塑料改性与加工技术

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1、塑料改性加工技术苑会林北京化工大学材料科学与工程学院制品的安全保证材料制品设计模具及其生产工艺后处理及装配与修饰1.材料的改性脆性的塑料：PVCPSPPPAPOMPBTPETPPO塑料脆性的测定与评价冲击性能测试方法简支梁测试（Sharp）无缺口（常温、低温）有缺口（常温、低温）悬臂梁测试（Izod）无缺口（常温、低温）有缺口（常温、低温）简支梁测试（Sharp）GB1043－79悬臂梁测试（Izod）GB1843－80不同塑料的抗冲击强度冲击强度的测试方法DIN53453（简支梁）DIN5375

2、3（双V形缺口试样）GB1043－79（简支梁）GB1843－80（悬臂梁）ISO179－1982（简支梁）ISO180－1982（悬臂梁）ASTMD256（悬臂梁）（简支梁）2.抗冲击改性的理论抗冲改性剂的定义：能把脆性塑料转变为韧性塑料的高分子添加剂抗冲改性的方法：共混改性共聚改性抗冲击吸收的能量（kJ/m2）弹性能－－断裂应力（聚合物的弹性模量）形变能－－分子链滑移吸收的能量主要技术参数及精度:最大冲击能量：4J(简)5.5J(悬)采样速率：10us分辨率：1/4096量程选择：1、2、4、

3、8负荷测量精度：≤1%长春市智能仪器设备有限公司冲击脆裂机理制品受振动和冲击应力传入的机械能被连续的基体－－硬相所吸收，如果要防止脆裂，能量必须传到封闭的高弹性中。FractureofpolymersDuctileandbrittlefracturesThermosettingpolymersCrazingFibrillarbridgesMircovoidsCrack聚合物的拉伸应力应变曲线1刚性材料2弹性材料3增韧改性后的聚合物材料长春市智能仪器设备有限公司抗冲击能量释放的两种机理微裂纹形成（微

4、纤化形变区）能量释放是由分子伸展运动形成小空隙而引起的，其结果会造成体积膨胀。抗冲击能量释放的两种机理剪切形变（剪切屈服）基体中高分子链发生滑移而产生的能量释放，不造成显著体积变化PVC的抗冲改性网络型PE-C和EVA在改性PVC时，在加工过程中形成了蜂窝状的网络。弹性核壳结构MBS和PAE(ACR)在改性PVC时，在加工过程中形成了单个球形高弹粒子。网络型抗冲改性剂对剪切的依赖性在加工过程中，剪切力必须正好满足以形成网络状结构，过多的剪切往往会破坏网络，由此会导致冲击强度的降低。当温度超过185

5、～190度时也会产生同样效应相同条件下EVA网状结构的破坏，EVA于是以球状粒子形式存在。（发生相反转）氯化聚乙烯抗冲改性剂（CPE）装饰线型材中CPE－135A含量对冲击强度的影响CaCO3含量50份氯化聚乙烯抗冲改性剂的优缺点优点：价格低廉加工容易缺点：刚性下降弯曲强度下降降低耐热性降低表面硬度光泽性下降聚丙烯酸酯抗冲改性剂（ACR）聚丙烯酸丁酯（Tg～－56度）聚丙烯酸2－乙基己酯（Tg～－70度）悬浮聚合接枝PVC接枝共聚丙烯酸衍生物，如丙烯酸丁酯（BA）与甲基丙烯酸甲酯（ACR）“核-壳

6、”结构ACR抗冲改性剂简介“核—壳”结构ACR抗冲改性剂结构图橡胶核（PBA）较高Tg壳（PMMA）常见的ACR抗冲改性剂1国外开发的主要产品美国RohmHaas公司的KM系列韩国LG公司的IM系列日本吴羽公司的FM系列2国内开发的主要产品山西省化工研究院的ACR-JG-501北京化工研究院的BKM-323B聚丙烯酸酯类改性剂的应用UPVC窗型材聚丙烯酸丁酯(ACR)含量对冲击强度的影响聚丙烯酸酯类改性剂的优点无故障加工光亮且持久能获得很高的缺口抗冲击强度很好的外观良好的耐老化性能ABS三元贡献

7、图ABS的增强特点光洁度高刚性和韧性同时提高ABS改性时可提高材料的耐热性不同材料的应力-应变曲线aSANbABSc聚丁二烯MBSMethylmethacrylate三元贡献图ButadieneStyreneMBS改性PVC冲击强度与温度的关系硬PVC的增韧改性CPEPVC型材ACRPVC型材ABSPVC注塑料MBSPVC-M聚丙烯的抗冲改性剂顺丁胶SBS(Styrene-Butadiene-Styrene)EPDM(Ethylene-Propylene-DieneMischpolymere)EP

8、R(Ethylene-PropyleneRubber)POE弹性体(PolyolefinElastomer)SEI弹性体(StyreneEthyleneInterpolymer)VistaxPP共混物随着EPDM的变化PP抗冲击改性抗冲改性的PP与EPDM含量的关系的改性PP在汽车上的应用汽车保险杠前后挡板仪表板车轮挡板门板衬里聚苯乙烯及其共聚物的抗冲改性丁二烯接枝聚苯乙烯用SBS改性PS用EPDM改性PS可用于户外聚酰胺的抗冲改性需要接枝改性的弹性体g-EPDMg-EPRg-PO