摘要:據(jù)統(tǒng)計(jì),在改善和提高聚合物性能中,主要包括拉伸強(qiáng)度、沖擊韌性、彈性模量、加工性能、尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和阻燃性能等。其中,沖擊、拉伸和加工性能一直位居聚合物改性的前三位。
研究表明:彈性體可有效的增韌,但會造成樹脂基體強(qiáng)度、剛度的大幅度降低;而無機(jī)剛性粒子在提高基體的抗沖性能的同時,如果界面沒有處理的好,會造成復(fù)合材料的強(qiáng)度降低。所以,如何獲得高剛、高強(qiáng)和高沖擊的材料,一直是聚合物改性的研究熱點(diǎn)。
小編,接下來就個大家詳細(xì)的介紹一下熱塑性彈性體和剛性粒子對塑料增韌改性的影響。怎樣同時是實(shí)現(xiàn)增韌增強(qiáng)和增剛改性。歡迎加入艾邦塑料產(chǎn)業(yè)群,掃描下方二維碼,和行業(yè)人士共同交流。
1、什么是塑料增韌改性
塑料增韌改性:塑料的韌性是指在收到外界能量沖擊時,材料不破外的能力。可用沖擊強(qiáng)度來表征塑料制品的韌性。提高樹脂基體韌性的過程,稱為塑料的增韌改性。廣義的韌性包括化學(xué)增韌和物理增韌兩種方法?;瘜W(xué)韌性是在樹脂合成階段就添加其他單元,改性樹脂的沖擊性能。如ABS、SBS等。物理增韌是后加工階段通過添加彈性體或者非彈性體,通過共混實(shí)現(xiàn)對樹脂基體的增韌改性。這里小編和大家介紹的是狹義的韌性,即物理增韌。
2、常用塑料增韌改性的方法和機(jī)理
2.1彈性體韌性
(1)概念:是指在樹脂基體中,通過添加本身就具有彈性的物質(zhì),對樹脂進(jìn)行增韌。這類具有彈性的物質(zhì)可分為橡膠類(EPDM、EBR、NBR等)熱塑性彈性體(POE、SBS、SEBS等)。由于熱塑性彈性體既具有塑料的熱塑性,又具有橡膠的彈性體,所以在改性中應(yīng)用更為廣泛。
(2)彈性體增韌機(jī)理:彈性體顆粒均勻的分散在樹脂基體中,在受到外界沖擊時,會誘發(fā)基體產(chǎn)生大量的銀紋(非裂紋)和剪切帶,從而吸收大量的能量,提高基體的抗沖擊性能。并且和可以進(jìn)一步阻止銀紋和剪切帶發(fā)展成為裂紋,導(dǎo)致基體破裂。
2.2無機(jī)剛性粒子增韌
(1)概念:是在在樹脂基體中添加微納米級的剛性無機(jī)粉體,對樹脂基體實(shí)現(xiàn)增韌。常用的無機(jī)粉體有滑石粉、CaCO3等。在實(shí)現(xiàn)增韌的同時,對基體的比重不會有大幅度的提高,并且需對無機(jī)粒子進(jìn)行有效的表面處理,提高與基體的相容性和分散性,否則會產(chǎn)生應(yīng)力集中,影響材料的性能。
(2)剛性粒子增韌機(jī)理:剛性粒子增韌聚合物的實(shí)現(xiàn)來源于兩方面的貢獻(xiàn):其一是剛性粒子的引入所導(dǎo)致的局部應(yīng)力狀態(tài)的改變。通過脫粘、空化、三維應(yīng)力約束的解除,為基體的剪切屈服提供應(yīng)力條件,即基體發(fā)生了脆韌轉(zhuǎn)變。其二是剛性粒子對基體的結(jié)晶行為產(chǎn)生影響,使晶粒尺寸變小,完善程度降低,甚至在界面附近形成擇優(yōu)取向的滑移阻力較小的結(jié)晶層,從而促進(jìn)基體發(fā)生屈服變形。
3、熱塑性彈性體與剛性無機(jī)粒子增韌改性對比
熱塑性彈性體 |
剛性無機(jī)粒子 |
|
增韌改性劑 |
熱塑性彈性體,聚合物 |
微納米無機(jī)剛性粒子 |
增韌對象 |
韌性基體、脆性基體 |
具有一定韌性的基體 |
韌性機(jī)理 |
彈性體顆粒引發(fā)銀紋和剪切帶吸能量 |
脆性基體產(chǎn)出脆韌轉(zhuǎn)變,消耗能量 |
增韌劑用量 |
較寬的范圍,抗沖性能隨彈性體用量增大而增加 |
較窄的范圍,粒子容易團(tuán)聚,產(chǎn)生應(yīng)力集中,影響性能 |
剛性 |
剛性大幅度降低 |
改善基體的剛性 |
加工流動性 |
較差 |
一定程度改善 |
相同點(diǎn) |
要求增韌改性劑與基體有良好的相容性和分散性,較好的界面結(jié)合 |
艾邦總結(jié)
所以,目前在塑料增韌改性時,為了同時實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)、增韌和增剛,會將彈性體和剛性的無機(jī)粒子與樹脂基體進(jìn)行共混,進(jìn)行改性。
如:汽車用保險杠桿,各家的改性方案是:PP +EPDM+滑石粉。
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第一屆特種工程塑料發(fā)展與應(yīng)用論壇
2017年10月20日
蘇州 昆山維景國際酒店昆山市花橋鎮(zhèn)花橋國際商務(wù)城兆豐路2號
主要議題Meeting Topic
時間 |
會議議題 |
嘉賓/企業(yè) |
9:00-9:05 |
開場致辭 |
主辦方艾邦高分子 |
9:05-9:35 |
特種工程塑料及高溫工程塑料市場現(xiàn)狀 Special engineering plastics and high temperature engineering plastics market present situation |
IHS 徐徐 總監(jiān) |
9:35-10:05 |
高溫工程塑料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用 High temperature Engineering plastics on the Auto application |
蘭蒂奇 Marketing Manager David QI |
10:05-10:35 |
茶歇 |
|
10:35-11:05 |
高性能尼龍?jiān)诠P記本等消費(fèi)品的應(yīng)用 Application of High temperature nylon on the notebook |
EMS 薛小平 應(yīng)用技術(shù)經(jīng)理 |
11:05-11:35 |
高溫尼龍?jiān)?span style="max-width: 100%;">LED的應(yīng)用 The application of high temperature nylon in led |
木林森股份有限公司 劉志平 經(jīng)理 |
11:35-13:40 |
午餐 |
|
13:40-14:10 |
半芳香聚酰胺合成與性能研究 Study on the synthesis and performance of semi-aromatic polyamide |
四川大學(xué) 楊杰教授 Prof. Yang Jie, Sichuan University |
14:10-14:40 |
高溫尼龍?jiān)谶B接器中的應(yīng)用 Application of High temperature nylon on the connector market |
富士康(昆山)電腦接插件有限公司 張玉春 技術(shù)專理 |
14:40-15:10 |
茶歇 |
|
15:10-15:40 |
PA10T & LCP在電子電氣領(lǐng)域中的應(yīng)用 Application of PA10T & LCP in the field of electronic and electrical |
金發(fā)科技 問剛總監(jiān) |
15:40-16:10 |
高溫尼龍?jiān)谛乱淮謾C(jī)納米注塑材料應(yīng)用 High temperature nylon on the NMT of the new smartphone |
江門德眾泰 王愛國總監(jiān) |
17:00-19:30 |
晚宴 |
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