對塑料添加劑的要求:
(1)化學(xué)性質(zhì)不活潑,呈惰性,不與樹脂及其他助劑發(fā)生不良反應(yīng);
(2)不影響塑料的耐水性、耐化學(xué)藥品性、耐候性、耐熱性等;
(3)不降低塑料的物理性能;
(4)可以大量填充;
(5)相對密度小,對制品的密度影響不大;
(6)價(jià)格相對低廉。
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在通用塑料和工程塑料的基礎(chǔ)上,通過物理、化學(xué)、機(jī)械等方式,經(jīng)過填充、共混、增強(qiáng)等加工方法,改善塑料的性能或增加功能,對塑料的阻燃性、強(qiáng)度、抗沖擊性、韌性等機(jī)械性能得到改善和提高,使得塑料能適用在特殊的電、磁、光、熱等環(huán)境條件下。
從原料樹脂的生產(chǎn)到多種規(guī)格及品種的改性塑料母料的生產(chǎn),廣泛應(yīng)用于幾乎所有的塑料制品的原材料與成型加工過程中。
如塑料的外觀、透明性、密度、精度、加工性、機(jī)械性能、化學(xué)性能、電磁性能、耐腐蝕性能、耐老化性、耐磨性、硬度、熱性能、阻燃性、阻隔性等方面。為了降低塑料制品的成本、改善性能、提高功能,都離不開塑料改性技術(shù)。
1、填充改性
通過給普通塑料加入無機(jī)礦物(有機(jī))粉末,改善塑料材料的剛性、硬度、耐熱性等性能。填充劑種類繁多,其特性也及其復(fù)雜。
塑料填充劑的作用:提高塑料加工性能、改進(jìn)物化性質(zhì)、增加容積、降低成本。
對塑料添加劑的要求:
(1)化學(xué)性質(zhì)不活潑,呈惰性,不與樹脂及其他助劑發(fā)生不良反應(yīng);
(2)不影響塑料的耐水性、耐化學(xué)藥品性、耐候性、耐熱性等;
(3)不降低塑料的物理性能;
(4)可以大量填充;
(5)相對密度小,對制品的密度影響不大;
(6)價(jià)格相對低廉。
2、增強(qiáng)改性
(1)增強(qiáng)措施:通過在加入玻璃纖維、碳纖維等纖維狀物質(zhì)。
(2)增強(qiáng)效果:可以明顯改善材料的剛性、強(qiáng)度、硬度、耐熱性,
(3)改性的不良影響:但很多材料會導(dǎo)致表面不良和斷裂伸長率降低。
(4)增強(qiáng)原理
增強(qiáng)材料具有較高的強(qiáng)度和模量;
樹脂具有許多固有的優(yōu)良物理、化學(xué)(耐腐蝕、絕緣、耐輻照、耐瞬時(shí)高溫?zé)g等)和加工性能;
樹脂與增強(qiáng)材料復(fù)合后,增強(qiáng)材料可以起到增進(jìn)樹脂的力學(xué)或其他性能,而樹脂對增強(qiáng)材料可以起到粘合和傳遞載荷的作用,使增強(qiáng)塑料具有優(yōu)良性能。
3、增韌改性
有較多的材料韌性不夠、太脆,可以通過加入韌性較好的材料或者超細(xì)無機(jī)材料,增加材料韌性和低溫使用性能。
(1)增韌劑
為了降低塑料硬化后的脆性,提高其沖擊強(qiáng)度和延伸率而加入樹脂中的一種添加劑。
(2)常用增韌劑以及相應(yīng)的馬來酸酐接枝物
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)
聚烯烴彈性體(POE)
氯化聚乙烯(CPE)
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)
苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性(SBS)
三元乙丙橡膠(EPDM)
4、阻燃改性
在電子電器、汽車等很多行業(yè)要求材料有阻燃性,但很多塑料原料本身的阻燃性較低。提高阻燃性可以通過加入阻燃劑實(shí)現(xiàn)。
(1)阻燃劑
又稱難燃劑,耐火劑或防火劑,賦予易燃聚合物難燃性的功能性助劑;它們大多是元素周期表中第ⅤA(磷)、ⅦA(溴、氯)和ⅢA(銻、鋁)族元素的化合物,比如溴系的阻燃劑有溴化聚苯乙烯等;具有抑煙作用的鉬化合物、錫化合物和鐵化合物等亦屬阻燃劑的范疇,主要適用于有阻燃需求的塑料,延遲或防止塑料尤其是高分子類塑料的燃燒。使其點(diǎn)燃時(shí)間增長,點(diǎn)燃自熄,難以點(diǎn)燃。
(2)塑料阻燃等級
由HB,V-2,V-1,V-0,5VB 向5VA逐級遞增。
5、耐候改性
是指塑料制品因受到陽光照射,溫度變化,風(fēng)吹雨淋等外界條件的影響,而出現(xiàn)的褪色、變色、龜裂、粉化和強(qiáng)度下降等一系列老化的現(xiàn)象。紫外線照射是促使塑料老化的關(guān)鍵因素。
6、改性合金
塑料合金是利用物理混或化學(xué)接枝、共聚的方法,將兩種或多種材料制備成高性能、功能化、專用化一種新材料,達(dá)到改善一種材料的性能或兼具兩種材料特性的目的。它能改善或提高現(xiàn)有塑料的性能并降低成本。
(1)通用塑料合金
如PVC、PE、PP、PS合金使用廣泛,生產(chǎn)技術(shù)已被普遍掌握。
(2)工程塑料合金
泛指工程塑料(樹脂)的共混物,主要包括以PC、PBT、PA、POM(聚甲醛)、PPO、PTFE(聚四氟乙烯)等工程塑料為主體的共混體系。
PC/ABS合金的產(chǎn)量每年都以10%左右的速度增長,其增速在塑料領(lǐng)域中排在前列。目前,PC/ABS合金化研究已經(jīng)成為高分子合金研究熱點(diǎn)。
改性塑料的主要細(xì)分類別、消費(fèi)群體及市場應(yīng)用情況。
阻燃塑料產(chǎn)品可大大減少發(fā)生短路、過載、水浸等情況時(shí)產(chǎn)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。
主要分為耐候增韌PP專用料、玻纖增強(qiáng)熱塑性塑料等產(chǎn)品。
(1)耐候增韌PP專用料
耐候增韌PP專用料是一種具有工程塑料特性的聚丙烯新材料,具有低溫韌性好、成型收縮率小、剛性高、耐候性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),主要用于需耐氣候、紫外線的戶外環(huán)境。其主要消費(fèi)群體有家電企業(yè),汽車零部件企業(yè)等。
(2) 玻纖增強(qiáng)熱塑性塑料類
產(chǎn)品主要有玻纖增強(qiáng)AS/ABS、玻纖增強(qiáng)PP、玻纖增強(qiáng)尼龍、 玻纖增強(qiáng)PBT/PET、玻纖增強(qiáng) PC、玻纖增強(qiáng)PPE/PPS等。其主要消費(fèi)群體有電腦配件企業(yè)、機(jī)械零部件企業(yè)、電動工具企業(yè)、燈具企業(yè)等。
主要分為PC合金、PVC合金以及聚酯合金等。
(1)PC合金產(chǎn)品特點(diǎn):沖擊強(qiáng)度高、抗蠕變性、耐熱、吸水率低,無毒、介電性優(yōu)良等特點(diǎn)。
(2)PC合金應(yīng)用:汽車儀表面板、計(jì)算機(jī)和辦公室自動化設(shè)備、電動工具外殼、蜂窩電話等。
(3)PVC/ABS合金:以PVC和ABS為基體,添加增韌劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑等多種改性劑生產(chǎn)而成。
(4)性能優(yōu)勢:優(yōu)異的力學(xué)性能、耐候性能、加工流變性能,制品表面光澤好,注塑、擠出效果好,是一種性價(jià)比極為優(yōu)異的合金材料。
(5)應(yīng)用范圍:應(yīng)用于家電外殼、電器開關(guān)、電表外殼、燈飾材料、通訊網(wǎng)絡(luò)、建材等方面。
主要是指高抗沖聚苯乙烯增韌阻燃色母料。
功能色母的特點(diǎn)——既能賦予材料一定的功能性又能使產(chǎn)品展現(xiàn)不同的顏色。
(1)滿足UL94、IEC-65和GB8898等標(biāo)準(zhǔn)對電器、電子產(chǎn)品的阻燃要求;
(2)改善HIPS樹脂的韌性、加工流動性和脫模性;
(3)賦予HIPS樹脂顏色。