聚合物共混的應用

1、返回,第五章 聚合物共混的應用,掌握：,1、玻璃的組成及基本性質(zhì)； 2、玻璃的分類； 3、建筑玻璃的品種及其特性； 4、玻璃光學裝飾效果及設(shè)計手法。,成型加工性,第一節(jié) 概述,塑料合金：具有較高性能的塑料共混體系 聚合物共混體系的選擇:性能、價格、相容性、加工 等因素 性能因素：性能互補、改善某一性能、引入特殊性能 價格因素：保持性能降低成本 相容性因素：優(yōu)先考慮相容體系 加工因素：設(shè)備、操作環(huán)境等簡易,第五章 聚合物共混的應用,共混體系,第五章 聚合物共混的應用,橡膠體系,橡/塑體系,橡/橡體系,通用塑料體系,工程塑料體系,塑料體系,塑料結(jié)晶性是重要因素，因此有以是否結(jié)晶劃分共混體系，如：非

2、晶工程塑料/非晶通用塑料、非晶工程塑料/結(jié)晶通用塑料、結(jié)晶工程塑料/非晶通用塑料,通用塑料的缺點：抗沖擊強度低，熱穩(wěn)定差，加工流動差,一、PVC改性 PVC/CPE：硬質(zhì)用CPE增韌，軟質(zhì)用CPE提高耐侯性，PVC/CPE/PE 用增容； PVC/MBS：增韌改善沖擊和加工，提高透明度； PVC/NBR：軟制品增塑，硬制品增韌； PVC/ACR：改善加工性能用MMA-EA乳液共聚物，改善抗沖用BA交 聯(lián)彈性體為核，接枝MMA-EA為殼的“核-殼”結(jié)構(gòu)共聚物； PVC/EVA ：軟制品增塑，硬制品增韌； PVC/ABS：增韌，性能互補； PVC/TPU：增塑，取代液體增塑劑，屬于新開發(fā)體系； 高

3、聚合度PVC/普通PVC：改善加工，改善低溫性能； 懸浮法PVC/PVC糊樹脂：改善加工，改善發(fā)泡。,第二節(jié) 通用塑料的共混改性,第五章 聚合物共混的應用,圖5-2 MBS在PVC/MBS體系中的形態(tài),結(jié)論：通過調(diào)整聚合工藝，使MBS中SBR橡膠小球的粒徑較小，而MBS粒子的粒徑在0.30.5m，且MBS呈包含若干橡膠小球和塑料支鏈的“簇狀結(jié)構(gòu)”時，PVC/MBS可獲得最佳的增韌改性效果和較高的透光性能。,第五章 聚合物共混的應用,在PVC/ABS共混體系中也可以加入適量增塑劑而制成半硬制品，可用于制造汽車儀表板。,ABS與PVC共混，可顯著提高ABS的阻燃性能。 ABS/PVC共混物適合于制

4、造電器外殼及元件，可避免添加小分子阻燃劑造成的性能劣化及主機逸出的缺點。,第五章 聚合物共混的應用,結(jié)論：ACR抗沖改性劑出了能顯著提高PVC抗沖性能外，對PVC的其他力學性能影響不大。,PP缺點：低溫沖擊性能不足，易脆裂，成型收縮率大，熱變形溫度不高，耐磨性，染色性不夠,PP/PE，LDPE：提高沖擊強度（尤其低溫），提高熔體流動， 改善加工，但需加相容劑TAIC等； PP/彈性體(EPR,EPDM,SBS,SBR)：增韌； PP/彈性體/PE ：有協(xié)同效應； PP/EPDM/SBS：有協(xié)同效應； PP/CPE：提高缺口沖擊，拉伸屈服下降； PP/PA：沖擊提高，剛性不變，耐熱，耐磨，著色提

5、高，需加 增容劑PP-g-MAH，EPR-g-MAH，SEBS-g-MAH等； PP/PC：耐熱，尺寸穩(wěn)定； PP/EVA：加工，印刷性能提高。,第五章 聚合物共混的應用,二、PP改性,PP為結(jié)晶性聚合物，生成的球晶較大，這是PP易于產(chǎn)生裂紋，沖擊性能較低的主要原因。若能使PP的晶體細微化，則可使沖擊性能得到提高。,第五章 聚合物共混的應用,PE缺點：軟化點低，拉伸強度不高,耐大氣老化性能差,對烴類溶劑和燃油類阻隔性不足,LLDPE和UHMWPE加工性差。,HDPE/LDPE：互補； PE/EVA：印刷性,粘結(jié)性好,柔韌,加工性好； PE/CPE：提高印刷性； PE/彈性體(SBS,SIS,I

6、IB)：柔韌,拉伸強度,沖擊強度,加工性能； PE/PA：提高阻隔性； LLDPE/LDPE：改善加工流動性,改善LLDPE在擠出機中易產(chǎn)生高背 壓,高負荷,高剪切發(fā)熱,易于發(fā)生熔體破裂等缺點。,第五章 聚合物共混的應用,三、PE改性,PA本身具有良好的阻隔性。為使PE/PA共混體系也具有理想的阻隔性，PA應以片狀結(jié)構(gòu)分布于PE中。,第五章 聚合物共混的應用,PS缺點：沖擊性能差,PS/聚烯烴(PE,PP) HIPS HIPS/SBS HIPS/PP HIPS/PPO,第五章 聚合物共混的應用,四、PS改性,PA缺點：吸水率高,低溫沖擊性能差,耐熱性不足。,PA/聚烯烴彈性體 PA/PS PA

7、/PET PA/PBT PA/PPO,第五章 聚合物共混的應用,第三節(jié) 工程塑料共混改性,一、PA改性,第五章 聚合物共混的應用,PC缺點：熔體粘度高,流動性差,制造大型薄壁器件時,難以成型,切成型后殘余應力大,易開裂,耐磨性,耐溶劑性不好,價格高。,PC/ABS PC/PET,PBT PC/PE PC/PS PC/PMMA PC/TPU,第五章 聚合物共混的應用,二、PC改性,第五章 聚合物共混的應用,缺點：PET結(jié)晶速度慢,不適于注射和擠出成型;PBT缺口沖擊強度低,高負荷下熱變形溫度低。,PET/PBT PET/PE PET/EVA PET/PP PET/彈性體 PBT/EVA,三、PE

8、T,PBT改性,第五章 聚合物共混的應用,第五章 聚合物共混的應用,PPO缺點：熔體流動性差,成型溫暖度高,加工困難,切制品易產(chǎn)生應力開裂。,PPO/PS PPO/PA PPO/PTFE PPO/PBT,第五章 聚合物共混的應用,四、PPO改性,POM缺點：沖擊性能不夠高。,POM/TPU POM/PTFE POM/EPDM,第五章 聚合物共混的應用,五、POM改性,第五章 聚合物共混的應用,PPS缺點：沖擊強度低。,PPS/PA：提高沖擊強度； PPS/PC：表面光潔度高； PPS/PS：非彈性體增韌； PPS/PES：與聚苯醚砜共混可提高Tg； PPS/PTFE：優(yōu)良的耐磨性和低摩擦系數(shù)。

9、,第五章 聚合物共混的應用,一、PPS改性,第四節(jié) 高性能工程塑料共混改性,PI缺點：難于成型加工。,PI/PC：改善成型加工性能，降低成本； PI/PPS：可注射或模壓成型,耐高溫潤滑材料； PI/PEEK：耐熱、耐腐蝕、耐應力開裂。,第五章 聚合物共混的應用,二、PI改性,三、LCP增強改性,1、形成液晶所必要的分子結(jié)構(gòu) 分子的幾何形狀應是細長棒狀或平板狀， 為保持分子的平行排列應具有適當大小分子間相互作用，即分子的線性、剛性和分子的長度， 寬度及極化性是生成液晶相的重要因素。,第五章 聚合物共混的應用,2、液晶聚合物的特點, 自增強效應：不添加玻璃纖維也顯示很高的機械強 度 低線膨脹系數(shù)

10、：比通用塑料低一個數(shù)量級。 低成型收縮率：1以下，在流動方向上特別低。 高沖擊強度：從低溫到高溫均顯示沖擊強度。 優(yōu)良的電性質(zhì)：絕緣破壞強度非常大。 優(yōu)良的化學性質(zhì)：對所有的酸、堿、溶劑穩(wěn)定，在氫 氟酸和高溫蒸汽中劣化。 溶融粘度低：由于分子的纏繞小，易成型性好(低注 射壓力)。 吸水率低：比通用工程塑料少一個數(shù)量級。 優(yōu)異的耐熱性,第五章 聚合物共混的應用, 機械性質(zhì)各向異性：在流動方向及其直角方向上機械 性質(zhì)等呈各向異性。用填充材料 可緩和各向異性。 熔合強度弱：分子纏繞少之故 色調(diào)：不透明而且著色。 價格高：比工程塑料和超級工程塑料貴得多。很難做 到高收率獲取也是原因之一。 應用：電子電

11、氣、印刷電路板、人造衛(wèi)星電子部件、 噴氣發(fā)動機零件、汽車機械零件、醫(yī)療方面等。,第五章 聚合物共混的應用,3、缺點, 電子領(lǐng)域（注射成型）：連接器、IC插口、印刷配線板及電子部件密封材料 (利用其高流動性低成型放縮率、低熱膨脹性、耐熱 性、電絕緣性)。 光線領(lǐng)域（擠出成型）：光線被覆材料、張力元件及連接器(利用其高強度、 高彈性模量及低熱膨脹性)。 工業(yè)材料領(lǐng)域： 化學領(lǐng)域（注射成型）： 化學裝置件、泵、閥及填充塔的填充物(利用其耐藥 性及保持高溫下的機械性質(zhì))。 汽車領(lǐng)域（注射成型）： 發(fā)動機室等部件及與燃料有關(guān)的部件(利用其高強度 、耐藥性及耐熱劣化性)。 其他（擠出成型）：管、膜、片及復

12、合膜(利用其機械性強). 精密部件（注射成型）：各種精密機械部件、刻度尺及定規(guī). (利用其低線膨 脹系數(shù)及低成型收縮性) 。 其他： （注射成型）：電子爐用盤、工程塑料成型改性材料。 （擠出成型）：高強力絲、高彈力絲(利用其耐熱性、耐沖擊性及高 流動性) 。,第五章 聚合物共混的應用,4、用途,液晶聚合物熱塑性樹脂系合金 液晶聚合物熱塑性樹脂系合金的目的，根據(jù)立足于液晶聚合物一側(cè)，還是熱塑性樹脂一側(cè)而有所區(qū)別。即 如立于液晶聚合物一側(cè)，與通用工程塑料相比液晶聚合物的價格還是相當高的，在不降低液晶聚合物物性，或者即使降低也不影響實用的前提下，為達到經(jīng)濟效益目的， 適當添加熱塑性樹脂。如立足于熱塑

13、性樹脂一側(cè)，可利用液晶聚合物的優(yōu)良性質(zhì)謀求提高性能和改善成型加工性。,第五章 聚合物共混的應用,第五章 聚合物共混的應用,第五章 聚合物共混的應用,第五章 聚合物共混的應用,PAR的缺點：熔體粘度高,難于制成薄壁制品。,四、聚芳酯(PAR)改性,第五章 聚合物共混的應用,U-Polymer系列是在U-100的基礎(chǔ)上,根據(jù)其用途和 生成合金的聚合物種類不同而分成4個品級,分別是 P-Grades,U-Grades,AX-Grades和其它增強復合物 等,基本性能如表1； P-Grades是U-100和PC生成的合金； U-Grades是U-Polymer和PET生成的合金； AX-Grades是

14、U-100與其它晶型聚合物形成的合金, 具有出色的耐化學藥品性。,第五章 聚合物共混的應用,第五章 聚合物共混的應用,聚砜(PSF)是一種非結(jié)晶性的透明樹脂。 1、優(yōu)點： 具有優(yōu)異的物理,力學和熱性能,韌性強、電性能佳，耐高溫蠕變,耐水解,無毒,電絕緣性好及耐紫外線,且其產(chǎn)品質(zhì)輕, 不但可取代各種塑料,也可代替金屬,能用注射,擠出,模壓等通用的方法進行加工。 2、缺點：電鍍性差，成型加工性能差，成本較高。 3、應用 在電子電氣,汽車,航空,炊具,食品加工,衛(wèi)生醫(yī)療,日用品應用等領(lǐng)域廣泛應用, 可制造各種化工加工設(shè)備,有泵外罩,塔外保護層,食品加工設(shè)備,污染控制設(shè)備,奶制品加工設(shè)備及工程,建筑,

15、化工用管道等。,第五章 聚合物共混的應用,五、聚砜(PSF)改性,第五章 聚合物共混的應用,提高耐微裂紋性 為防止聚砜受溶劑作用產(chǎn)生微裂紋，常在聚砜中加入 0.015%的銨鹽、金屬鹽或有機磺酸鹽，最好是加入過氟丁烷磺 酸鉀。如聚砜的斷裂伸長 為100%，放入甲苯-異丙醇混合溶劑中 后，下降為4%；如加入0.7%的過氟丁烷磺酸鉀，其斷裂伸長率可 為50%。用電子輻射和加熱交聯(lián)等方法來提高聚砜的耐微裂紋性。,提高熱穩(wěn)定性 聚砜需在300以上加工，熔體年度會增大，特別是聚醚砜。 為使其穩(wěn)定，常向其中加入0.014%的堿金屬和堿土金屬鹽類、各 種磷酸或磷酸酯和亞磷酸酯，?？杉迎h(huán)狀亞磷酸酯或聚亞磷酸酯。

16、,第五章 聚合物共混的應用,提高耐光性 聚砜的化學結(jié)構(gòu)使它易于吸收紫外線，雖其光老化很少影響其 物理機械性能，但能使其變黃，影響光學性能。提高耐光性的方法 通常是加入紫外線吸收劑，一般是加入0.011%的2,2-羥基-3,5-二 特丁基-5-氯苯并三唑或二苯基惡唑，也可加二者的混合物，混合比 為0.51:0.010.05.二苯基惡唑除能吸收紫外光外，還有漂白作用。 也可添加芳族硫化物和炭黑。為使聚砜片材免受紫外線作用，可用 擠出法涂以0.125mm厚的聚芳酯薄層或覆蓋薄膜，經(jīng)處理厚的聚砜片 材至于露天200500小時后，沖擊強度保持51.2%，而沒涂層的試樣 下降至4.12%，透光率也從77.

17、2%下降至37.5%。而聚砜與聚芳酯混合 物制成的片材則不產(chǎn)生此效應。,第五章 聚合物共混的應用,提高耐磨性 聚砜不是耐磨聚合物，但如加入固體潤滑劑如聚四氟乙烯、 玻纖、石墨等，可提高耐磨性。提高的耐磨性和物理機械性能 隨添加劑用量而變化。試驗表明，聚砜和聚醚砜含15%聚四氟 乙烯和30%玻纖時，具有極佳的耐磨性，但加入15%聚四氟乙烯 會使其吸水性和拉伸強度略有下降，其他性能基本不變。,提高阻燃性 聚砜是可燃的，而聚醚砜和聚苯砜是不燃的。為降低聚砜 的可燃性，一般在其合成段或加工時加入各種含溴化合物，也 可使用Sb2O3作協(xié)同劑。,第五章 聚合物共混的應用,g,改善加工性能 聚砜的熔點粘度較

18、高，加工需高溫高壓并需注入比通常 熱塑性塑料溫度更高的模具中。聚砜特別是聚醚砜，對金屬 具有相當好的粘結(jié)力，夠幸福咋的注塑制品較難從模具中頂 出。為提高聚砜的熔體流動性，常添加熔體粘度抑制劑，如 1,2-羥基硬脂酸、脂族高分子量醇（C20）和某些相容共聚 物。少量添加基本不影響物理機械性能，并改善其加工性。,1、聚醚醚酮定義 是一種線性芳香高分子化合物，其大分子主鏈上含有大量的芳環(huán)和極性酮基,賦予聚合物以耐熱性和力學強度;另外,大分子中含有大量的醚鍵,又賦予聚合物以韌性,醚鍵越多,其韌性越好。 2、性能 耐高溫,其負載熱變型溫度高達316 ,連續(xù)使用溫度為260 ; 優(yōu)良的耐疲勞性,可與合金材料媲美; 耐化學藥品性,它的耐腐蝕性與鎳鋼相近; 自潤滑性; 阻燃性,不加任何阻燃劑就可達到最高阻燃標準;,第五章 聚合物共混的應用,六、聚醚醚酮改性,3、PEEK共混物,PEEK/聚酰亞胺(PI) PEEK/PES（相容性好，Tg提高，加工流動性明顯改善） PEEK/液晶高分子(LCP) PEEK/聚四氟乙烯(PTFE),第五章 聚合物共混的應用,易加工性,由于它具有高溫流動性好和熱分解溫度很高等特點, 可采用注射、擠出、模壓和吹塑成型,及熔融紡絲、