高檔粘合劑用納米級(jí)硅微粉4.一些改性劑的用途改性方法對(duì)樹脂進(jìn)行改性的方法可以分為物理方法和化學(xué)方法,包括填充、共混、增強(qiáng)、共聚、交聯(lián)等等,目前主流的改性技術(shù)是以填充、共混、增強(qiáng)等為主的物理改性技術(shù)填充是將礦物、改性劑等填充物與塑料共混,使塑料的收縮率、硬度、強(qiáng)度等性能得到改善,共混是摻入一種或多種其他樹脂、改性劑或礦物質(zhì),以改善原有性能,增強(qiáng)是將玻璃纖維等與塑料共混以增強(qiáng)塑料的機(jī)械強(qiáng)度。改性技術(shù)用于填充、共混、增強(qiáng)的改性配方一旦確定,對(duì)下游的生產(chǎn)設(shè)備的具體操作要求不高。這一技術(shù)特點(diǎn)決定了改性塑料生產(chǎn)的關(guān)鍵工序在于改性配方的設(shè)計(jì),從目前的情況來看,通用型大品種改性塑料的原始配方基本處于市場(chǎng)公開的狀態(tài),而高性能專業(yè)型改性塑料的配方則掌握在各細(xì)分領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)先企業(yè)手中。改性塑料在新能源汽車上的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域改性塑料在阻燃性、強(qiáng)度、抗沖擊性、韌性等方面的性能都優(yōu)于通用塑料,下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,主要應(yīng)用于家電、汽車、建筑、辦公設(shè)備、機(jī)械等領(lǐng)域,其中家電、汽車是其的兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,2015年國(guó)內(nèi)改性塑料消費(fèi)量已經(jīng)接近1000萬噸,隨著科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)其下游應(yīng)用還在不斷拓展。5.輕量化系數(shù)車身輕量化系數(shù)L內(nèi)飾重量的減輕可以通過多運(yùn)用改性塑料來達(dá)到,車身和底盤重量的減輕除了上面所說的利用高強(qiáng)度鋼、鋁鎂合金外,有研究者甚至提出了全塑車身的概念,提出了集成化超輕新能源汽車的概念,超輕新能源汽車主要由驅(qū)動(dòng)電池單元、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、鋁制車身框架、復(fù)合材料車身、塑化地板等組成,車身整備質(zhì)量能降低到850kg改性塑料在汽車內(nèi)外飾件上的應(yīng)用。儀表板目前儀表板主要有硬質(zhì)儀表板和軟質(zhì)儀表板兩種形式,軟質(zhì)儀表板一般被比較高檔的汽車采用,而大客車、貨車等車型則基本采用硬質(zhì)儀表板。儀表板一般用改性PP材料制作,改性PP中主要是以橡膠類的增韌劑和無機(jī)填充材料為主,儀表板表皮材料以PVC/ABS為主,PVC在耐沖擊和耐熱性上比較弱,ABS機(jī)械性能和成型加工能力比較好,并且與PVC能夠進(jìn)行結(jié)合,將兩者進(jìn)行組合可以形成互補(bǔ)。門內(nèi)板目前比較常用的制造門內(nèi)板的改性塑料是ABS、PP,用它們制作成骨架,并且表面帶有一層緩沖層,緩沖層采用PP發(fā)泡、TPU、針織滌綸等。在通用、雪佛蘭的一些車型中,骨架、面板都采用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯片狀模塑料改性塑料在功能件、結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用。保險(xiǎn)杠汽車保險(xiǎn)杠是使用改性材料的主要部件之一,目前市場(chǎng)上大部分的保險(xiǎn)杠都是采用塑料制品制作而成,保險(xiǎn)杠的面板是PP、PC/ABS、PC/PBT等材料,骨架是木材或者金屬等材料,中間部分是PP發(fā)泡材料等。
木器漆模板漆用透明硅微粉聚氯乙烯與EVA進(jìn)行共混改性,EVA可用于硬質(zhì)聚氯乙烯的增韌改性,也可用于軟質(zhì)聚氯乙烯硬質(zhì)PVC/EVA共混物可用于生產(chǎn)板材和異型材,也可用于生產(chǎn)低發(fā)泡產(chǎn)品。將EVA用于軟質(zhì)聚氯乙烯,可明顯改善聚氯乙烯的耐寒性,這種PVC/EVA共混物的脆化溫度可達(dá)到-70℃。此外,軟質(zhì)PVC/EVA共混物還具有良好的手感。軟質(zhì)PVC/EVA共混物可用于生產(chǎn)耐寒薄膜、片材、人造革等,也可用于生產(chǎn)發(fā)泡制品。PVC/ABS共混改性ABS為丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物,具有沖擊性能較高、易于成型加工、手感良好以及易于電鍍等特性。將聚氯乙烯與ABS共混,可綜合二者的優(yōu)點(diǎn),成為在電器外殼、電器元件、汽車儀表板、紡織器材、箱包等方面有廣泛用途的新型材料。ABS可以用作硬質(zhì)聚氯乙烯的增韌改性劑,加工流動(dòng)性也明顯改善。由于聚氯乙烯與ABS之間為中等程度的相容性,所以在共混時(shí)應(yīng)加入相容劑,如CPE、SAN等。在ABS/PVC共混體系中加入相容劑CPE后,共混體系的沖擊強(qiáng)度可顯著提高。此外,由于ABS含不飽和雙鍵,其熱穩(wěn)定性及抗氧性等較低,故在配方中除加入熱穩(wěn)劑外,還應(yīng)添加抗氧劑。
耐酸耐堿防腐涂料專用硫酸鋇除要求材料必須充滿模腔外,快速冷卻也是十分必要的具體地來講,就是提高保壓(二次壓力),降低樹脂和模具的設(shè)定溫度。另外,對(duì)成型品的形狀也有很大的依賴性。由于在厚的部位極易出現(xiàn)氣孔,所以對(duì)這樣的制品來說,應(yīng)采用在其周圍設(shè)有注膠口或流膠道那樣的模型設(shè)計(jì)。5、毛邊:這是樹脂從模腔溢出造成的。對(duì)橡膠的注射成型來講,出現(xiàn)毛邊是正常的,但對(duì)樹脂或熱塑性彈性體是不正常的。其理由是:與橡膠膠料相比,熔融的樹脂或熱塑性彈性體的流動(dòng)性較高,注射壓力也比較低,與模具接觸、冷卻,在瞬間即可固化、終止流動(dòng)。因此,樹脂或熱塑性彈性體通常是不易出現(xiàn)毛邊的現(xiàn)象。作為對(duì)策,首先必須降低填充量、降低保壓和縮短保壓時(shí)間。另外,對(duì)尺寸精度差、分型面有間隙的模具來講,其修理是非常必要的。在成型品投影面積大,合模力相對(duì)低于注射壓力的場(chǎng)合,有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)毛邊,因此必須使用更大的成型機(jī)。
防輻射專用硫酸鋇改性塑料是不同行業(yè)的融容聯(lián)姻,應(yīng)關(guān)注和重視生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)與提高,注重多元復(fù)合材料、多種工藝技術(shù)的理論與實(shí)踐研究推廣特別是在綠色生物助劑的研究生產(chǎn)應(yīng)用、特殊功能材料批量生產(chǎn)(如碳纖維、液晶高分子、石墨烯等)、無機(jī)礦物粉體的選擇、納米級(jí)材料分散應(yīng)用及表面改性處理等方面的工藝技術(shù),應(yīng)引起行業(yè)、企業(yè)、專家的高度關(guān)注,為中國(guó)塑料工業(yè)綠色環(huán)保低碳發(fā)展作出貢獻(xiàn)。中國(guó)改性塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速、競(jìng)爭(zhēng)激烈,在技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品應(yīng)用研究方面尚存在著不可忽視的缺板,應(yīng)加強(qiáng)與國(guó)外同行業(yè)的技術(shù)交流,加大與國(guó)際名企的合作,加快改性塑料向高精尖方面發(fā)展。國(guó)外塑料制品重視產(chǎn)品耐久性、功能性、回收性,而中國(guó)塑料制品將成本與價(jià)格作為首要條件,不但影響了應(yīng)用效果,還給自然環(huán)境帶來難以解決的困難,特別是在農(nóng)用塑料、包裝薄膜等方面尤為突出,已引起政府與行業(yè)的高度關(guān)注。。
大電流溫升測(cè)試臺(tái)兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的漿葉軸慢慢地輸送物料通過清洗槽,產(chǎn)生的渦流漂洗掉塑料上的臟物臟物沉人清洗槽底部,并在槽底按規(guī)定的時(shí)間間隔清除。經(jīng)過清洗干凈后的廢料浮起,由螺旋輸送器排出。大部分水被去掉。螺旋輸入器將破碎料定量送入干燥系統(tǒng)。干燥系統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)干燥器和熱風(fēng)干燥器組成。從干燥系統(tǒng)輸出的物料殘余水分占1%~2%。清洗干凈的料被送入儲(chǔ)料倉,再由這個(gè)儲(chǔ)料倉送往擠出造粒機(jī)造成顆粒料。三、廢舊塑料的擠出造粒工藝廢塑料在性能上與新樹脂是不同的,這是由于它們經(jīng)受過成型加工過程的熱歷程和剪切歷程,并且在使用過程中經(jīng)歷了熱、氧、光、氣候和各種介質(zhì)的作用,因此,再生材料的力學(xué)性能,包括拉伸強(qiáng)度和沖擊性能均低于原樹脂,龜裂引起表面結(jié)構(gòu)變化,外觀質(zhì)量也大不如前,顏色發(fā)黃、透明度下降。各種材料的性能變化是不同的。聚烯烴料的變化比較小。
高耐久性、無污染或低污染、低成本及易施工是瀝青防腐蝕涂料的發(fā)展方向。
干燥系統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)干燥器和熱風(fēng)干燥器組成從干燥系統(tǒng)輸出的物料殘余水分占1%~2%。清洗干凈的料被送入儲(chǔ)料倉,再由這個(gè)儲(chǔ)料倉送往擠出造粒機(jī)造成顆粒料。三、廢舊塑料的擠出造粒工藝廢塑料在性能上與新樹脂是不同的,這是由于它們經(jīng)受過成型加工過程的熱歷程和剪切歷程,并且在使用過程中經(jīng)歷了熱、氧、光、氣候和各種介質(zhì)的作用,因此,再生材料的力學(xué)性能,包括拉伸強(qiáng)度和沖擊性能均低于原樹脂,龜裂引起表面結(jié)構(gòu)變化,外觀質(zhì)量也大不如前,顏色發(fā)黃、透明度下降。各種材料的性能變化是不同的。聚烯烴料的變化比較小。由于加工,特別是多次加工造成的相對(duì)分子質(zhì)量降低,可以通過交聯(lián)反應(yīng)加以補(bǔ)償,因而,加工性一定程度上可以保持恒定;苯乙烯共聚物的情況有所不同,每經(jīng)過一次加工過程,拉伸性能就降低一次。大約經(jīng)過四個(gè)加工過程,韌性降低非常嚴(yán)重。而且橡膠相沖擊改性劑的效用由于交聯(lián)也被降低了,雖為高抗沖聚苯乙烯,但沖擊韌性并不比通用聚苯乙烯好。廢舊塑料性能可以通過摻混新料或添加特定的穩(wěn)定劑和添加劑加以改善,如加入抗氧劑、熱穩(wěn)定劑,可以使廢塑料造粒過程中減少熱、氧作用產(chǎn)生的不良影響。在一些混雜的廢塑料當(dāng)中,還可以適當(dāng)加入相容劑,如在聚乙烯和聚丙烯混雜的廢塑料當(dāng)中加入EPDM或EVA。
改性塑料應(yīng)用比較廣泛,主要有汽車行業(yè)、家電行業(yè)、電子電氣行業(yè)、建筑行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)等眾多行業(yè),隨著“以塑代鋼”和“汽車輕量化、家電輕薄時(shí)尚化”等趨勢(shì)的影響,“新型城鎮(zhèn)化”、“建設(shè)美麗中國(guó)”等政策的逐步推行,該行業(yè)的應(yīng)用產(chǎn)品將進(jìn)一步拓展,企業(yè)技術(shù)升級(jí)與創(chuàng)新和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與調(diào)整,為該行業(yè)帶來廣闊的發(fā)展前景 改性塑料是指在通用塑料和工程塑料的基質(zhì)中加入合適的改性劑,經(jīng)過填充、共混、增強(qiáng)等方法加工改性,提高塑料的阻燃性、抗沖擊性、強(qiáng)度、拉伸性、韌性等。 歷年發(fā)展概況 我國(guó)塑料消費(fèi)穩(wěn)定增長(zhǎng),已步入世界大國(guó)行列。未來行業(yè)“十三五”主要發(fā)展目標(biāo):改性塑料制品產(chǎn)量年均增長(zhǎng)15%左右,工業(yè)總產(chǎn)值年均增長(zhǎng)12%左右,利潤(rùn)總額、利稅總額年均增長(zhǎng)16%左右,進(jìn)出口貿(mào)易額年均增長(zhǎng)10%左右,新產(chǎn)品產(chǎn)值率和科技進(jìn)步貢獻(xiàn)率分別提高到10%和40%,發(fā)展?jié)摿薮蟆! ∥磥戆l(fā)展趨勢(shì)分析 我國(guó)改性塑料行業(yè)存在較大發(fā)展空間。數(shù)據(jù)顯示,相比全球40%的改性塑料用于汽車行業(yè),中國(guó)僅10%左右。衡量一個(gè)國(guó)家塑料工業(yè)發(fā)展水平的重要指標(biāo)——塑鋼比,我國(guó)僅為30∶70,不及世界平均的50∶50,更遠(yuǎn)不及發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)的70:30和德國(guó)的63∶37。我國(guó)人均塑料消費(fèi)量與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大差距。 未來的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面: 1、“十三五”時(shí)期,中國(guó)合成樹脂行業(yè)將圍繞汽車、現(xiàn)代軌道交通、航空航天等領(lǐng)域輕量化、高強(qiáng)度、耐高溫、減震、密封等方面的要求,加大創(chuàng)新發(fā)展的力度,努力提升工程塑料產(chǎn)品質(zhì)量,加快開發(fā)長(zhǎng)碳鏈尼龍、耐高溫尼龍、非結(jié)晶型共聚酯(PETG)、熱塑性聚酯彈性體(TPEE)、高性能聚甲醛改性產(chǎn)品等高端產(chǎn)品。 2、加快發(fā)展關(guān)鍵配套單體和工程塑料合金,重點(diǎn)發(fā)展具有增強(qiáng)、增韌、耐熱、免噴涂、微孔發(fā)泡、低揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的改性塑料產(chǎn)品。力爭(zhēng)到2020年,工程塑料國(guó)內(nèi)自給率達(dá)到70%以上,高端聚烯烴的自給率接近70%,其中基礎(chǔ)較好的特種聚酯類工程塑料實(shí)現(xiàn)凈出口。
但在玻纖增強(qiáng)尼龍注射成型過程中,“浮纖”現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)浮纖也叫露纖,即玻璃纖維露在產(chǎn)品表面,比較粗糙。由于玻纖外露,使得此類產(chǎn)品的應(yīng)用受到了限制,主要應(yīng)用于高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件。而凡是用加纖材料做外觀件的,都是亞光面或蝕紋面(例如電動(dòng)工具),因?yàn)槠胀永w料難以做到亮麗的外觀。浮纖形成的原因有很多,最主要原因?yàn)橐韵氯N:玻璃纖維與尼龍的相容性差由于塑料熔體在流動(dòng)過程中受到螺桿、噴嘴、流道及澆口的摩擦剪切力作用,會(huì)造成局部粘度的差異,同時(shí)又會(huì)破壞玻纖表面的界面層,熔體粘度愈小,界面層受損愈嚴(yán)重,玻纖與樹脂之間的粘結(jié)力也愈小,當(dāng)粘結(jié)力小到一定程度時(shí),玻纖便會(huì)擺脫樹脂基體的束縛,逐漸向表面積累而外露。玻璃纖維與基料的比重差異玻纖增強(qiáng)尼龍出現(xiàn)“浮纖”怎么辦?在塑料熔體流動(dòng)過程中,由于玻纖與樹脂的流動(dòng)性有差異,而且質(zhì)量密度也不同,使兩者具有分離的趨勢(shì),玻纖浮向表面,樹脂沉向內(nèi)里于是形成了玻纖外露的現(xiàn)象。噴泉效應(yīng)尼龍熔體注入型模時(shí),會(huì)形成“噴泉”效應(yīng),即玻纖會(huì)由內(nèi)部向外表流動(dòng),與型腔表面接觸,由于模具型面溫度較低,質(zhì)量輕冷凝快的玻纖被瞬間凍結(jié),若不能及時(shí)被熔體充分包圍,就會(huì)外露而形成“浮纖”。因此,“浮纖”現(xiàn)象的形成,不僅與塑料材料組成和特性有關(guān),而且與成型加工過程有關(guān),有著較大的復(fù)雜性和不確定性。玻纖增強(qiáng)尼龍出現(xiàn)“浮纖”的解決方案改善玻纖與尼龍的相容性在成型材料中加入相容性、分散劑和潤(rùn)滑劑等添加劑,包括硅烷偶聯(lián)劑、馬來酸酐接枝相容劑、脂肪酸類潤(rùn)滑劑及一些國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口的防玻纖外露劑等。通過這些添加劑來改進(jìn)玻纖與樹脂間的相容性,提高分散相的均勻性,增加界面粘結(jié)強(qiáng)度,減少玻纖與樹脂的分離,從而改善玻纖外露現(xiàn)象。如研究表明,在基體中添加相容劑,改性后材料玻纖在基體中相容性較未添加材料明顯提高。
助劑的選擇1.按要達(dá)到的目的選用助劑按要達(dá)到的目的選擇合適的助劑品種,所加入助劑應(yīng)能充分發(fā)揮其預(yù)計(jì)功效,并達(dá)到規(guī)定指標(biāo)規(guī)定指標(biāo)一般為產(chǎn)品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),或客戶提出的性能要求。助劑的具體選擇范圍如下:增韌——選彈性體、熱塑性彈性體和剛性增韌材料,增強(qiáng)——選玻璃纖維、碳纖維、晶須和有機(jī)纖維,阻燃——溴類(普通溴系和環(huán)保溴系)、磷類、氮類、氮/磷復(fù)合類膨脹型阻燃劑、三氧化二銻、水合金屬氫氧化物,抗靜電——各類抗靜電劑,導(dǎo)電——碳類(炭黑、石墨、碳纖維、碳納米管)、金屬纖維和金屬粉、金屬氧化物,磁性——鐵氧體磁粉、稀土磁粉包括釤鈷類(SmCo5或Sm2Co17)、釹鐵硼類(NdFeB)、釤鐵氮類(SmFeN)以及鋁鎳鈷類磁粉三大類,導(dǎo)熱——金屬纖維和金屬粉末、金屬氧化物、氮化物和碳化物,碳類材料如炭黑、碳纖維、石墨和碳納米管,半導(dǎo)體材料如硅、硼,耐熱——玻璃纖維、無機(jī)填料、耐熱劑如取代馬來酰亞胺類和β晶型成核劑,透明——成核劑,對(duì)PP而言α晶型成核劑的山梨醇系列Millad3988效果,耐磨——石墨、二硫化鉬、銅粉等,絕緣——煅燒高嶺土,阻隔——云母、蒙脫土、石英等。2.助劑對(duì)樹脂具有選擇性紅磷阻燃劑對(duì)PA、PBT、PET有效,氮系阻燃劑對(duì)含氧類有效,如PA、PBT、PET等,成核劑對(duì)共聚聚丙烯效果好,玻璃纖維耐熱改性對(duì)結(jié)晶性塑料效果好,對(duì)非晶型塑料效果差,炭黑填充導(dǎo)電塑料,在結(jié)晶性樹脂中效果好。助劑的形態(tài)同一種成分的助劑,其形態(tài)不同,對(duì)改性作用的發(fā)揮影響很大。1.助劑的形狀纖維狀助劑的增強(qiáng)效果好。助劑的纖維化程度可用長(zhǎng)徑比表示,L/D越大、增強(qiáng)效果越好,這就是為什么我們加玻璃纖維要從排氣孔加入。熔融狀態(tài)比粉末狀有利于保持長(zhǎng)徑比,減小斷纖幾率。圓球狀助劑的增韌效果好、光亮度高。硫酸鋇為典型的圓球狀助劑,因此高光澤PP的填充選用硫酸鋇,小幅度剛性增韌也可用硫酸鋇。2.助劑的粒度A.助劑粒度對(duì)力學(xué)性能的影響粒度越小,對(duì)填充材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度越有益。