添加剂与树脂的相容性
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添加剂助PVC提高耐寒性的配方PVC管塑料是五大通用合成塑料之一,是目前世界上仅次于聚乙烯的第二大塑料品种。
PVC塑料具有良好的物理及机械性能,可用于生产建筑材料、包装材料、电子材料、日用消费品等,广泛应用于工业、农业、建筑、交通运输、电力电讯和包装等各领域。
由于其耐寒性和低温抗冲击性能较差,硬PVC的使用温度下限一般为-15ºC,限制了PVC材料在某些方面的应用。
通过对PVC树脂和助剂的调整,可以有效地提高PVC塑料的耐寒性,满足低温需要。
本文着重从配方角度论述了提高PVC耐寒性的一些方法,供大家参考。
1、PVC树脂PVC树脂是一种非结晶、极性的高分子聚合物,其玻璃化温度依分子量大小为75~105ºC,相对分子质量越大,粘数越高,PVC大分子链间范德华引力或缠绕程度相应增加,PVC链段增长,材料的耐低温性愈好。
在常规PVC配方中,如只需应付北方冬季寒冷气候,可采用选取粘数稍高,即平均分子量稍大的PVC 树脂,可以是同一牌号中粘数值偏高的PVC或更低牌号树脂。
另外,在一些特殊要求的制品中,如可耐-30ºC的血袋等制品中,可选用高聚合度聚氯乙烯树脂(平均聚合度大于2000)[1],这是因为高聚合度PVC有着比常规PVC树脂大的结晶度和类交联结构,使大分子间滑动困难,弹性增加,同时分子量增大,分子间范德华力和分子内化学键合力增加而获得优良的耐寒性。
2、增塑剂增塑剂作为PVC软制品的重要配方组分,对软制品的性能影响很大,如要求制品在低温下使用,必须选择好增塑剂的类型。
目前作为耐寒性增塑剂使用的主要有脂肪酸二元酸酯、直链醇的邻苯二甲酸酯、二元醇的脂肪酸酯以及环氧脂肪酸单酯等。
据报道,N,N-二取代脂肪酸酰胺、环烷二羧酸酯,以及氯甲氧基脂肪酸酯等,也是低温性能优良的耐寒增塑剂。
提高PVC软制品的耐寒性,一般可通过增加耐寒增塑剂的用量来获得。
DOA(己二酸二辛酯)、DIDA (己二酸二异癸酯)、DOZ(壬二酸二辛酯)、DOS(癸二酸二辛酯)是作为耐寒增塑剂使用的代表性品种,由于一般耐寒增塑剂与PVC的相容性都不十分好,实际上只能作为改善耐寒性的辅助增塑剂使用,其用量通常为主增塑剂的5~20%。
_ABS增韧剂(KT-6)产品说明特性:本品为高分子量的丁二烯类三元共聚物,外观:白色粉末。
用途:用于ABS增韧等,提高ABS的抗冲击性。
表一:ABS树脂增韧典型数据表二:ABS树脂阻燃增韧典型数据PP增韧剂一、产品成份、特点:类型:非离子型表面活性剂外观:白色或浅淡黄色颗粒及粉末。
特性:显著降低塑料制品表面电阻,使其达到108-9Ω,抗静电高效持久,与树脂相容性适宜,并不影响制品的加工和使用性能。
本品溶于乙醇、丙酮、氯仿等有机溶剂。
指标:有效物含量:≥99%胺值:60-80mgKOH/g熔点:50°C分解温度:300°C以上>5000mg/kg(小白鼠急性毒性试验)毒性:LD50二、产品用途:作为聚烯烃类塑料、尼龙等制品的内加型抗静电剂,用来制造抗静电高分子材料,如PE和PP的薄膜、片材、容器、包装袋(箱)、矿用双抗塑料网带,用及尼龙梭子和丙纶纤维等制品。
三、使用方法和用量:本品可直接添加到树脂中加工制品。
预先制成抗静电母料,再与空白树脂混合加工制品,则均匀性更好,效果更佳。
根据树脂种类、加工条件、制品形态以及对抗静电效果要求程度,确定恰当的添加量。
一般在制品中添加本品0.3-1.5%则能达到优良的抗静电效果。
四、包装:内衬聚乙烯袋,外套牛皮纸塑膜复合袋,每袋净重20kg;或内聚乙烯小包,外钙塑箱包装,每箱净重25kg。
五、运输贮存:注意防水、防潮、防晒。
未用完助剂应及时扎紧袋口。
本品为非危险品,可按一般化学品运输、保管。
保质期一年。
ABS抗静电剂一、产品成份、特点:二、产品用途:本品主要应用于PS、ABS材料,添加量2~3.5%,可使制品表面电阻达到108~10Ω。
本品也可应用于PE、PP、PVC、PC、PET等塑料制品,抗静电效果显著、持久。
三、使用方法:根据加工条件、制品形态以及对抗静电效果的要求程度,确定恰当的添加量,一般在制品中添加本品1.5~3%则能达到优良的抗静电效果。
交联剂对聚酯树脂力学性能的影响研究摘要:聚酯树脂是一种常见的高性能塑料材料,具有优异的耐化学性和机械性能。
然而,聚酯树脂在某些特定工艺条件下,容易出现低韧性和高弹性变形的问题。
为了提高聚酯树脂的力学性能,可以通过添加交联剂实现。
本文通过文献综述和实验研究,详细探讨了不同类型交联剂对聚酯树脂力学性能的影响,并提出了相应的研究结论。
1. 引言聚酯树脂是一类重要的聚合物材料,被广泛应用于塑料、合成纤维等领域。
然而,由于其分子链结构特殊,聚酯树脂在某些环境和工艺条件下存在一定的局限性。
这些问题主要包括低韧性和易发生弹性变形等。
交联是一种有效改善聚酯树脂性能的方法,可以提高其强度、韧性和耐热性。
本文将重点研究交联剂对聚酯树脂力学性能的影响。
2. 不同类型交联剂对聚酯树脂力学性能的影响2.1 热交联剂热交联剂是一种多官能团化合物,通过与聚酯树脂中的活性基团发生反应,形成交联结构。
热交联剂可使聚酯树脂分子链产生交联,提高材料的强度和刚度。
研究表明,热交联剂的添加可以显著提高聚酯树脂的拉伸强度和抗冲击性能。
此外,热交联剂还能提高聚酯树脂的热稳定性和耐化学性。
2.2 光交联剂光交联剂是一种通过紫外线或可见光激活的交联剂。
与热交联剂相比,光交联剂具有更快的反应速率和更低的处理温度要求。
光交联剂对聚酯树脂的影响主要体现在增加材料的强度和硬度,降低其热膨胀系数和吸水性。
此外,光交联剂还能提高聚酯树脂的耐磨性和耐老化性。
3. 交联剂的选择考虑因素在选择合适的交联剂时,需要考虑多个因素,包括交联剂的化学反应性、交联程度、交联剂与聚酯树脂的相容性等。
化学反应性是影响交联效果的重要因素,应选择与聚酯树脂中的活性基团反应能力较强的交联剂。
此外,对于具有不同交联程度需求的应用,应根据实际情况选择相应的交联剂。
交联剂与聚酯树脂的相容性对交联结构的形成和材料性能的改善也至关重要。
4. 实验研究方法为了研究交联剂对聚酯树脂的影响,可以通过以下实验方法进行评估:4.1 热性能分析使用热重分析仪对聚酯树脂样品进行热降解试验,得到其热分解温度和热稳定性等参数,用来评估交联剂对聚酯树脂热性能的影响。
丁基橡胶与环氧树脂胶的物理混合反应丁基橡胶和环氧树脂都是常见的胶黏剂材料,它们具有不同的化学性质和物理特点。
在某些情况下,通过将丁基橡胶和环氧树脂进行物理混合,可以得到具有更好性能的胶黏剂。
首先,我们来了解一下丁基橡胶和环氧树脂的基本性质。
丁基橡胶是一种弹性材料,具有良好的抗拉、抗撕裂和耐磨损性能。
它由丁苯橡胶和填充剂等组成,常用于制作密封件、管道衬里等需要具有柔性和弹性的应用领域。
丁基橡胶的主要特点是耐油、耐溶剂和耐高温。
环氧树脂是一种热固性树脂,具有优异的粘结性和耐腐蚀性能。
它由环氧树脂和固化剂组成,通过固化反应形成坚硬的聚合物。
环氧树脂的主要特点是高强度、高刚度和高抗化学性。
丁基橡胶和环氧树脂的物理混合是将两者以机械方式混合在一起,而不进行化学反应。
这种混合形式可以通过简单的搅拌或研磨来实现。
混合后的胶黏剂具有丁基橡胶和环氧树脂的综合特性,可以兼顾柔软性和粘结力,提高胶黏剂的使用性能。
在物理混合的过程中,丁基橡胶和环氧树脂是两种不同的物质,它们在分子结构和化学性质上存在差异。
丁基橡胶主要由长链高分子聚合物组成,而环氧树脂则是交联聚合物。
因此,在混合过程中需要充分考虑它们的相容性问题。
丁基橡胶和环氧树脂的物理混合可以通过添加剂来改善它们的相容性。
例如,可以添加增容剂、活化剂或相容剂等来改善混合体系的粘结性能和稳定性。
这些添加剂可以提高丁基橡胶和环氧树脂之间的相互作用力,从而增强混合胶黏剂的性能。
另外,在物理混合的过程中,需要注意丁基橡胶和环氧树脂的比例和混合时间。
适当的配比和充分的混合可以确保两者充分接触,并形成均匀的混合体系。
此外,还可以通过调节混合的温度和压力等参数来优化胶黏剂的性能。
值得注意的是,丁基橡胶和环氧树脂的物理混合主要适用于一些中低温环境下的胶黏剂应用。
在高温环境下,丁基橡胶和环氧树脂可能会发生不可逆的化学反应,导致混合胶黏剂的性能下降。
总结起来,丁基橡胶和环氧树脂的物理混合反应是一种通过机械方式将两者混合在一起的方法。
增塑剂的作用机理:①.润滑理论润滑理论认为,树脂能够抵抗形变(刚性)是因为分子间有磨擦力。
增塑剂能起润滑剂作用,促进大分子间或者分子链间的运动。
增塑剂仅仅降低分子间的作用力,因此只能引起部分增塑。
②.凝胶理论凝胶理论认为,聚合物抗形变由于内部存在着三维蜂窝状结构或者凝胶所致。
这种凝胶是由于在聚合物分子链间或多或少发生粘着而形成的。
由于分子吸咐点常集中在一块,因此软质塑料或者硬质塑料中的蜂窝是很小的。
这种蜂窝弹性极小,很难通过物体内部的移动使其变形。
增塑剂进入树脂中,沿高分子链产生许多吸咐点,通过新的吸咐而松弛破坏原来的吸引力,并替代了聚合物分子内的引力中心,使分子容易移动。
③.溶剂化理论基于胶体化学。
增塑剂的溶剂化和溶胀能力取决于3种分子间作用力。
增塑剂/增塑剂,增塑剂/聚合物,聚合物/聚合物之间的力。
增塑剂应该是小分子,对聚合物分子应该有一定的吸引力,而该力要小于聚合物/聚合物之间的作用力。
增塑剂/增塑剂间的力越低,越能发挥增塑剂的效能。
增塑剂也不应该太小,否则容易挥发。
④.极性理论极性理论认为,在增塑剂分子﹑聚合物分子和增塑剂/聚合物分子之间必须很好的平衡,以确保凝胶是稳定的。
因此增塑剂必须是含有一个或者多个与特定聚合物极性相匹配的极性或者非极性基团。
即以上提出的聚合物的结晶度。
增塑剂的作用2、热稳定剂如果不加说明,热稳定剂专指聚氯乙烯及氯乙烯共聚物加工所使用的稳定剂。
聚氯乙烯及氯乙烯共聚物属热敏性树脂,它们在受热加工时极易释放氯化氢,进而引发热老化降解反应。
热稳定剂一般通过吸收氯化氢,取代活泼氯和双键加成等方式达到热稳定化的目的。
工业上广泛应用的热稳定剂品种大致包括盐基性铅盐类、金属皂类、有机锡类、有机锑类等主稳定剂和环氧化合物类、亚磷酸酯类、多元醇类、个二酮类等有机辅助稳定剂。
由主稳定剂、辅助稳定剂与其他助剂配合而成的复合稳定剂品种,在热稳定剂市场具有举足轻重的地位。
热稳定剂的作用机理:①、捕捉游离HCl小分子,抑制并消除它的自动催化作用;②、限制双键共轭体系的形成,减少色变;③、置换聚氯乙烯分子中不稳定的烯丙基氯原子或叔碳位氯原子,改变了主链的分子结构,抑制脱氯化氢;④、捕捉自由基,阻止氧化反应。
端羧基丁腈橡胶增韧改性环氧树脂的研究【摘要】本文研究了端羧基丁腈橡胶对环氧树脂的增韧改性效果。
首先介绍了端羧基丁腈橡胶和环氧树脂的性质及应用情况,然后阐述了改性环氧树脂的制备方法和端羧基丁腈橡胶对环氧树脂性能的影响。
实验结果表明,端羧基丁腈橡胶的加入能显著提高改性环氧树脂的韧性和耐冲击性能。
展望了端羧基丁腈橡胶增韧改性环氧树脂在航空航天、汽车制造等领域的应用前景,并对研究进行了总结和展望。
通过本研究,可以为环氧树脂的改性和应用提供参考,促进材料科学领域的发展。
【关键词】端羧基丁腈橡胶、增韧、改性、环氧树脂、研究、性质、应用、制备、影响、性能、表现、应用前景、结论、展望1. 引言1.1 研究背景端羧基丁腈橡胶增韧改性环氧树脂的研究背景:本文旨在深入研究端羧基丁腈橡胶增韧改性环氧树脂的制备方法、性能及应用前景,为开发新型高性能环氧树脂材料提供理论基础和技术支持。
通过探索端羧基丁腈橡胶在环氧树脂体系中的作用机制和影响规律,为实现环氧树脂材料的性能优化和工程应用提供重要参考。
1.2 研究目的本研究的主要目的是探讨端羧基丁腈橡胶增韧改性环氧树脂的有效性和可行性。
通过深入分析端羧基丁腈橡胶与环氧树脂之间的相互作用机制,以及端羧基丁腈橡胶对环氧树脂性能的影响,旨在寻找一种能够有效提高环氧树脂的韧性和耐冲击性的方法。
通过对不同比例的端羧基丁腈橡胶进行添加,并调整制备工艺参数,比较不同条件下改性环氧树脂的性能表现,进一步确定最佳的改性方式和配方比例。
最终的目标是提高环氧树脂的整体性能,拓展其在工程领域的应用范围,为环氧树脂材料的研究和开发提供新的思路和方法。
2. 正文2.1 端羧基丁腈橡胶的性质及应用端羧基丁腈橡胶是一种新型的改性橡胶材料,其性质和应用具有独特优势。
端羧基丁腈橡胶具有优异的耐热性能和耐油性能,能够在高温、高湿环境下保持稳定性。
端羧基丁腈橡胶具有良好的弹性和柔韧性,适用于各种工业领域的挤出、注塑等加工工艺。
低分子苯丙树脂.
低分子苯丙树脂是一种常用的热固性树脂,它具有良好的耐化学腐蚀性、耐候性、耐磨性和电绝缘性等特点。
以下是低分子苯丙树脂的一些特点和应用:
1. 特点:低分子苯丙树脂是由苯乙烯和丙烯酸酯单体通过自由基聚合反应制成的。
它具有低分子量、低黏度、高反应活性和良好的相容性等特点。
2. 应用:低分子苯丙树脂广泛应用于涂料、粘合剂、印刷油墨、塑料、橡胶等领域。
在涂料中,低分子苯丙树脂可以作为成膜物质,提高涂料的附着力、耐久性和耐化学腐蚀性。
在粘合剂中,低分子苯丙树脂可以作为黏合剂的主要成分,提高黏合剂的黏着力和耐久性。
在印刷油墨中,低分子苯丙树脂可以作为油墨的连结料,提高油墨的印刷适性和耐久性。
3. 优点:低分子苯丙树脂具有良好的相容性和可加工性,可以与多种树脂、颜料和添加剂混合使用,以满足不同的应用需求。
此外,低分子苯丙树脂还具有良好的环保性能,不含有害物质,符合环保要求。
低分子苯丙树脂是一种性能优良、应用广泛的热固性树脂,它在涂料、粘合剂、印刷油墨、塑料、橡胶等领域中具有重要的应用价值。
聚醚与环氧树脂相容性对韧性影响及机理研究∗成煦;程文;王海波;杜宗良【摘要】Hydroxy-terminated polypropylene glycol,carboxyl-terminated polypropylene glycol and epoxy-termi-nated polypropylene were used to modifiy epoxy resin.Dynamic mechanical thermal analysis,impact strength and scanning electron microscopy were used to study the modified epoxy resin.The glass transition temperature (Tg )of epoxy resin firstly increased and then decreased as the adding amount of hydroxy-terminated polypropyl-ene glycol increased,and phase seperation appeared.The compatibility increased when carboxyl-terminated poly-propylene glycol was used as modifier,and phase seperation appeared in larger adding amount.Phase separation didn’t exist when epoxy-terminated polypropylene was used.The variation of impact strength of three different modified epoxy resin consisted with the variation of phase seperation of modified epoxy resin.Test results show that the toughness of epoxy resin is enhanced by way of plasticization when adding hydroxy-terminated polypro-pylene glycol and when adding epoxy-terminated polypropylene glycol,the toughness is enhanced by way of in-creasing the flexibility of the crosslinked networks.%分别采用端羟基、端羧基和端环氧基聚丙二醇对环氧树脂进行增韧改性,对改性环氧树脂固化物进行了DMA、冲击性能和冲断面SEM 研究。
相似相容原理:一、溶解度参数相近原则:添加剂与树脂的溶解度参数相差在0.5以下视为两者相容。
此原则只适用于非极性和非结晶组分之间,除此之外准确性差。
二、极性相近原则:极性添加剂-极性树脂、非极性添加剂-非极性树脂之间相容性较好,如PVC/EV A 、PVC/NBR 、PP/EPDM共混增韧效果良好。
三、结构相近原则:如PS中含有苯环,如果选择与之共混的树脂同样含有苯环的话如PPO、ABS、AS、PPS等都有较好的相容性。
四、结晶性相近原则:即结晶能力相近原则,非晶-非晶之间的相容性最好,晶态-晶态之间相容性一般,典型的非晶-非晶组合有PVC/NBR 、PVC/EV A 、PS/PPO等。
五、表面张力相近原则:如PP/EPDM。
六、黏度相近原则:提高添加剂与树脂相容性的方法:一、无机添加剂与树脂相容性的方法:无机添加剂具有亲水性,而有机树脂具有疏水性,两者之间的相容性较差,必须对无机添加剂进行表面处理。
A:偶联剂处理:偶联剂内含有亲水基团和亲油基团,可以在无机添加剂和有机树脂之间起一个桥梁的作用。
常用的偶联剂有:(1)硅烷偶联剂,主要品种有A150、A151、A171、A172等,使用时常用水、醇或丙酮做溶剂,配成0.5-2%浓度的液体。
主要用于含二氧化硅或硅酸盐成分多的一类填料,如玻璃纤维、白炭黑、石英粉等,用量为1%左右。
(2)钛酸酯类偶联剂,主要品种有NDZ-101、OL-T99、NDZ-TTS等,主要用于碳酸钙、滑石粉、三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁、高岭土、炭黑等,用量为0.25-2%。
(3)其他还有铝酸酯类、铝钛复合类、锆类及有机铬类偶联剂。
B:表面活性剂处理:表面活性剂可分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子型四类。
C:高分子处理剂:分为非相容剂和相容剂两种;非相容剂主要包括:低聚物如无规PP、聚乙烯蜡、羧化聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚α-甲基苯乙烯、线形PF、线形EP、VLDPE及ULDPE等。
相容剂有PP-g-MAH、EPDM-g-MA、EV A-g-MA、及SBS-g-MA等。
D:其他材料处理:(1)酸碱液处理(2)单体处理(3)稀土处理(4)等离子体处理二、有机添加剂与树脂相容性的提高方法:有机添加剂本身与树脂的相容性较好,有时不需要加入其它材料,尤其是对小分子有机添加剂或大分子添加的加入量较少时,一般可直接加入。
但有些高分子共混材料与树脂的相容性不好或加入量太大,需加入相容剂,以改善其相容性。
相容性为分子内同时含有两类不同性质基团的聚合物。
主要品种有:CPE(或CM为氯化聚乙烯)、SEBS、SBS、EPR(乙丙橡胶)、EPDM、PP-g-MAH、PE-g-MAH、EEA(乙烯—丙烯酸乙酯共聚物)、EV A(乙烯—醋酸乙烯共聚物)及EAA(乙烯—丙烯酸共聚物)等。
不同相容剂对不同共混体系的效果不同。
如CPE可用于PVC/PP共混、SEBS可用于PS/PPO共混、EPDM可用于PVC/LDPE共混、EAA 可用于HDPE/PA共混等。
塑料配方中各组分的加工性:一、添加剂对加工流动性的影响1.无机添加剂的影响大部分无机添加剂对复合材料的加工流动性都会有负面影响,即降低加工流动性能。
无机添加剂对复合材料加工流动性的影响程度,在不同剪切速率下不尽相同。
在低剪切速率下,对粘度的影响比较明显;而在高剪切速率下,这种影响要小得多。
为弥补无机添加剂对复合材料造成的影响,在具体生产中往往采取如下几种措施:A:在无机添加配方中,一般需要加入适当的润滑剂,以补偿加工流动性的损失。
B:尽可能提高螺杆转速和加工温度,使较高的粘度降低。
C:对无机添加剂进行表面处理,如用偶联剂、硬脂酸等油性材料包覆,以促进添加剂在配方中的分散,使熔体粘度降低。
D:尽可能降低无机添加剂的粒度,以提高复合材料的分散均匀性。
2.有机添加剂的影响几乎所有有机添加剂对复合材料的加工流动性都有正面影响,即提高其加工流动性。
二、添加剂的加工热分解性1.无机添加剂几乎所有的无机添加剂都有较高的热分解性,在适当的加工温度范围内,可有效保持原有物性,以发挥其改性功能。
只有少数几种无机添加剂因热分解温度较低,在加工中会发生分解。
在普通塑料配方中,需要防止无机添加剂的分解。
如在配方中添加Al(OH)3阻燃剂,因其受热失水温度仅为210-320度,因此对加工温度超过200度的树脂,不宜加入Al(OH)3作为阻燃剂;否则,Al(OH)3失水过多,会极大地影响阻燃效果;因此作为阻燃剂的Al(OH)3只能低加工温度的PE、PP、EV A、PVC 及热固性塑料配方中。
而同为阻燃剂的Mg(OH)2,因其受热失水温度高达340度以上,几乎可在所有塑料中应用。
对有些无机添加剂,又要求无机添加剂在加工中分解,才能发挥其改性效果。
例如,在含有发泡剂的配方中,只有在加入的无机发泡剂分解后产生气体,才能制成泡沫塑料。
常用的无机发泡剂有:NaHCO3的分解温度为60-150度,(NH4)2CO3的分解温度为40-120度,NH4HCO3的分解温度为36-60度,NaBH4的分解温度为400度。
2.有机添加剂与无机添加剂相反,有机添加剂的蒸发和分解温度都比较低,在熔融加工应引起注意。
添加剂对塑料性能的影响每种特定的树脂品种具有自己独有的性能,如PS的透明性好、POM的耐磨性好等。
但在树脂中加入特定的添加剂后,往往能赋予树脂以新的性能;如在树脂中加入卤化物和三氧化二锑可使树脂的耐火性提高,加入二硫化钼可使树脂的耐磨性提高。
添加剂对树脂性能的影响是多方面的,对性能的改善幅度往往很大,甚至彻底改变了原树脂的性能。
下面选几个主要方面详细介绍。
一、添加剂对拉伸强度的影响不同添加剂品种对树脂拉伸强度的影响不同,有的添加剂使树脂的拉伸强度下降,而有的添加剂又会使树脂的拉伸强度明显提高。
下面对几种可使树脂拉伸强度提高的添加剂品种加以介绍:1.各类纤维常用的增强纤维品种有:玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维、金属纤维、晶须、硼纤维及有机纤维等。
这是最常用的一类增强材料,它可使树脂的拉伸强度大幅度提高。
纤维增强几乎对所有树脂都有效果,如常见的玻璃纤维增强PP、PC、PBT、PET等。
A:无机纤维类石棉纤维是一种早期增强材料,因环境污染问题,已逐渐被淘汰。
玻璃纤维是目前最常用的增强材料,它增强效果好、来源广泛、价格低廉。
其他无机纤维有:晶须、硼纤维、金属纤维、石英纤维、陶瓷纤维、碳芯纤维、不锈钢纤维、钛酸钙纤维、碳硅纤维、钨丝化碳纤维及二硼化钛纤维等,此类纤维虽增强效果好,但因价格太高而影响其应用。
B:有机纤维类这是一类新型增强纤维,其优点为相对密度小、与树脂的相容性好,缺点为价格高。
目前最常使用的品种为碳纤维,其他品种有芳香族聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维、脂肪族聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚乙烯醇纤维等。
常见纤维的性能2.纤维状添加剂纤维状添加剂可使树脂的拉伸强度小幅度增强,其效果远不如增强纤维,但因其具有价格低的优点而获得应用。
代表性的纤维状添加剂有硅灰石和石膏等。
3.纳米添加剂常规粒度添加剂除本节1、2、4介绍的几种外,都会使复合材料的强度下降。
但同样是一种添加剂,当其粒度下降到纳米级时添加,复合材料的强度不但不下降,反而会有不同程度升高。
由于加工成本高,纳米材料的价格较高,目前应用面不广。
已获得应用的纳米材料主要有粘土和蒙脱土等少数几种。
4.稀土及碱金属盐添加剂这是一类新型增强材料,其突出特点为用量很小时,复合材料的拉伸强度和冲击强度同时明显提高,对材料的其他性能影响不大。
二、添加剂对韧性的影响大部分无机添加剂都会使复合材料的韧性下降,目前只开发出少数无机添加剂可使复合材料的韧性有所提高。
大部分弹性体类有机材料都会使复合材料的韧性明显提高。
按增韧添加剂本身刚性大小,可将其分为弹性体类增韧材料和刚性增韧材料两类。
1.弹性体增韧材料这是一类最常用增韧材料。
其优点为增韧效果明显;缺点为在增韧的同时,使复合材料的刚性明显下降,正可谓“顾此失彼”。
目前常使用的弹性体类增韧材料有:CPE、POE(聚乙烯—辛烯共聚弹性体)、EPDM、EPR、SBS、ACR(丙烯酸酯类共聚物)、NBR、MBS(甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物)、EV A等。
其中,PP常用POE、EPDM、EPR、EV A等;PVC常用CPE、ACR、EV A、NBR、MBS等;PS常用SBS、NBR、MBS等。
在弹性体类增韧材料复合材料中,为弥补增韧导致的刚性下降,常加入少量刚性无机添加剂以补偿。
2.刚性增韧材料刚性增韧材料是一类新型增韧材料,其优点为在增加复合材料的韧性同时,刚性也同时提高,正可谓“两全其美”。
刚性增韧材料又可分为无机和有机两类。
A:无机刚性增韧材料主要品种为:纳米材料、碱土金属盐、稀土矿物、中空类材料如玻璃微珠等。
其特点为可单独使用,加入量少。
B:有机刚性增韧材料主要品种有:PS、PMMA、PP、SAN(苯乙烯—丙烯腈共聚物)、MMA/S等。
其中以MMA/S效果最好,PMMA次之,其他稍差。
有机刚性增韧材料的特点为不能单独使用,必须与有机弹性体增韧材料协同使用,才能发挥增韧效果。
常用的刚性协同增韧体系有:PVC/CPE/PS、PVC/CPE/(MMA/S)、PA/PP-g-MAH/PP等。
三、添加剂对阻燃性的影响几乎所有无机添加剂都会提高复合材料的阻燃性能;而有机添加剂只有少部分有阻燃功能,大部分不但没有,反而会助燃。
1.无机阻燃材料目前常用品种有以下几种:A:Sb2O3;必须与有机阻燃材料协同使用。
B:Mg(OH)2和Al(OH)3;可分别单独使用,但加入量大,往往与树脂用量相当。
C:无机磷类;常用红磷及磷酸盐,纯红磷在使用前最好经过微囊化处理,可单用或并用,磷酸盐有磷酸铵、聚磷酸铵等。
D:硼类阻燃材料;常用水合硼酸锌,一般与其他阻燃材料协同使用。
E:其他金属化合物;如金属钼化物、金属铁化物等,主要用于消烟。
F:金属卤化物;如各类卤化锑类。
2.有机阻燃材料目前常用品种有以下几种:A:有机卤化物;主要为溴化物,常用的有:十溴联苯醚(DBDPO)、四溴双酚A(TBBPA)、溴化聚苯乙烯(BPS)等。
氯化物只有氯化石蜡和氯化聚乙烯获得应有。
卤化物常与Sb2O3或磷化物协同使用。
B:有机磷化物;可分为无卤磷和卤代磷两类,无卤磷主要为磷酸酯类如三苯基磷酸酯(TPP)、双磷酸季戊四醇蜜铵盐(MPP)等,无卤磷需与卤化物协同加入;卤代磷的分子内同时含有磷和卤两种元素,具有分子内协同作用,因而可单独使用,常用品种如三(氯乙基)磷酸酯(TCEP)等。
C:氮类;主要品种有三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸酯等,常用于PA与PU中,并与磷类阻燃剂协同使用。
四、添加剂对导电性的影响能显著提高塑料导电性能的添加剂材料包括碳类材料、金属材料及导电树脂3类,并以碳类材料中的炭黑最为常用。