类增塑剂:酯类增塑剂是一类替代性相对较高和价格比较便宜的增塑剂。
酯类增塑剂常用于聚氯乙烯、聚丙烯和聚碳酸酯等高分子材料,其增塑效果主要体现在材料的柔软性上。
2. 碳酸酯类增塑剂:碳酸酯类增塑剂是一类新型增塑剂,与酯类增塑剂相比,具有更好的耐热性和化学稳定性。
碳酸酯类增塑剂主要用于聚碳酸酯等高分子材料,它对材料的柔软性和可塑性产生较好的增塑效果,并能使材料的透明度得到提高。
3. 磷酸酯类增塑剂:磷酸酯类增塑剂也属于新型增塑剂,其在高分子材料中的增塑效应主要来自于其对材料耐热性和阻燃性的改善。
磷酸酯类增塑剂主要用于聚苯乙烯、聚碳酸酯和聚酯等高分子材料。
四、增塑效应的机制
增塑效应的机制复杂,影响增塑效应的因素也很多。
常见的影响因素包括增塑剂的分子结构、增塑剂与高分子材料的相容性、材料的化学结构等。
以下是几种较常见的增塑机制:
1. 增塑剂与高分子材料分子间的相互作用:增塑剂与高分子材料分子之间存在非共价的相互作用,如氢键作用、范德华力等。
这种作用能够使得高分子材料的分子链更加松散,并降低玻璃化温度,从而产生增塑效应。
2. 增塑剂对高分子材料结构的影响:增塑剂能够降低高分子材料分子链的交联密度,在减小材料的机械硬度的同时增加其可塑性,从而实现增塑效应。
3. 高分子材料的微观结构变化:增塑剂能够改变高分子材料的内部结构,例如调节分子链的取向和排列方式,使其成为一种更加有机的材料。
这种结构变化能够提高高分子材料的可塑性、韧性和延展性。
五、增塑效应的应用前景
增塑效应已经成为高分子材料研究的一个重要方向,其在汽车、电子、航空、医疗和建筑等领域中的应用前景非常广泛。
例如,
在银行卡、身份证和汽车内部装饰等领域,广泛采用聚氯乙烯等
增塑性材料。
在医疗和卫生领域,增塑效应被利用于塑料瓶和器皿,使其具有高耐用性和高渗透性。
在航空和航天领域,增塑效
应被用于制造轻型和高强度的部件,以减轻重量和提高安全性能。
六、结论
综上所述,增塑效应是高分子材料研究的一个重点和热点问题。
通过添加不同的增塑剂,可以使高分子材料具有更高的可塑性和
韧性,从而提高其应用效率和使用寿命。
目前,增塑剂的种类和
应用方式还有待进一步研究和发展,相信未来会有更多的突破和
创新。