【正文】 塑料改性加工技術(shù)塑料改性加工技術(shù)苑會(huì)林苑會(huì)林北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院制品的安全保證制品的安全保證n 材料材料n 制品設(shè)計(jì)制品設(shè)計(jì)n 模具及其生產(chǎn)工藝模具及其生產(chǎn)工藝n 后處理及裝配與修飾后處理及裝配與修飾脆性的塑料脆性的塑料：：nPVCnPSnPPnPAnPOMnPBTnPETnPPO塑料脆性的測(cè)定與評(píng)價(jià)塑料脆性的測(cè)定與評(píng)價(jià)沖擊性能測(cè)試方法沖擊性能測(cè)試方法n 簡(jiǎn)支梁測(cè)試（簡(jiǎn)支梁測(cè)試（ Sharp））無(wú)缺口（常溫、低溫）無(wú)缺口（常溫、低溫）有缺口（常溫、低溫）有缺口（常溫、低溫）n 懸臂梁測(cè)試（懸臂梁測(cè)試（ Izod））無(wú)缺口（常溫、低溫）無(wú)缺口（常溫、低溫）有缺口（常溫、低溫）有缺口（常溫、低溫）簡(jiǎn)支梁測(cè)試（簡(jiǎn)支梁測(cè)試（ Sharp））n GB 1043－－ 79懸臂梁測(cè)試（懸臂梁測(cè)試（ Izod））n GB 1843－－ 80不不同同塑塑料料的的抗抗沖沖擊擊強(qiáng)強(qiáng)度度沖擊強(qiáng)度的測(cè)試方法沖擊強(qiáng)度的測(cè)試方法n DIN 53453（簡(jiǎn)支梁）（簡(jiǎn)支梁）n DIN 53753（雙（雙 V形缺口試樣）形缺口試樣）n GB 1043－－ 79 （簡(jiǎn)支梁）（簡(jiǎn)支梁）n GB 1843－－ 80 （懸臂梁）（懸臂梁）n ISO 179－－ 1982 （簡(jiǎn)支梁）（簡(jiǎn)支梁）n ISO 180－－ 1982（懸臂梁）（懸臂梁）n ASTM D 256 （懸臂梁）（簡(jiǎn)支梁）（懸臂梁）（簡(jiǎn)支梁）n 抗沖改性劑的定義：抗沖改性劑的定義：能把脆性塑料轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性塑料的高能把脆性塑料轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性塑料的高分子添加劑分子添加劑n 抗沖改性的方法：抗沖改性的方法：共混改性共混改性共聚改性共聚改性抗沖擊吸收的能量（抗沖擊吸收的能量（ kJ/m2））n 彈性能彈性能 －－斷裂應(yīng)力（聚合物的彈－－斷裂應(yīng)力（聚合物的彈性模量）性模量）n 形變能形變能 －－分子鏈滑移吸收的能量－－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)理沖擊脆裂機(jī)理n 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 polymersDuctile and brittle fracturesThermosetting polymersCrazingFibrillar bridges Mircovoids Crack聚合物的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線聚合物的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線n 1 剛性材料剛性材料n 2 彈性材料彈性材料n 3 增韌改性后的聚合物材料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)理抗沖擊能量釋放的兩種機(jī)理微裂紋形成（微纖微裂紋形成（微纖化形變區(qū)）化形變區(qū)）n 能量釋放是由分能量釋放是由分子伸展運(yùn)動(dòng)形成子伸展運(yùn)動(dòng)形成小空隙而引起的小空隙而引起的，其結(jié)果會(huì)造成，其結(jié)果會(huì)造成體積膨脹。體積膨脹?？箾_擊能量釋放的兩種機(jī)理抗沖擊能量釋放的兩種機(jī)理剪切形變（剪剪切形變（剪切屈服）切屈服）n 基體中高分基體中高分子鏈發(fā)生滑子鏈發(fā)生滑移而產(chǎn)生的移而產(chǎn)生的能量釋放，能量釋放，不造成顯著不造成顯著體積變化體積變化PVC的抗沖改性的抗沖改性n網(wǎng)絡(luò)型網(wǎng)絡(luò)型PEC和和 EVA在改在改性性 PVC時(shí)，在加工時(shí)，在加工過(guò)程中形成了蜂過(guò)程中形成了蜂窩狀的網(wǎng)絡(luò)。窩狀的網(wǎng)絡(luò)。n彈性核殼結(jié)構(gòu)彈性核殼結(jié)構(gòu)MBS和和 PAE(ACR)在改性在改性 PVC時(shí)，在時(shí)，在加工過(guò)程中形成加工過(guò)程中形成了單個(gè)球形高彈了單個(gè)球形高彈粒子。粒子。網(wǎng)絡(luò)型抗沖改性劑對(duì)剪切的依賴性網(wǎng)絡(luò)型抗沖改性劑對(duì)剪切的依賴性n 在加工過(guò)程中，剪切力在加工過(guò)程中，剪切力必須正好滿足以形成網(wǎng)必須正好滿足以形成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，過(guò)多的剪切絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，過(guò)多的剪切往往會(huì)破壞網(wǎng)絡(luò)，由此往往會(huì)破壞網(wǎng)絡(luò)，由此會(huì)導(dǎo)致沖擊強(qiáng)度的降會(huì)導(dǎo)致沖擊強(qiáng)度的降低。低。n 當(dāng)溫度超過(guò)當(dāng)溫度超過(guò) 185～～ 190度度時(shí)也會(huì)產(chǎn)生同樣效應(yīng)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生同樣效應(yīng)n 相同條件下相同條件下 EVA網(wǎng)狀網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的破壞，結(jié)構(gòu)的破壞， EVA于于是以球狀粒子形式存是以球狀粒子形式存在。（發(fā)生相反轉(zhuǎn)）在。（發(fā)生相反轉(zhuǎn)）氯化聚乙烯抗沖改性劑（氯化聚乙烯抗沖改性劑（ CPE））n 裝飾線型材中裝飾線型材中 CPE－－ 135A含量對(duì)沖擊強(qiáng)度的影響含量對(duì)沖擊強(qiáng)度的影響n CaCO3含量含量 50份份氯化聚乙烯抗沖改性劑的優(yōu)缺點(diǎn)氯化聚乙烯抗沖改性劑的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：n 價(jià)格低廉價(jià)格低廉n 加工容易加工容易缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：n 剛性下降剛性下降n 彎曲強(qiáng)度下降彎曲強(qiáng)度下降n 降低耐熱性降低耐熱性n 降低表面硬度降低表面硬度n 光澤性下降光澤性下降聚丙烯酸酯抗沖改性劑（聚丙烯酸酯抗沖改性劑（ ACR））n 聚丙烯酸丁酯（聚丙烯酸丁酯（ Tg～－～－ 56度）度）n 聚丙烯酸聚丙烯酸 2－乙基己酯（－乙基己酯（ Tg～－～－ 70度）度）n 懸浮聚合接枝懸浮聚合接枝 PVCn 接枝共聚丙烯酸衍生物，如丙烯酸丁接枝共聚丙烯酸衍生物，如丙烯酸丁酯（酯（ BA）與甲基丙烯酸甲酯（）與甲基丙烯酸甲酯（ ACR））“核核 殼殼 ”結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) ACR抗沖改性劑簡(jiǎn)介抗沖改性劑簡(jiǎn)介“核 — 殼 ”結(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)的常見(jiàn)的 ACR抗沖改性劑抗沖改性劑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聚丙烯酸酯類改性劑的應(yīng)用聚丙烯酸酯類改性劑的應(yīng)用n UPVC窗型材聚丙烯酸丁酯窗型材聚丙烯酸丁酯 (ACR)含量對(duì)沖擊強(qiáng)度的影響含量對(duì)沖擊強(qiáng)度的影響聚丙烯酸酯類改性劑的優(yōu)點(diǎn)聚丙烯酸酯類改性劑的優(yōu)點(diǎn)n 無(wú)故障加工無(wú)故障加工n 光亮且持久光亮且持久n 能獲得很高的缺口抗能獲得很高的缺口抗沖擊強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度n 很好的外觀很好的外觀n 良好的耐老化性能良好的耐老化性能ABSn 三元貢獻(xiàn)圖三元貢獻(xiàn)圖ABS的增強(qiáng)特點(diǎn)的增強(qiáng)特點(diǎn)n 光潔度高光潔度高n 剛性和韌性同時(shí)提高剛性和韌性同時(shí)提高n ABS改性時(shí)可提高材料的耐熱性改性時(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 methacrylaten 三元貢獻(xiàn)圖三元貢獻(xiàn)圖ButadieneStyreneMBS改性改性 PVCn 沖擊強(qiáng)度與溫度的關(guān)系沖擊強(qiáng)度與溫度的關(guān)系硬硬 PVC的增韌改性的增韌改性nCPE PVC型材型材nACR PVC型材型材nABS PVC注塑料注塑料nMBS PVCM聚丙烯的抗沖改性劑聚丙烯的抗沖改性劑n 順丁膠順丁膠n SBS(StyreneButadieneStyrene)n EPDM(EthylenePropyleneDiene Mischpolymere)n EPR (EthylenePropylene Rubber)n POE彈性體彈性體 (Polyolefin Elastomer)n SEI彈性體彈性體 (Styrene Ethylene Interpolymer)n VistaxPP共混物隨著共混物隨著 EPDM的變化的變化PP抗沖擊改性抗沖擊改性n 抗沖改性的抗沖改性的 PP與與 EPDM含量的關(guān)系的含量的關(guān)系的改性改性 PP在汽車上的應(yīng)用在汽車上的應(yīng)用n 汽車保險(xiǎn)杠汽車保險(xiǎn)杠n 前后擋板前后擋板n 儀表板儀表板n 車輪擋板車輪擋板n 門(mén)板襯里門(mén)板襯里聚苯乙烯及其共聚物的抗沖改性聚苯乙烯及其共聚物的抗沖改性n 丁二烯接枝聚苯乙烯丁二烯接枝聚苯乙烯n 用用 SBS改性改性 PSn 用用 EPDM改性改性 PS可用于戶外可用于戶外聚酰胺的抗沖改性聚酰胺的抗沖改性需要接枝改性的彈性體需要接枝改性的彈性體n gEPDMn gEPRn gPOE接枝馬來(lái)酸酐、丙烯酸（酯接枝馬來(lái)酸酐、丙烯酸（酯））改性與非改性的聚酰胺物理性能比較改性與非改性的聚酰胺物理性能比較n 接枝接枝 EPDM、 EPR和和 POE彈性體改性彈性體改性 PA66三元共聚物性能表及應(yīng)用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 8MI() g/10min 6 6 6 5GMA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 400LOTADER174。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熱塑性彈性體（俗稱苯乙烯類熱塑性彈性體（俗稱TPE/TPR））n PR是以苯乙烯類熱塑性彈性體為基材共混而成是以苯乙烯類熱塑性彈性體為基材共混而成的熱塑性彈性體，具有柔軟的觸感與可調(diào)整的的熱塑性彈性體，具有柔軟的觸感與可調(diào)整的特性及硬度，且安全環(huán)保、無(wú)污染、可回收，特性及硬度，且安全環(huán)保、無(wú)污染、可回收，是傳統(tǒng)的熱固性橡膠與是傳統(tǒng)的熱固性橡膠與 PVC的優(yōu)良替換品。的優(yōu)良替換品。 特性● 無(wú)毒且具有相應(yīng)的無(wú)毒證明● 良好的耐侯性、耐化學(xué)性● 優(yōu)異的柔軟性和回彈性● 低比重、易配色● 良好的抗屈撓強(qiáng)度● 高透明性● 與 PP、 PE、 ABS、 PS、 PC、 PA等材料優(yōu)異的粘合性陶氏聚烯烴彈性體陶氏聚烯烴彈性體 EngageEngageGrade Density(g/cm3)ASTM D792MooneyViscosityML1+4atASTM D1646MeltflowIndex(dg/min)ASTM D1238HardnessShoreAASTM D2240DSCmeltingPeak(℃ )Rate/minASTM