本篇繼續(xù)來跟大家探討一下改性塑料加工性能的提高。到底從哪些方面來提高改性塑料的加工性能呢?總的來說,改性塑料的加工性能主要體現(xiàn)在以下幾個方面:提高塑料的熱分解溫度;降低塑料的熔融溫度;改良塑料的加工流動性;改良塑料的熔體特性。下面我們來逐一介紹相應的概念及改性方法:
1、提高塑料的熱分解溫度
(1)熱分解溫度:是指高分子材料因受熱而迅速分解為低分子可燃物的溫度,即:分子鏈、分子結構分解的溫度,通常用Td表示。
(2)常用塑料的熱分解溫度:
材料名稱 |
熱分解溫度(℃) |
聚乙烯(PE) |
335~450 |
聚丙烯(PP) |
328~410 |
聚異丁烯 |
288~425 |
聚四氟乙烯 |
508~538 |
聚三氟氯乙烯 |
347~418 |
聚氯乙烯(PVC) |
200~300 |
聚氟乙烯 |
372~480 |
聚偏二氯乙烯 |
225~275 |
聚偏二氟乙烯 |
300~475 |
聚苯乙烯 |
300~400 |
甲基丙烯酸塑料 |
170~300 |
聚丙烯腈 |
250~280 |
聚甲醛 |
222 |
尼龍6/尼龍66(PA6/PA66) |
310~380 |
PET |
283~306 |
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料 (ABS) |
大于270 |
(3)通用塑料的提高熱分解溫度的改性方法:
1> 共混:聚丙烯常與無機填料共混來改良耐熱性,其他通用塑料常與聚碳酸酯、尼龍、ABS、MBS等共混。由于St、AN、MMA等聚合物本身具有較高的玻璃化溫度,而引入極性或剛性基團,阻礙了大分子鏈的運動,從而提高了共混物的耐熱性。
2> 共聚:除了具備共混的一些優(yōu)點外,還能夠解決一些單體單元間相容性問題。如:SAN、ABS等共聚物能使PS的耐熱性能有所提高。
2、降低塑料的熔融溫度
熔融溫度:使分子的熱運動的動能增大,至結晶破壞(塑料由晶相變?yōu)橐合啵┧_到的溫度。小分子晶體的熔點溫度范圍很窄(一般小于1℃),而聚合物由于結晶不完全,其熔融溫度往往是一個較寬的范圍(一般為10~20℃)。
降低熔融溫度的改性方法,通常是添加熔點相對較低且能相融合的填充物。以PP為例,能提高耐熱性能的改性方法有:
(1)PP+石粉或云母/硼砂,般是用于生產耐熱級的改性PP;主用應用于小家電產品外殼,如熨斗,電飯煲外殼等等;
(2)PP+玻纖GF:主要是增強材料的耐熱性及剛性,減少材料的尺寸收縮變形。多用于工具外殼,汽車配件等等。
3、改良塑料的加工流動性
(1)塑料的流動性:一般可根據聚合物的相對分子質量、熔融指數(shù)、阿基米德螺旋線長度、表觀粘度以及流動比等一系列指標衡量。相對分子質量小、熔融指數(shù)高、螺旋線長度大、表觀粘度小、流動比大,則流動性好。
(2)熱塑型塑料的流動性分類
1> 流動性好的有 尼龍、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙乙烯、醋酸纖維等;
2>流動性一般的有 ABS、有機玻璃、聚甲醛、聚氯醚等;
3>流動性差的有 聚碳酸酸、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、氟塑料等。
(3)塑料流動性改良方法:塑料的流動性還隨成型工藝條件的改變而變化。例如熔體成型溫度高則流動性好;注射壓力大,流動性好。模具結構也會影響流動性的大小。模具設計時應根據所用塑料的流動性,設計合理的結構。成型時,還可通過控制成型溫度、注射壓力及注射速率等來調節(jié)注射成型過程,以滿足對塑件品質的要求。
4、改良塑料的熔體特性
(1)塑料的熔體特性:包括熔體的流動阻力、粘度、光潔度、聚合物塑性等特性。
(2)塑料熔體特性的改性方法:添加增塑劑和潤滑劑。增塑劑可提高聚合物塑性;潤滑劑的作用是降低物料之間及物料和加工設備表面的磨擦力,從面降低熔體的流動阻力,降低熔體粘度,提高熔體的流動性,避免熔體與設備的粘附,提高制品表面的光潔度等。
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