常用塑料改性加工工艺

塑料改性的加工工艺详解版,可用于上课讲的ppt

常用塑料改性

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简 介塑料改性是将通用树脂通过物理的、化学的、机械的 方法，改善或增加其功能。 1. 在电、磁、光、热、耐老化、阻燃、机械性能等方 面达到特殊环境条件下使用的功能。 2. 为了降低塑料制品的成本

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一、塑料的分类： 按用途分类： 通用塑料：PE、PP、ABS、PVC、PS 工程塑料：PA、PC、PPO(聚苯醚)、 POM (聚缩醛)、聚 酯类…….

其主要区分依据： 耐温性的不同，一般通用塑料的耐热温度比较低， 就PP相对高一些，也就100℃左右，而工程塑料的 耐热温度则相对要高，一般都要在200 ℃或以上

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二、改性技术 增强、增韧技术 纤维增强是塑料改性的重要方法这一，镁盐晶须和玻璃纤维 均能有效地提高聚丙烯的综合性能。以玻璃纤维增强的聚丙烯具 有较低的密度，低廉的价格以及可以循环使用等优点，目前正逐 步取代工程塑料与金属在汽车仪表板，汽车车身和底盘零件中的 应用：与玻璃纤维相比，镁盐晶须的模塑制品具有更高的精度， 尺寸稳定性和表面光洁度，适用于制备各种形状复杂的部件，轻 质高强度阻燃部件和电子电器部件。作为一种改性剂，镁盐晶须 能大幅度提高聚丙烯的强度，刚度，抗冲击和阻燃性能。因此， 镁盐晶须和玻璃纤维在聚丙烯改性中的应用越来越受到重视。

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二、改性技术 增强、增韧技术 矿物质增强增韧是最为普遍的改性途径之一。向聚丙烯原料 中添加的矿物质通常是碳酸钙，滑石粉，硅灰石，玻璃微珠，云 母粉等。这些矿物质不仅可以在一定程度上改善聚丙烯材料的机 械性能和冲击韧性，降低聚丙烯材料的成型收缩率以加强其尺寸 稳定性，并且由于矿物质与聚丙烯基体在成本上的巨大差别，可 以大幅度降低聚丙烯材料的成本。 矿物质增强增韧聚丙烯是所有改性聚丙烯材料在家用电器中 应用最广泛的一种。目前，波轮洗衣机和滚筒洗衣机的内筒一般 使用的都是矿物质增强增韧聚丙烯材料，以代替早期的不锈钢内 筒。聚丙烯材料经矿物质增强增韧后，可克服其原有的强度不足 ，光泽度不好，收缩太大等问题。

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二、改性塑料的种类

增强增韧树脂类增强增韧树脂类主要分为耐候增韧PP专用料、玻纤增强热塑性 塑料等产品。 1)耐候增韧PP专用料。耐候增韧PP专用料是一种具有工程塑料 特性的聚丙烯新材料，具有低温韧性好、成型收缩率小、刚性高、耐 候性强等优点，主要用于需耐气候、紫外线的户外环境。其主要消费 群体有家电企业，汽车零部件企业等。 2)玻纤增强热塑性塑料类。玻纤增强热塑性塑料类产品主要有 玻纤增强AS/ABS、玻纤增强PP、玻纤增强尼龙、

玻纤增强PBT/PET、 玻纤增强PC、玻纤增强PPE/PPS等产品。其主要消费群体有电脑配 件企业、机械零部件企业、电动工具企业、灯具企业等。

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二、改性塑料的种类

功能色母类 功能色母类主要是指高抗冲聚苯乙烯增韧阻燃色母料。 该母料与HIPS(高抗冲聚苯乙烯树脂)按一定的比例(1: 2~1:30)混合注塑的制品能满足UL94、IEC-65和 GB8898等标准对电器、电子产品不同的阻燃要求，同时 还可以改善HIPS树脂的韧性、加工流动性和脱模性，赋予 HIPS树脂颜色，既降低生产成本又提高产品品质。 高抗冲聚苯乙烯增韧阻燃色母料的主要消费群体有电 视机制造企业、音响厂等，主要用于制造电子、电器产品 的外壳。

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二、改性技术

阻燃技术 卤素阻燃剂： 高聚物的阻燃技术，当前卤素租让及主要 以添加型溴系阻燃剂为主，常用的有十溴二苯醚、十溴二 苯乙烷、八溴醚、四溴双酚A、六溴环十二烷等，其中尤以 十溴二苯使用量为最大，溴化环氧树脂由于具有优良的熔 流速率，较高的阻燃效率，优异的热稳定性和光稳定性， 又能使被阻燃材料具有良好的物理机械性能，不起霜，从 而被广泛地应用于PBT、PET、ABS、尼龙66等工程塑料 ，热塑性塑料以PC/ABS塑料合金的阻燃处理中。

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二、改性技术 阻燃技术 硅系列阻燃剂国内生产品种和生产量都很小。使用较多的硅酮聚 合物是一种透明、粘稠的聚硅氧烷聚合物，它可通过类似于互穿聚合 物网络(IPN),限制硅添加剂的流动性，因而使它不致于迁移至被阻燃 聚合物的表面。 作为阻燃剂的硅酮聚合物，通常与一种或多种协同剂并用。这些 协同剂有ⅡA族有机金属盐(如硬脂酸镁)、聚磷酸铵(PPA)与季戊四醇 的混合物、氢氧化铝( ATH)等。 硅铜聚合物不论是用做添加剂或者是作为共聚物的组成，均能改善有 机塑料的低温抗冲击强度。

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二、改性技术 阻燃技术

磷系阻燃剂：在磷系阻燃剂(主要有红磷、聚磷酸胺、 磷胺、磷酸三甲苯酯等)中，有机磷系的品种大都是油液 状，在高聚物加工过程中不易添加，一般在聚氨酯泡沫、 变压器油、纤维素树脂、天然和合成橡胶中使用。而无机 磷系中的红磷，是纯阻燃元素，阻燃效果好，但它色泽鲜 艳，因而应用受部分限制。红磷的应用要注意微粒化和表 面包覆，这样使它在高聚物中有较好的分散性，与高聚物 的相容高性好，不易迁移，能长久保持高聚物难燃性能。

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二、改性技术 阻燃技术

三嗪系阻燃剂主要是三聚氰胺及其衍生物，这类阻燃 剂有多重反应功能，有优异的热稳定性、耐久性和耐候性 ，阻燃效果好，与高聚物相容性也好，因此应用面也广， 常用的有三聚氰

胺、三聚氰胺氰尿酸盐( MCA)等。 无机阻燃剂是根据其化学结构习惯分出的一类阻燃剂 ，包括氢氧化铝、氢氧化镁、氧化锑及硼酸锌等。需要说 明的是历来有人将三氧化二锑归于这一类，但严格来讲， 三氧化二锑本身不是阻燃剂，它只是与卤素类阻燃剂合用 的协同效剂。

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二、改性技术 阻燃树脂类

阻燃树脂类主要分为阻燃高抗冲聚苯乙烯树脂、阻燃 聚丙烯树脂、阻燃ABS树脂等。上述产品又根据阻燃等级 分为UL94 V0级、UL94 V1级、UL94 V2级以及UL94 HB级 等不同的阻燃规格，相对于普通的塑料，阻燃塑料产品可 大大减少发生短路、过载、水浸等情况时产生火灾的风险。 阻燃树脂类产品的主要消费群体有：电视机制造企业、 电脑制造企业、办公电器(打印机、复印机、传真机等) 企业、灯饰企业、电工企业、音响厂等。主要用于制造各 种产品的外壳、内部零件、周边器材(接插件、配电盘、 插头)等。

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二、改性塑料的种类

UL认证即美国保险商实验所进行的各种认证的总称。UL 关于塑料燃烧性的认证方法有两种：一种是我们通常看到 最多的UL–94 V0、V1、V2、V5,这是垂直燃烧的测试方 法；另一种是我们一般很少见到的UL94 HB﹐这是水平测 试的方法。可燃性UL94等级是应用最广泛的塑料材料可燃 性能标准。它用来评价材料在被点燃后熄灭的能力。 塑料阻燃等级由HB,V-2,V-1向V-0逐级递增：

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二、改性塑料的种类

HB:UL94标准中最底的阻燃等级。要求对于3到13 毫米 厚的样品，燃烧速度小于40毫米每分钟；小于3毫米厚的 样品，燃烧速度小于70毫米每分钟；或者在100毫米的标 志前熄灭。 V-2:对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒内 熄灭。可以有燃烧物掉下。 V-1:对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒内 熄灭。不能有燃烧物掉下。 V-0:对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在30秒内 熄灭。不能有燃烧物掉下。

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二、改进技术 纳米复合技术 科研人员发现，当微粒达到纳米量级时会出现一种新奇现象，它 的周期性边界被破坏，从而使其声、光、电、磁、热力学等性能呈现出 与传统材料的极大差异。根据纳米材料的结构特点，把不同材料在纳米 尺度下进行合成与组合，可以形成各种各样的纳米复合材料，例如纳米 功能塑料。 为满足一些行业的特殊需求，用纳米技术改变传统塑料的特性， 呈现出优异的物理性能，强度高，耐热性强，重量更轻。随着汽车应用 塑料数量越来越多，纳米塑料很可能会普遍应用在汽车上。这些纳米功 能塑料最引起汽车业内人士注意的有阻燃塑料、增强塑料、抗紫外线老 化塑料、抗菌塑料等。

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二

、改进技术 纳米复合技术 增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、 CaCO3、SiO2等，这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用， 可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度，抗冲击韧性和弹性模量上升，使塑料 的物理性能得到明显改善。增强增韧塑料可以代替金属材料，由于它们 比重小，重量轻，因此广泛用于汽车上可以大幅度减轻汽车重量，达到 节省燃料的目的。这些用纳米技术改性的增强增韧塑料，可以用于汽车 上的保险杠、座椅、翼子板、顶蓬盖、车门、发动机盖、行李舱盖等， 某至还可用于变速器箱体，齿轮传动装置等一些重要部件。

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二、改进技术 热塑性弹性体技术 热塑性弹性体简称TPE/TPR,以SEBS、SBS为基材，是一类具有 通用塑料加工性能，但产品有着类似交联橡胶性能的高分子合金材料。 在多材料模塑中，热塑性弹性体有4个基本的类型，即苯乙烯嵌段共聚物 (SBC)、热塑性硫化胶(TPV)、热塑性聚氨酯(TPU)和共聚多酯 (COPE)。 热塑性聚氨酯弹性体是第一个能够运用热塑性工艺加工的弹性体。 有聚酯和聚醚两种类型，聚酯型具有较高的机械性能，聚醚型比聚酯型 具有较好的水解稳定性和低温韧性。聚氨酯橡胶具有良好的耐磨性、添 加剂可以提高耐候性，尺寸稳定性和耐热性，减少摩擦或增加阻燃性， 它们在各硬度等级产品中具有很广泛的应用，涉及汽车密封件和垫圈， 稳定杆套，医用导管、起博器和人造心脏装置、手机天线齿轮、滑轮、 链轮、滑槽衬里、纺织机械部件、脚轮、垫圈、隔膜、联轴器和减振部 件。

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二、改进技术 热塑性弹性体技术 共聚多酯弹性体具有良好的动态性能、高模数、高伸长和撕裂强度 ，还有在高温和低温条件下具有良好的抗挠屈疲劳性。通过组合紫外线 稳定剂或炭黑可以提高耐候性，耐无氧化酸性、一些脂族烃、芳烃燃料 、碱性溶液、液压流体的性能表现为良好甚至优异；然而，无极性材料 ，如强无机酸和碱、氯化溶剂、苯酚类和甲酚会使聚酯降解，共聚多酯 在一般情况下比热塑性弹性体昂贵，应用于弹性联轴器、隔、齿轮、波 纹管垫环、保护套、密封件、运动鞋鞋底、电气接头、扣件、旋钮和衬 套中。

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二、改进技术 热塑性弹性体技术 2007年世界热塑性弹性体(TPE)消费超过230万吨，总产值超过 110亿美元，2001-2007年间世界消费保持年均6.5%的增长率。其中， 北美消费平均增幅为5.7%,欧洲为4.4%,拉丁美洲则以两位数速率快 速增长，亚太地区年均增幅大于8%。高速的增长将带动各行各业对TP 巨的使用，汽车和日用品消费是拉动热塑性弹性体消费增长的主

要因素 ，不同品种的热塑性弹性体增长率不相同。目前，热塑性聚氨酯应用以 年均6.3%的速率增长，主要应用于汽车业预计未来热塑性聚氨酯在日 用品和体育用品上应用会有所突破。

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