【文章內(nèi)容簡介】 著色力、加工性能和價格等之間的良好平衡。商用機器。是ABS的一個大的“附加值”市場，這部分在1989年約為7500萬磅樹脂，在歷史上一直保持強勁的增長速度。阻燃級材料在計算機外殼及控制板方面很適用。建筑。ABS在此領(lǐng)域內(nèi)有廣泛應(yīng)用，特別是在排水、廢水和排氣（合稱DWV）管，以及注塑管件等方面。1989年美國的銷量超過1．5億磅。ABS材料能與低價格的PVC在DWV管材市場上共存，是由于它能提供改進了的低溫沖擊性能、較易粘接和低得多的比重。消費品和工業(yè)品市場中有許多部分應(yīng)用ABS。這包括玩具、醫(yī)療器具、草坪和花園用具、家具、化妝品包裝、船舶、排灌、箱包和淋浴間。非常美觀。良好的加工性能、高光滑度及有利的成本／性能之間的平衡等方面的要求，決定了ABS對于這個廣闊市場部分的適合性。商業(yè)信息盡管ABS用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來說，已有很長的歷史，這類產(chǎn)品及其服務(wù)的大多數(shù)市場和應(yīng)用，還遠(yuǎn)沒有成熟。未來幾年內(nèi)，美國對ABS樹脂的需求預(yù)計將以每年3～5％的速度增長。ABS在歐洲的增長率估計與美國相似，而太平洋地區(qū)相則為每年7～ 10％左右。以ABS為基礎(chǔ)的合金甚至比標(biāo)準(zhǔn)ABS樹脂預(yù)計有更快的增長。在1991年中的價格表上，普通用途ABS注塑級產(chǎn)品的價格范圍為：中檔的沖擊／原始型樹脂的標(biāo)價為 1．47美元／磅；極高沖擊強度級材料的價格為1．62美元／磅。一般地，擠塑級產(chǎn)品的標(biāo)價要低5％～ 10％。專用阻燃級和高耐熱級起價為回．65美元／磅，這是原始材料批發(fā)價。以下是美國的三個主要的ABS生產(chǎn)商：通用塑料公司（Cycolac牌樹脂），孟山都公司（Lustran），陶氏化學(xué)公司（Magnum牌）。通用塑料公司的（美）國內(nèi)生產(chǎn)能力最大，所占市場份額居先。所有這三個供應(yīng)商都有美國以外的生產(chǎn)能力。P P聚丙烯無規(guī)共聚物聚丙烯無規(guī)共聚物也是聚丙烯的一種，它的高分子鏈的基本結(jié)構(gòu)用加入不同種類的單體分于加以改性。乙烯是最常用的單體，它引起聚丙烯物理性質(zhì)的改變。與PP均聚物相比，無規(guī)共聚物改進了光學(xué)性能（增加了透明度并減少了濁霧），提高了抗沖擊性能，增加了撓性，降低了熔化溫度，從而也降低了熱熔接溫度；同時在化學(xué)穩(wěn)定性、水蒸汽隔離性能和器官感覺性能（低氣味和味道）方面與均聚物基本相同。開發(fā)了將改進了的透明度和沖擊強度結(jié)合起來的PP無規(guī)共聚物，應(yīng)用于吹塑、注塑、薄膜和片材擠壓加工領(lǐng)域，作食品包裝材料、醫(yī)藥包裝材料和日常消費品?；瘜W(xué)PP無規(guī)共聚物一般含有 1－ 7％（重量）的乙烯分子及 99— 93％（重量）的丙烯分子。在聚合物鏈上，乙烯分子無規(guī)則地插在丙烯分子中間。在這種無規(guī)的或統(tǒng)計學(xué)共聚物中，大多數(shù)（通常 75％）的乙烯是以單分子插入的方式結(jié)合進去的，叫做X3基團（三個連續(xù)的乙烯［CH2］依次排列在主鏈上），這還可看成是一個乙烯分子插在兩個丙烯分子中間。另有 25％的乙烯是以多分子插入的方式結(jié)合進主鏈的，又叫X5基團，因為有5個連續(xù)的亞甲基團（兩個乙烯分子一起插在兩個丙烯分子中間）。很難把X5和更高的基團如XX9等加以區(qū)分。鑒于此，把XS和更高基團的乙烯含量一起統(tǒng)計為＞X3％。無規(guī)度比值X3／X5可以測定。當(dāng)X3以上基團的百分比很大時，將顯著降低共聚物的結(jié)晶度，這對無規(guī)共聚物的最終性能影響很大。共聚物中極高含量的乙烯對聚合物結(jié)晶度的影響，類似于高無規(guī)聚丙烯含量時的作用。無規(guī)PP共聚物不同于均聚物，因為無規(guī)地插入聚合物主鏈中的乙烯分子阻礙了聚合物分子的結(jié)晶型排列。共聚物結(jié)晶度的降低引起物理性質(zhì)的改變：無規(guī)共聚物與PP均聚物相比剛度降低，抗沖擊性能提高，透明度更好。乙烯共聚物還有較低的熔化溫度，這成了它們在某些方面應(yīng)用時的優(yōu)點。無規(guī)共聚物含有較多的可革取物和無規(guī)PP，以及乙烯含量高得多的聚合物鏈。這種較高的可革取物含量，視不同的聚合過程，不同程度地存在于所有的商品共聚物材料中，并在滿足聯(lián)邦食品管理局（FDA）關(guān)于食品接觸的規(guī)定上造成困難。制造方法乙烯／丙烯無規(guī)共聚物是由乙烯分子和丙烯分子同時進行聚合反應(yīng)而制得的，所用反應(yīng)器與生產(chǎn)PP均聚物的一樣。乙烯分子比丙烯分子小，反應(yīng)快于（反應(yīng)活性約十倍）丙烯。這使催化劑的立體定向性減弱而活性增大，從而導(dǎo)致無規(guī)聚丙烯生成量增多。為了減少這種無規(guī)物的生成，需要降低反應(yīng)溫度，從而降低催化劑的活性，并減少最終產(chǎn)物中無規(guī)異構(gòu)體的含量，得到一種具有較均衡性能的產(chǎn)品。乙烯含量高（＞3％）的無規(guī)共聚物在生產(chǎn)過程中處理起來比較困難，也很難在己烷稀釋劑中進行聚合反應(yīng)，因為反應(yīng)的二級副產(chǎn)品（無規(guī)聚丙烯和含乙烯量很高的共聚物）能溶于己烷。這在液體丙烯的本體聚合反應(yīng)也是一樣，盡管溶解度較低。己烷稀釋工藝生產(chǎn)出的大量副產(chǎn)品，必須在己烷再循環(huán)階段分離出來，這會增加總生產(chǎn)成本，然而卻能得到合少量可溶組分的較清潔的聚合物。 在本體聚合工藝中，這些雜質(zhì)會留在聚合物中，并在處理薄片狀材料時帶來麻煩。而且，最終共聚產(chǎn)品中含有較多的可溶性雜質(zhì)。使用有機溶劑進行二次清洗，可除去大部分雜質(zhì)，但又會提高共聚物的總生產(chǎn)成本。一般地，副產(chǎn)物含量高時，薄片狀無規(guī)共聚物會變得較粘，當(dāng)乙烯含量高于3．5％（重量）時，這個問題更突出。處理問題增多，以及較低的反應(yīng)器溫度導(dǎo)致無規(guī)共聚物較低的生產(chǎn)速度。而且無規(guī)共聚物的生產(chǎn)周期通常很短。這些因素使無規(guī)共聚物的總生產(chǎn)成本高于均聚物，對乙烯含量高的無規(guī)共聚物更是如此。共聚物熔點降低和乙烯含量直接相關(guān)。據(jù)報導(dǎo)，乙烯含量為7％時，共聚物的熔點低達(dá)152176。F。X3含量對共聚物熔點的影響比兒及更高基因含量的影響更大。它還取決于催化劑本身，及其以X3基團代替以X5基團結(jié)合乙烯的能力。性能物理性能：一般地說，無規(guī)PP共聚物比PP均聚物的撓曲性好而剛性低。它們在溫度降至32176。F時，還能保持適中的沖擊強度，而當(dāng)溫度降至4176。F時，有用性就有限了。共聚物的彎曲模量（ 1％應(yīng)變時的割線模量）在 483～1034MPa范圍內(nèi)，而均聚物則在1034～1379MPa范圍內(nèi)。PP共聚物材料的分子量對剛性的影響不如PP均聚物的大。帶切口的懸臂梁式?jīng)_擊強度一般在0．8～1．4英尺?磅／英寸的范圍內(nèi)。耐化學(xué)性能：無規(guī)PP共聚物對酸。堿、醇、低沸點碳?xì)浠衔锶軇┘霸S多有機化學(xué)品的作用有很強的抵抗力。室溫下，PP共聚物基本不溶于大多數(shù)有機溶劑。而且，當(dāng)暴露在肥皂、皂堿液。水性試劑和醇類中時，它們不象其它許多聚合物那樣會發(fā)生環(huán)境應(yīng)力斷裂損壞。當(dāng)與某些化學(xué)品接觸時，特別是液體烴。氯代有機物和強氧化劑，能引起表面裂紋或溶脹。非極性化合物一般比極性化合物更容易為聚丙烯所吸收。阻隔性能：PP共聚物和均聚物都有很低的水蒸汽滲透率（0．5克／毫升／100平方英寸／24小時）。這些性質(zhì)可以通過定向加以改進。拉伸吹塑型聚丙烯瓶子已把抗水蒸汽滲透性能改進至0．3，氧氣滲透率到2500。電性能：一般地，聚丙烯有很好的電性能，包括：高介電強度，低介電常數(shù)和低損耗因子；然而，電力應(yīng)用一般選擇均聚物。用途無規(guī)共聚型聚丙烯主要用于薄膜、吹塑和注塑等要求高透明度的場合。乙烯含量較高的共聚物，由于熔接起始溫度較低而廣泛用作共擠出薄膜結(jié)構(gòu)的特殊密封層。聚鄰苯二酰胺PPA聚鄰苯二酰胺（簡稱PPA）樹脂是以對苯二甲酸或鄰苯二甲酸為原料的半芳香族聚酰胺。既有半結(jié)晶態(tài)的，也有非結(jié)晶態(tài)的，其玻璃化溫度在255176。F左右。非結(jié)晶態(tài)的PPA主要用于要求阻隔性能的場合；半結(jié)晶態(tài)的PPA樹脂主要用于注塑加工，也用于其它熔融加工工藝。下文主要介紹后者——半結(jié)晶態(tài)PPA樹脂，特別注明的除外。半結(jié)晶態(tài)PPAS的熔點約為590176。F，以不透明矩形切片的形式供應(yīng)。性能PPA樹脂比脂肪類聚酰胺如尼龍6，6等更結(jié)實堅硬；對水分的敏感度更低；熱性能更好；而且蠕變、疲勞和耐化學(xué)品性能也好得多。例如：含 45％玻璃短纖維的PPA樹脂，抗張強度約276MPa，彎曲模量超過13786MPa，熱變形溫度（HDT）549176。F。即使礦物填料級的PPA，抗張強度也能達(dá)到117MPa。PPA樹脂的延展性不如尼龍6，6，然而，已經(jīng)開發(fā)出未增強的沖擊改性級PPA樹脂，其缺口懸臂梁式?jīng)_擊強度高達(dá)20英尺?磅／英寸。所有的聚酚胺都吸收一定的水分，引起增塑作用和尺寸改變。例如尼龍6，6，在23176。F下，相對濕度為100％時，能吸收8．9％的水分，這使其玻璃化溫度由6．5176。C降到一20℃，尺寸增加2．3％。在相同條件下，PPA樹脂能吸收約6%的水分，但其玻璃化溫度Tg不會低于40℃，伴隨的尺寸增長不超過 1．0％。正如前面所提過的，用玻璃增強的PPA樹脂有很高的HDT值，能耐受很高溫度的短期作用，例如：在一個供爐中或者在蒸汽相和在紅外逆流團結(jié)過程中。PPA樹脂的熱氧化穩(wěn)定性使它能耐長期高溫作用，玻璃增強級PPA，在20 000小時內(nèi)，其連續(xù)使用溫度可達(dá)330176。F。在正常環(huán)境條件下，PPA樹脂通常對脂肪烴、芳香烴、氯代烴、酯、酮、醇和大多數(shù)水溶液表現(xiàn)出優(yōu)秀的抗溶性。這類樹脂不能經(jīng)受極強的酸和強氧化劑的作用?？扇苡诜雍图追?。PPA并非天生阻燃，根據(jù)UL94標(biāo)準(zhǔn)，阻燃級牌號的樹脂的定級為VO，直至0．031英寸厚度。加工盡管其它熔融工藝也能使用，絕大多數(shù)PPA樹脂是用傳統(tǒng)注塑法加工的。把 PPA原料預(yù)干燥到低于 0．1％的濕度水平，然后裝入熱密封的金屬村里袋子或盒子內(nèi)，這些容器能保證PPA原料在加工前不用再干燥。加工工藝可接受的濕度水平是0．15％或更低。加工濕的樹脂能使分子量降低，造成相應(yīng)的機械性能上的損失。使用干燥劑貯斗式干燥器，在175176。F條件下很容易把樹脂干燥到露點濕度達(dá)一25176。F甚至更低。干燥時間視吸收的水量而定，一般在4—16個小時范圍內(nèi)。注塑時熔融溫度在615—650176。F范圍內(nèi)，物料在機筒內(nèi)的停留時間不超過10分鐘，這樣注塑出來的產(chǎn)品機械性能最佳。要求模具溫度至少275176。F，以便得到完全結(jié)晶和尺寸穩(wěn)定性最佳的產(chǎn)品。具有部分厚壁的部件，由于冷卻速度慢，可以在較低的模溫下注塑。模溫對于成品部件的表面外感最佳化是至關(guān)重要的。用于真空鍍金屬成電鍍金屬的礦物填料級PPA樹脂的模具表面溫度要求350176。F。用途由于PPA樹脂的杰出的物理、熱和電性能，尤其是適中的成本，使它有廣闊的應(yīng)用范圍。這些性能和優(yōu)良的耐化學(xué)性一起，使PPA成為汽車工業(yè)許多用途的候選者。趨向更好的空氣動力學(xué)車身設(shè)計連同更高性能的馬達(dá)，將提高發(fā)動機箱的溫度，使傳統(tǒng)的熱塑塑料顯得不盡適用。這些新的要求使PPA成為制作下述部件的候選材料之一：汽車前燈反光器、軸承座、皮帶輪、傳感器殼體、燃料管線元件和電氣元件。電氣元件的發(fā)展方向是小型化和高溫團結(jié)，如紅外固結(jié)和汽相團結(jié)，這需要PPA的優(yōu)越性能。阻燃級PPA具有優(yōu)良的電性能、很高的HDT值、高的高溫彎曲模量、能以最小的溢料加工成長的薄壁部件，因此適合于制作開關(guān)設(shè)備。連接件、電刷座和馬達(dá)托架。礦物填料級PPA用于反光表面和鍍金屬方面的用途，包括汽車前燈、裝飾用管件和硬件。未經(jīng)增強的沖擊改性級PPA有極好的均衡機械性、高溫性能。超常的韌性且這些性能受濕度的影響極小，其用途包括油田部件、軍用品、體育用品、風(fēng)扇葉輪和齒輪及個人安全用品。商業(yè)信息生產(chǎn)非結(jié)晶PPA樹脂的公司有：Amoco特性制品公司（Amodel牌），杜邦公司（Eytel牌），Dynamit諾貝爾公司（Trogamid牌）。Amoco公司和三井石化公司分別生產(chǎn)Amodel牌和Arlen牌的結(jié)晶PPA樹脂。聚丙烯P P聚丙烯最突出的性質(zhì)是多面性，它能適合于許多加工方法和用途。它的價值和多面性主要來自于優(yōu)良的耐化學(xué)品性能、在大宗熱塑性塑料中最低的密度和最高的熔點、適中的成本?；瘜W(xué)和性能聚丙烯（簡稱PP）與聚乙烯（PE）不同之處在于，前者每隔一個碳原子上就有一個甲基，這起到使鏈硬化的作用。除非這些甲基處于鏈的同一側(cè)位置上，聚合物不會結(jié)晶。在Natta和Ziegler（互相獨立地）開發(fā)出立體定向催化劑之前，只能生產(chǎn)出軟且粘連的無規(guī)立構(gòu)聚丙烯。商業(yè)塑料的硬度和耐溶齊小勝源自結(jié)晶性。PP的鏈比PE的硬，因而PP有較高的熔化溫度和抗張強度，但結(jié)晶度較低。PP均聚物的熔點約為330176。F，取決于加熱速度和熱歷史。在PP鏈上間隔地插入乙烯（無規(guī)共聚），鏈會變得更缺乏規(guī)則和更柔軟，從而降低聚合物的結(jié)晶度、模量、熔點和熔點銳度。典型的無規(guī)共聚物是比較透明的，熔點在293—305176。F范圍內(nèi)。當(dāng)乙烯含量升高時，聚合物的結(jié)晶度越來越低，最后變成乙烯一丙烯橡膠（EPR）。另一類重要的共聚物是抗沖擊非均相共聚物。這些產(chǎn)品是由橡膠（有時為PE）在均聚物基體中聚合而制得的。所用橡膠通常為EPR，它生成一個與均聚物基體分離的相態(tài)，形成有光霧。半透明的外觀。這些材料并非真正的嵌段共聚物，因為其中的橡膠相可被溶劑所革取。用EPR與PP共混可得類似的產(chǎn)品，抗沖擊共聚物具有和均聚體物相似的熔點。分子量和分子量分布在PP加工過程中很重要。在446T和4．75磅負(fù)荷下的熔體流動是熔體粘度的一個指數(shù)，該指數(shù)與重均分子量相關(guān)。商品聚丙烯的熔體流動有低至0．25克／10分鐘到高達(dá)800克／10分鐘。分子量分布用重均分子量與數(shù)均分子量的比值來表示，高結(jié)晶度PP的這個比值可以高達(dá)11；而用作熔吹織物的PP則可低至2．l。這個比值在纖維紡絲過程中極為重要，而且影響到擠壓、擠出物脹大、模塑內(nèi)應(yīng)力和定向過程。象大多數(shù)聚合物一樣，聚丙烯會氧化，特別是在熔化加工過程中。就PP而論，采取清除攻擊叔氫的自由基來保護聚合物。對于在高溫下長期使用的PP，則采用復(fù)雜的多組分穩(wěn)定劑體系；對于限制氣味或味道的場合，穩(wěn)定體系必須非常簡單。如果用于防陽光（紫外線）可加入炭黑或用專門的穩(wěn)定方法。普通PP的抗張強度為34．5MPa，彎曲模量約為1723MPa。有抗張強度為100MPa，彎曲模量為9650MPa的玻璃填充級PP。礦物填充級PP的彎曲模量可高達(dá)約4480MPa，但抗張強度增加不多。在低于一75176。F時仍保持延展性?？箯垙姸鹊椭?8 6MPa和彎曲模量低至689MPa的抗沖擊共聚物已經(jīng)不是最近出現(xiàn)的品種了?，F(xiàn)代聚合反應(yīng)過程能生產(chǎn)出可填補聚丙烯與烯烴橡膠之間空白的材料。除了強氧化劑和非極性溶劑外，PP對化學(xué)侵蝕有很強的抵抗力。例如，發(fā)煙硝酸或熱的濃硫酸能使PP降解，但濃度較低的溶液則對PP無害。液體如汽油、二甲