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改性塑料的知识及热塑改性技术原理

时间:2019-03-07     作者:定阳新材料【原创】   阅读

  一、改性塑料的概念与发展


  概念:塑料聚合物通过添加功能助剂、添加剂、填料等,或者混合不同的聚合物,采用物理方法、化学方法,或者通过机械设备有机结合不同的方法,达到一定的要求。塑料聚合物。


  改性技术:共混、填充、增韧、增强、相容性、阻燃、合金化等技术主要用于改善树脂的阻燃、耐老化、力学性能、电、磁、光、热等特性。


  在通用塑料工程和高性能工程塑料的基础上,将纳米技术、凝聚态物理、节能环保等先进科学引入改性塑料的生产过程,进一步提高了塑料产品的应用广度和深度。成为节约石油资源、降低生产成本、提高经济效益的有利手段。它的应用范围包括办公设备和家用。电器、电子电气等传统产业,轨道交通、精密仪器、航天、新能源等高新技术领域。


  与传统工业和高科技的需求相比,传统应用领域的需求更关注产品的成本和不同批次之间的一致性,而高科技领域则关注产品的性能是否满足设计需要。目前,有数以百计的企业从事改性塑料和数以万计的员工。汽车、家用电器、照明等市场的发展使改性塑料的消费量逐年增加,年均增长率超过15%。


  二、热塑性改性技术及原理


  尽管改性塑料可以通过多种方式实现,但今天的制造工艺仍然是填充塑料或复合压制合金材料。在改性塑料的制作过程中主要涉及到的有长玻纤维增强技术、共混与合金技术以及填充与纳米技术等。


                改性塑料                                                        改性塑料



  1、长玻纤维增强技术


  长玻纤增强技术是将玻璃纤维与塑料结合,在强度、韧性、重量、价格等方面优于普通金属。长玻璃纤维增强技术主要用于汽车的开发。所获得的高性能改性塑料可以代替汽车上的一些机械部件,使得汽车在一定的强度和使用条件下可以实现更轻的重量和成本性能。


  2、共混与合金技术


  混合和合金化技术是指以一定比例混合两种或多种聚合物,然后通过化学或物理方法将它们混合。利用该技术制备的改性塑料在加工性能、力学性能、耐热性、阻燃性等方面都有较大的提高。是塑料行业最活跃的品种之一,广泛应用于精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域。


  3、填充与纳米技术


  它不仅能使塑料制品具有较强的韧性和力学性能,而且能为塑料提供新的性能,拓宽塑料的应用领域。例如,各种纳米无机粉末材料改性塑料,具有优异的抗老化性能。


  4、可降解技术


  塑料一直是环境治理中的一个问题。它在自然界中很难降解,因此在土壤中已经存在了很长一段时间。在环保理念深入人心的今天,淀粉塑料、塑料等环保改性塑料产品已成为一个新的热点。


改性塑料



  三、塑料改性再生技术的主要关注点


  1、再生塑料的相容性


  再生塑料常见的有:PVC、PE、PP、HIPS、ABS、、AS、PMMA、PET、PBT、PC、PA6、PA66、POM、PPS、高温尼龙、EVA、TPU、TPE等,其相容性是相似相容的原则。对于再生材料,关键是要掌握哪些可以适当混合,哪些不能。详细介绍了不同类型再生塑料改性的注意事项:


  PE、PP类


  原则要分清HDPE(低压PE),LDPE(高压PE)、LLDPE(线性)。低密度聚乙烯(LDPE)与线性低密度聚乙烯(LLDPE)的混合使用,存在的问题相对较少,但两者与HDPE的混合物生产中存在的问题较多。


  对于像HIPS、ABS、、AS、PMMA中不能含有PE料,而对于象尼龙类含有部分PE,反而有利于解决其吸水性、易钉钉子等性能;


  对于PP,在回收再生改性中,可以适当含有部分LDPE与LLDPE。


  PVC类


  在其中混有部分ABS、EVA类的反而能提高其韧性,因此在生产PVC时,可以适当含有ABS、EVA等。原则上除做PVC/ABS合金,其它材料中不能含有PVC。


改性塑料



  ABS类


  对于臀部和腹肌来说,两者之间的兼容性没有问题。关键是两者的混合韧性大大降低。即使增韧剂更难改善其影响,除非是合金化,可以加入第三种成分以增加其韧性。因此,这两者必须加以区分。不能混在一起;


  ABS和AS可以完全混合,关键是根据其韧性要求调整其比例;


  ABS、AS与PMMA混合在一起可以制作高光ABS,或者添加在亚克力板中使用。


  PA类


  PA6与PA66可以完全混合,用来改性成尼龙工程料;


  对于高温尼龙,避免在pa6或pa66中混合。由于高温尼龙熔点较高,在pa6或pa66的加工温度下不能熔化。


  POM类


  POM原则上不能混在材料中,因其加工温度比较窄且易降解。对于POM再生水口,可以用TPU类增韧剂提高其韧性。


  2、再生塑料的合金化


  就循环再造塑胶而言,有些零件不能完全分离,我们亦可以利用循环再造塑胶的特性,用这些循环再造的物料或不能分离的循环再造物料制造出符合要求的改性物料。所以要了解这些,我们需要了解塑料合金和常用的相容剂。


  3、再生塑料的增强


  对于再生塑料的补强,人们经常提到的玻璃纤维补强,如碳纤维和钢纤维等再生塑料补强是比较少见的。对于玻璃纤维加固,主要应做以下几点:


  PE/PP合金


  这两种材料相互兼容。对于PE的刚性和耐热性不足的情况,可以考虑适当添加部分PP(试验中过早);


  对于PP改性,通常加入PE以改善韧性并减少增韧剂POE的量。


  对于再生PE、PP考虑到成本,可以选择再生EVA、POE及聚烯烃弹性体增韧。