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改性塑料

改性塑料都是指哪方面的改性,其特性有哪些?

来源:中新华美官网 发布日期: 2018.05.18
信息摘要:
改性塑料是指通过物理、化学、机械等方法,改善或增加其功能,在电、磁、光、热、耐老化、阻燃、机械性能等方面达到特殊环境条件下使用的功能。改性塑…

改性塑料是指通过物理、化学、机械等方法,改善或增加其功能,在电、磁、光、热、耐老化、阻燃、机械性能等方面达到特殊环境条件下使用的功能。改性塑料可以降低塑料制品的成本,提高其本身不具备的功能性。

塑料表面改性的目的主要可分为两大类:一类是直接应用的改性,另一类是间接应用的改性。
    (1)直接应用的塑料表面改性直接应用改性是指可以直接获得应用的一些改性,具体有表面光泽度、表面硬度、表面耐磨性及摩擦性、表面防老化、表面阻燃、表面导电及表面阻隔等。塑料表面这方面的改性近年来开发应用很快,如在塑料阻隔改性方面,表面阻隔改性占有很重要的地位。
    (2)间接应用的塑料表面改性间接应用改性是指为直接应用打基础的一些改性,具体如为改善塑料的粘接性、印刷性及层化性等而进行的提高塑料表面张力的改性。例如,以塑料电镀为例,未经表面处理的塑料品种只有ABS的镀层牢度能达到要求;尤其聚烯烃类塑料品种,镀层牢度十分低,必须进行表面改性以提高与镀层的结合牢度,方可进行电镀处理。

一些改性塑料常见填充及其效果

填充物质

效果

碳酸钙(重钙、轻钙)

增量降低成本、提高抗冲击性能

滑石粉

增量降低成本,提高刚性和耐热性、提高尺寸稳定性

云母粉

显著提高刚性和耐热性,提高尺寸稳定性和耐高温蠕变性

煅烧高岭土

提高电绝缘性

硅灰石

有一定增强效果、提高表面硬度

硫酸钡

提高制品表面光泽、增大材料密度

氢氧化铝

作为阻燃剂使用,达到填充、阻燃、消焰三重效果

炭黑

制作导电塑料,达到永久抗静电效果,提高耐光照老化性

金属粉

制作导电塑料,达到永久抗静电效果

木粉

降低成本、有利资源再生利用

石墨

提高润滑性、减小摩擦力


常见改性塑料的改性有:

塑料的硬度和柔性改进

       (1)添加改进塑料的硬度是指在塑料中加入硬质添加剂的一种改性方法。常用的硬度填加剂为刚性无机填料及纤维。
       (2)塑料的表面硬度改进方法是指只改善塑料制品外表的硬度,而制品内部的硬度不变。这是一种低成本的硬度改进方法。这种改性方法主要用于壳体、装饰材料、光学材料及日用品等。这种改性方法主要包括涂层、镀层及表面处理三种方法。
       (3)共混与复合改进塑料的硬度:①塑料共混改进方法即在低硬度树脂混高硬度树脂,以提高其整体硬度。常见的共混树脂有:PS、PMMA、ABS等,需要改性的树脂主要为PA、PP等。②塑料复合改进硬度的方法即在低硬度塑料制品表面上复合一层高硬度树脂。此方法主要适合于挤出制品,如板、片、膜及管材等。常用的复合树脂为PS、PMMA、ABS等。
       (4)添加增塑剂改进塑料的柔性:增塑剂的主要作用是改善树脂的加工性,即降低加工温度,改善加工流动性。但其加入到相关的树脂中,还可以赋予制品以柔性。适用于增塑剂进行改进柔性的树脂有:PVC、PA、ABS等。

塑料的增强

       塑料的增强一般是添加补强填料和纤维。大部分常规填料直接添加到树脂中,会引起塑料的拉伸强度下降。但有些经过表面独步一时的或直接添加的特殊填料不但不引起拉伸强度的下降,反而会在一定程度上提高拉伸强度,我们称这类填料为补强填料。补强填补的增强改性远不及增强纤维,只可用于一些强度要求不太高的场合。塑料添加纤维增强方法是最常用且有效的增强方法。增强用纤维类材料是塑料用最主要的增强材料,其用量可占整个增强材料的90%以上。增强用纤维类材料包括纤维和晶须两大类,具体品种主要有:无机类(如玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维、晶须、石英纤维、石墨纤维及陶瓷纤维等)、有机类(如PAN纤维、聚乙烯纤维、PA纤维、PC纤维、PVC纤维及聚酯纤维等)、金属类(如硼纤维及铝、钛、钙等金属晶须等)。
 
四、塑料的热学性能和阻燃性能改进

       影响塑料制品使用的热学性能主要为耐热温度和耐低温温度。耐热温度主要可用热变形温度、马丁耐热温度及维卡软化点表示;而耐低温温度一般可用脆化温度表示。在所有填料中,除有机填料外,大部分无机矿物填料都可明显提高塑料的耐热温度。常用的耐热填料有:碳酸钙、滑石粉、硅灰石、云母、煅烧陶土、铝矾土及石棉等。例如,云母的最高使用温度可达1000摄氏度,是最有效的耐热改性填料。另外,塑料的增强改变耐热性效果比填充还要好,这主要是因为大部分纤维的耐热温度十分高,熔点大都超过1500摄氏度。常用的耐热纤维主要有:石棉纤维、玻璃纤维、碳纤维、晶须、聚酰胺纤维及丙烯酸酯纤维等。
       大多数塑料的阻燃性都不是十分好,塑料配方中需要添加阻燃剂。阻燃剂,它是一类能够阻止塑料引燃或抑制火焰传播的助剂。此外,还需要天添加抑烟剂辅助。

五、塑料成本降低

       降低塑料的成本会使用一些改性方法降低成本。主要的方法有添加填料、共混廉价树脂等。

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