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、增强等加工方法,改善塑料的性能或增加功能,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殊的电、磁、光、热等环境条件下。
塑料主要改性技术手段 填充 通过给普通塑料加入无机矿物(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,其特性也极复杂。塑料填充剂(filler for plastics)的作用:提高塑料加工性能、改进物化性质、增加容积、降低成本。
塑料改性技术广泛应用于材料性能提升,以下介绍了八种主要方法: 填充改性,通过树脂与偶联剂如铬络合物、硅烷或钛酸酯结合无机矿物,如重钙、滑石等,降低成本,提高硬度,减少收缩,改善热稳定性,但可能影响流动性。
1、ABS塑料的增韧可以通过以下几种方法实现: 添加增韧剂:向ABS塑料中添加一定量的增韧剂,如丁苯橡胶(BR)、韧性改性剂等。增韧剂通过弹性作用,吸收塑料的冲击能量,从而增加ABS塑料的韧性和抗冲击性能。
2、添加橡胶或弹性体:这种方法是最常见的增韧方式,可以有效地提高PP材料的抗冲击性能1。具体来说,可以通过添加乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、顺丁橡胶、SBS成核剂以及POE等多种材料来实现2。
3、填充增强剂 这是最常见的塑料增强剂之一。它的主要作用是改善塑料的刚度、强度和硬度,同时还能提高塑料的耐磨性和热稳定性。常用的填充增强剂包括碳酸钙、硫酸钡、玻璃纤维等。 橡胶增韧剂 这类增强剂主要用于增加塑料的韧性和抗冲击性。
4、为了提高塑料制品的韧性,一般采用添加橡胶或弹性体的方法,可以达到增韧改性的目的,但却损害了材料宝贵的刚性性能,而且材料的加工性能和耐热性能将会降低。20世纪90年代,人们通过大量的实验发现,在塑料中填充较大量的超细碳酸钙粒子后,塑料不仅刚性不受损害,韧性也得到大幅度的提高,最大可提高2~3倍。
生产工艺原理为:原料称重→ 配比→ 混合→ 挤出→ 冷却→ 切粒→ 检验→ 包装计量→ 入库 对应设备:称→ 计算→ 密炼机混炼→ 单/双螺杆挤出机→ 水/风冷→ 切粒机→ 包装机 母粒的质量评定(塑料母粒的质量评定标准,一般是和标准样进行对照,如色母粒。有时是从下述一些方面进行比较)。
p其次,根据成型工艺选择合适的塑料牌号。例如,若开发用于吹膜的PE抗菌母粒,应选用吹膜级的LLDPE;若开发用于注塑的PE抗菌母粒,则可以选用注塑级的HDPE。p最后,根据抗菌剂的种类选择合适的分散剂和偶联剂。为了改善无机抗菌剂与树脂之间的相溶性,需要选择合适的偶联剂。
色母粒的生产过程主要分为两个步骤。首先,需要将颜料与原树脂按照一定的比例,在高速混合机中进行均匀混合。这一过程要求混合机具备高效率的搅拌功能,以确保颜料与树脂能够充分融合。随后,混合好的物料将通过挤出机进行造粒。挤出机通过加热和压力的作用,将混合物塑造成所需的颗粒形态。
母粒是一种在塑料加工成型过程中使用的颗粒料。它由载体树脂、各种填料和各种助剂组成,通过混合混炼、计量、熔融、挤出、切粒等加工过程制得。这些颗粒料在塑料制品的生产中起到方便操作、提高生产效率和改善产品性能的作用。
塑料母料和塑料母粒在成分和制备方式上存在一些区别。塑料母料的成分相对简单,主要由聚合物以及少量的添加剂组成;而塑料母粒的制备则需要将塑料原料加工后,经过熔融、挤压、冷却等生产工艺,使之形成均匀的颗粒形式。 用途上有何差异?塑料母料和塑料母粒在用途上也存在差异。
1、红磷阻燃剂对PA、PBT、PET有效;氮系阻燃剂对含氧类有效,如PA、PBT、PET等;成核剂对共聚聚丙烯效果好;玻璃纤维耐热改性对结晶性塑料效果好,对非晶型塑料效果差;炭黑填充导电塑料,在结晶性树脂中效果好。 助剂的形态 同一种成分的助剂,其形态不同,对改性作用的发挥影响很大。
2、PP用于汽车工业具有较强的竞争力,但因其模量和耐热性较低,冲击强度较差,因此不能直接用作汽车配件,轿车中使用的均为改性PP产品,其耐热性可由80℃提高到145℃~150℃,并能承受高温750~1000h后不老化,不龟裂。
3、聚丙烯的化学稳定性非常好。 除受浓硫酸、浓硝酸腐蚀外,对其他化学试剂较稳定,但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃可使聚丙烯软化软化。 膨胀,其化学稳定性随结晶度的增加而增加,因此聚丙烯适用于制作各种化工管道和管件,具有良好的防腐效果。
4、尼龙③提高尼龙的机械强度,以达到金属材料的强度,取代金属④提高尼龙的抗低温性能,增强其对耐环境应变的能力。⑤提高尼龙的耐磨性,以适应耐磨要求高的场合。⑥提高尼龙的抗静电性,以适应矿山及其机械应用的要求。⑦提高尼龙的耐热性,以适应如汽车发动机等耐高温条件的领域。⑧降低尼龙的成本,提高产品竞争力。
5、POM的高结晶程度导致它有相当高的收缩率,可高达到2%~5%。对于各种不同的增强型材料有不同的收缩率。 聚甲醛(pom)是一种性能优良的工程塑料,在国外有“夺钢”、“超钢”之称。