【正文】 塑料改性加工技術(shù) 苑會(huì)林 北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 制品的安全保證 ? 材料 ? 制品設(shè)計(jì) ? 模具及其生產(chǎn)工藝 ? 后處理及裝配與修飾 脆性的塑料： ? PVC ? PS ? PP ? PA ? POM ? PBT ? PET ? PPO 塑料脆性的測(cè)定與評(píng)價(jià) 沖擊性能測(cè)試方法 ? 簡(jiǎn)支梁測(cè)試（ Sharp） 無(wú)缺口（常溫、低溫） 有缺口（常溫、低溫） ? 懸臂梁測(cè)試（ Izod） 無(wú)缺口（常溫、低溫） 有缺口（常溫、低溫） 簡(jiǎn)支梁測(cè)試（ Sharp） ? GB 1043－ 79 懸臂梁測(cè)試（ Izod） ? GB 1843－ 80 不同塑料的抗沖擊強(qiáng)度 沖擊強(qiáng)度的測(cè)試方法 ? DIN 53453（簡(jiǎn)支梁） ? DIN 53753（雙 V形缺口試樣） ? GB 1043－ 79 （簡(jiǎn)支梁） ? GB 1843－ 80 （懸臂梁） ? ISO 179－ 1982 （簡(jiǎn)支梁） ? ISO 180－ 1982（懸臂梁） ? ASTM D 256 （懸臂梁）（簡(jiǎn)支梁） ? 抗沖改性劑的定義： 能把脆性塑料轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性塑料的高分子添加劑 ? 抗沖改性的方法： 共混改性 共聚改性 抗沖擊吸收的能量（ kJ/m2） ? 彈性能 －－斷裂應(yīng)力（聚合物的彈性模量） ? 形變能 －－分子鏈滑移吸收的能量 主要技術(shù)參數(shù)及精度 : 最大沖擊能量： 4J(簡(jiǎn) ) (懸 ) 采樣速率： 10us 分辨率： 1/4096 量程選擇： 8 負(fù)荷測(cè)量精度： ≤1% 長(zhǎng)春市智能儀器設(shè)備有限公司 沖擊脆裂機(jī)理 ? 制品受振動(dòng)和沖擊應(yīng)力傳入的機(jī)械能被連續(xù)的基體－－硬相所吸收，如果要防止脆裂，能量必須傳到封閉的高彈性中。 Fracture of polymers Ductile and brittle fractures Thermosetting polymers Crazing Fibrillar bridges Mircovoids Crack 聚合物的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線 ? 1 剛性材料 ? 2 彈性材料 ? 3 增韌改性后的聚合物材料 長(zhǎng)春市智能儀器設(shè)備有限公司 抗沖擊能量釋放的兩種機(jī)理 微裂紋形成（微纖化形變區(qū)） ? 能量釋放是由分子伸展運(yùn)動(dòng)形成小空隙而引起的，其結(jié)果會(huì)造成體積膨脹。 抗沖擊能量釋放的兩種機(jī)理 剪切形變（剪切屈服） ? 基體中高分子鏈發(fā)生滑移而產(chǎn)生的能量釋放，不造成顯著體積變化 PVC的抗沖改性 ?網(wǎng)絡(luò)型 PEC和 EVA在改性 PVC時(shí)，在加工過(guò)程中形成了蜂窩狀的網(wǎng)絡(luò)。 ?彈性核殼結(jié)構(gòu) MBS和 PAE(ACR)在改性 PVC時(shí)，在加工過(guò)程中形成了單個(gè)球形高彈粒子。 網(wǎng)絡(luò)型抗沖改性劑對(duì)剪切的依賴(lài)性 ? 在加工過(guò)程中，剪切力必須正好滿足以形成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，過(guò)多的剪切往往會(huì)破壞網(wǎng)絡(luò)，由此會(huì)導(dǎo)致沖擊強(qiáng)度的降低。 ? 當(dāng)溫度超過(guò) 185～ 190度時(shí)也會(huì)產(chǎn)生同樣效應(yīng) ? 相同條件下 EVA網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的破壞， EVA于是以球狀粒子形式存在。（發(fā)生相反轉(zhuǎn)） 氯化聚乙烯抗沖改性劑（ CPE） ? 裝飾線型材中 CPE－ 135A含量對(duì)沖擊強(qiáng)度的影響 ? CaCO3含量 50份 氯化聚乙烯抗沖改性劑的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： ? 價(jià)格低廉 ? 加工容易 缺點(diǎn)： ? 剛性下降 ? 彎曲強(qiáng)度下降 ? 降低耐熱性 ? 降低表面硬度 ? 光澤性下降 聚丙烯酸酯抗沖改性劑（ ACR） ? 聚丙烯酸丁酯（ Tg～－ 56度） ? 聚丙烯酸 2－乙基己酯（ Tg～－ 70度） ? 懸浮聚合接枝 PVC ? 接枝共聚丙烯酸衍生物，如丙烯酸丁酯（ BA）與甲基丙烯酸甲酯（ ACR） “核 殼 ” 結(jié)構(gòu) ACR抗沖改性劑簡(jiǎn)介 “核 —?dú)ぁ苯Y(jié)構(gòu) ACR抗沖改性劑結(jié)構(gòu)圖 橡膠核（ PBA） 較高 Tg殼（ PMMA） 常見(jiàn)的 ACR抗沖改性劑 1 國(guó)外開(kāi)發(fā)的主要產(chǎn)品 美國(guó) Rohm Haas公司 的 KM系列 韓國(guó) LG公司的 IM系列 日本吳羽公司的 FM系列 2 國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的主要產(chǎn)品 山西省化工研究院的 ACRJG501 北京化工研究院的 BKM323B 聚丙烯酸酯類(lèi)改性劑的應(yīng)用 ? UPVC窗型材聚丙烯酸丁酯 (ACR)含量對(duì)沖擊強(qiáng)度的影響 聚丙烯酸酯類(lèi)改性劑的優(yōu)點(diǎn) ? 無(wú)故障加工 ? 光亮且持久 ? 能獲得很高的缺口抗沖擊強(qiáng)度 ? 很好的外觀 ? 良好的耐老化性能 ABS ? 三元貢獻(xiàn)圖 ABS的增強(qiáng)特點(diǎn) ? 光潔度高 ? 剛性和韌性同時(shí)提高 ? ABS改性時(shí)可提高材料的耐熱性 不同材料的應(yīng)力 應(yīng)變曲線 a SAN b ABS c 聚丁二烯 MBS Methyl methacrylate ? 三元貢獻(xiàn)圖 Butadiene Styrene MBS改性 PVC ? 沖擊強(qiáng)度與溫度的關(guān)系 硬 PVC的增韌改性 ?CPE PVC型材 ?ACR PVC型材 ?ABS PVC注塑料 ?MBS PVCM 聚丙烯的抗沖改性劑 ? 順丁膠 ? SBS(StyreneButadieneStyrene) ? EPDM(EthylenePropyleneDiene Mischpolymere) ? EPR (EthylenePropylene Rubber) ? POE彈性體 (Polyolefin Elastomer) ? SEI彈性體 (Styrene Ethylene Interpolymer) ? Vistax PP共混物隨著 EPDM的變化 PP抗沖擊改性 ? 抗沖改性的 PP與 EPDM含量的關(guān)系的 改性 PP在汽車(chē)上的應(yīng)用 ? 汽車(chē)保險(xiǎn)杠 ? 前后擋板 ? 儀表板 ? 車(chē)輪擋板 ? 門(mén)板襯里 聚苯乙烯及其共聚物的抗沖改性 ? 丁二烯接枝聚苯乙烯 ? 用 SBS改性 PS ? 用 EPDM改性 PS可用于戶(hù)外 聚酰胺的抗沖改性 需要接枝改性的彈性體 ? gEPDM ? gEPR ? gPOE 接枝馬來(lái)酸酐、丙烯酸（酯） 改性與非改性的聚酰胺物理性能比較 ? 接枝 EPDM、 EPR和 POE彈性體改性 PA66 三元共聚物性能表及應(yīng)用LOTADER174。GMA 性 能 單 位 AX8900 AX8930 AX8920 AX8840 共聚單體含量 % 32 27 29 8 MI() g/10min 6 6 6 5 GMA含量 % 79 熔點(diǎn) ℃ 60 66 63 109 維卡點(diǎn) ℃ 40 40 40 87 楊氏模量 Mpa 8 10 9 104 拉伸強(qiáng)度 Mpa 4 7 8 斷裂伸長(zhǎng)率 % 1100 800 800 400 LOTADER174。GMA 是乙烯 丙烯酸酯 甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物，具有很好的反應(yīng)活性、結(jié)晶性和流動(dòng)性。且與多種塑料具有良好的相容性，在加工過(guò)程中具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，主要用于工程塑料改性： AX8840 E/GMA 特別適合作為聚酯與聚烯烴合金的相容劑或回收聚酯及其共混物的相容劑 AX8900、 AX8920與 AX8930非常適合于 PET（純料、玻纖增強(qiáng)、阻燃）、 PBT、PC、 PC/PBT等聚酯混合物的抗沖擊改性 苯乙烯類(lèi)熱塑性彈性體（俗稱(chēng)TPE/TPR）