文档介绍：新材料行业——改性工程塑料
培训教程—(6)
塑料改性技术及其发展
芜湖新材料有限公司
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塑料改性技术
常见的塑料改性技术主要有:
(1)增强技术,包括纤维增强、自增强、分子增强;
(2)增韧技术;
(3)填充改性;
(4)共混与塑料合金技术;
(5)阻燃技术;
(6)纳米复合技术;
(7)反应接枝改性;
(8)耐老化;
(9)功能化改性,包括导电、抗静电、导热和发光等;
(10)热塑性弹性体技术。
改性塑料是应用涉及面广、科技含量高、能创造巨大
经济效益的一个塑料产业领域,而塑料改性技术更是几乎深入到所有塑料制品的原材料与成型加工过程。
一、增强技术
增强塑料:为了进一步改善塑料的力学性能,常在塑料中加入
玻璃纤维(简称玻纤),滑石粉、云母、碳酸钙、高岭土、碳纤维等
增强材料,以树脂为母体及粘结剂而组成新型复合材料。
通
用
塑
料
增
强
材
料
相
容
剂
增强塑料
增强技术
聚丙烯增强塑料板
增强尼龙
玻璃纤维增强塑料
增强塑料采用的树脂及材料
增强原理:
增强材料具有较高的强度和模量。
树脂具有优良物理、化学(耐腐蚀、绝缘、耐辐照、耐瞬时高温烧蚀等)
和加工性能。
树脂与增强材料复合后,增强材料可以起到增进树脂的力学或其他
性能,而树脂对增强材料可以起到粘合和传递载荷的作用,使增强塑料
具有优良性能。
可以起到增量作用的粒状材料有粘土、钛白粉、砂、玻璃粉和木粉等;
可用作流变控制剂的有云母、石棉和硅胶等;
可以提高热变形温度的有云母和短玻璃纤维等;
无机物粒料的作用:提高制品的阻燃、耐热和抗收缩性。
石棉的应用
*石棉又称“石绵”:具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘
和具有可纺性的硅酸盐类矿物产品。
它是天然的纤维状的硅酸盐类类矿物质的总称。
石棉由纤维束组成,而纤维束又由很长很细的能相互分离的纤维组成。
石棉具有高度耐火性、电绝缘性和绝热性,是重要的防火、绝缘和保温材料。
石
棉
网
石
棉
网
石
棉
绳
石棉矿粉
以聚丙烯树脂为基材的不同纤维增强的热塑性复合材料,无论是GMT、还是LGFPP,它们都有着一些共同的特点。
与金属材料相比:密度低、重量轻、比强度高、耐腐蚀、易成型等;
与热固性复合材料SMC和手糊玻璃钢相比:成型周期短,冲击韧性好、可再生利用等。
GMT:大多数GMT都是玻纤增强聚丙烯类,其玻纤含量从22%到50%。
LGFPP:长玻纤增强聚丙烯(Long Glass Fiber Reinforced Polypropylene)
纤维增强是塑料改性的重要方法之一,玻璃纤维和镁盐晶须均能有效
地提高聚丙烯的综合性能。
玻纤增强聚丙烯的优点:
1、较低的密度;
2、低廉的价格;
3、可以循环使用等。
玻纤增强聚丙烯正逐步取代工程塑料与金属,
广泛地应用在汽车仪表板、汽车车身和底盘零件中。
镁盐晶须的研究应用
镁盐晶须的特点:是功能型的短纤维材料,既能增强,又能阻燃。
镁盐晶须增强塑料的优势:
1、大大提高制品强度、刚度、尺寸稳定性和热变形温度;
2、工艺性能提高:成型加工流动性好、制品表面光洁外观质量好。
特别适于制造形状复杂、尺寸精度和表面要求高的精密注射部件;
3、是优良的无机阻燃剂:作为无机阻燃剂使用,无毒、能抑制发烟,。
镁盐晶须(M-HOS):是高性能无机阻燃和增强材料。
该产品是在特殊控制的合成条件下生长出的极细微的单晶体纤维,直径在纳米级尺寸。由于晶须尺寸十分细微,具有接近原子间价键的理论强度,物理、化学性能特别优异。
镁盐晶须扫描照片
以马来酸酐接枝聚丙烯( PP-g-MAH ) 作为界面改性剂来改善镁盐晶须与聚丙烯两者界面粘合强度,提高复合材料的力学性能。
PP / PP-g-MAH /镁盐晶须的质量比为97 /3 /30 时,复合材料的综合性能最佳。
采用多种界面改性剂实验的结果
显示:PP-g-MAH作界面处理剂的复
合物体系其增强效果较好。可以用于
复合各种塑料(如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚酯、酚醛和环氧树脂)
镁盐晶须增强聚丙烯的研制