《通用热塑性塑料.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《通用热塑性塑料.ppt(27页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、塑料材料的特性,通用热塑性塑料通用热塑性塑料是指综合性能好、耐热温度在100以下、力学性能一般、产量很大、应用范围很广泛、价格很低的一类树脂。通用热塑性塑料包括:聚乙烯类、聚氯乙烯类、聚丙烯类和聚苯乙烯类4类,其产量可占整个树脂的80以上。,一、聚乙烯塑料简介:聚乙烯是指由乙烯单体自由基聚合而成的聚合物,英文名称为Polyethylene,简称PE。PE的合成原料来自石油。聚乙烯的主要品种有:低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高分子量聚乙烯(UHMWPE)、茂金属聚乙烯等。二、聚乙烯关塑料的结构性能:1、PE的结构:PE为线性聚合物,具有同烷烃
2、相似的结构,属于高分子长链脂肪烃;分子对称无极性,分子间作用力小,力学性能不高、电绝缘性好、熔点低、印刷性不好。分子量越高,树脂的力学性能如拉伸强度、低温脆化性能、耐环境应力开裂性能等都好,但加工性能变差。随着结晶度的提高,PE制品的密度、刚性、硬度和强度等性能提高,但其冲击性能下降。,第一类 聚乙烯类塑料,2 P E的性能:、一般性能:PE树脂为无味、无毒的白色粉末或颗粒,外观呈乳白色,有似蜡的手感,吸水率低,小于0.01。PE的膜透明,并随结晶度提高面下降。PE膜的透水率低但透气性较大,不适于保鲜包装而适于防潮包装。PE易燃,氧指数仅为17.4,燃烧时低烟,有少量熔融落滴,火焰上黄下蓝,有
3、石蜡气味。PE的耐水性较好。物品表面无极性,难以粘合和印刷,经表面处理才可改善。、力学性能:PE的力学性能一般,其拉伸强度较低,抗蠕变性不好,只有耐冲击性能较好。三种PE比较而言,冲击强度LDPELLDPEHDPE,其他力学性能LDPELLDPEHDPE。PE的力学性能受密度、结晶度和分子量的影响大,随这几种指标提高,其力学性能增大。PE的耐环境应力开裂性不好,但随分子量增大而改善。PE的耐穿刺好,并以LLDPE最好。、热学性能:PE的耐热性不高,随分子量和结晶度的提高而改善。PE的耐低温性好,脆化温度一般可达-50以下;随分子量的增大,最低可达-140。、电学性能:PE无极性,因此电性能十分
4、优异。介电损耗很低,且随温度和频率变化极小,可用于高频绝缘。PE是少数耐电晕性好的塑料品种,介电强度又高,因而可用做高压绝缘材料。、环境性能:PE属烷烃类惰性聚合物,具有良好的化学稳定性。PE在常温下可耐酸、碱、盐类水溶液的腐蚀,具体有稀硫酸、稀硝酸、任何浓度的盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸及乙酸等,但不耐强氧化剂如发烟硫酸、浓硫酸和铬酸等.因PE分子中含有少量双键和醚基,其耐候性不好,日晒、雨淋都引起老化,需加入抗氧剂和光稳定剂改善,一、聚乙烯类塑料的成型加工:PE的吸水率低,加工前不需要干燥处理。PE制品在冷却过程中容易结晶,因此在加工过程中应注意模温,以控制制品的结晶度,使之具有不同的性能。P
5、E的成型收缩率大,在设计模具时一定要考虑。PE可用注塑、挤出、吹塑、压制等方法成型。二、聚乙烯类塑料的应用范围:薄膜类制品;注塑制品;中空制品;管材制品;丝类制品;电缆制品;打包带及型材。,第二类 聚氯乙烯塑料,一、聚氯乙烯塑料简介:聚氯乙烯为由氯乙烯单体经自由基聚合而成的聚合物,英文名称Polyviny Chloride,简称PVC。按分子量的大小分可将PVC分成通用型和高聚合度型两类。通用型PVC的平均聚合度为5001500,高聚合度型的平均聚合度大于1700以上。树脂按形态不同可分为粉状和糊状两种,粉状常用于生产压延、注塑和挤出制品,乳液常用于生产人造革、壁纸、儿童玩具及乳胶手套等。按结
6、构不同可分为紧密型和疏松型两种,其中疏松型号棉花团状,可大量吸收增塑剂,常用于软制品的生产人造革密型呈乒乓球状,吸收增塑剂能力低,主要用于硬制品的生产。,二、聚氯乙烯塑料的结构性能:1、PVC的结构:PVC分子链中含有强极性的氯原子,分子间力大,这使PVC制品的刚性、硬度、力学提高,并赋予优异的难燃性能,但其介电常数和介电损耗角正切值比PE大。PVC树脂含有聚合反应中残留的少量双键、支链及引发剂残基,加上邻碳原子之间含有氯原子和氢原子,易脱氯化氢,使PVC在光、热作用下易发生降解反应。PVC分子链上的氯、氢原子空间排练基本无序,所以其制品的结晶度低,一秀只有5%15%。2、PVC的性能:一般性
7、能:PVC树脂为一种白色或淡黄色的粉末,相对密度为1.351.45;其制品的软硬程度可通过加入增塑剂的份数多少调整,制成软硬相差悬殊的制品。纯PVC的吸水率和透气性都很小。力学性能:PVC具有较高的硬度和力学性能,并随分子量的增大而提高,但随温度的升高而下降。PVC中加入增塑剂份数不同,对力学性能影响很大,一般随增塑剂含量增大,力学性能下降;硬质PVC的力学性能好,其弹性模量可达1500300MPa;而软质PVC的弹性模量仅为1.515 MPa,但断裂伸长率高达200%450%。PVC的耐磨性一般,硬质PVC的静磨擦因数为0.40.5,动磨擦因数为0.23。,热学性能:PVC的热稳定性十分差,
8、纯PVC树脂在140即开始分解,到180迅速加快,而PVC的熔融温度为160,因此纯PVC树脂难以用热塑性方法加工。PVC的线膨胀系数较小,具有难燃性,其氧化指数高达45以上。电学性能。是一种电性能较好的聚合物,但由于其本身极性较大,其电绝缘性不如PE和PP,介电常数、介电损耗角正切值和体积电阻率较大;PVC的电性能受温度和频率的影响较大,本身的耐电晕性又不好,一般只适用于中低压和低频绝缘材料。PVC的电性能与聚合方法有关,悬浮法较乳液法好,还受添加剂的种类影响较大。环境性能。PVC可耐大多数无机酸(发烟硫酸和浓硝酸除外)、碱、多数有机溶剂(乙醇、汽油和矿物油)和无机盐,适合作化工防腐材料。P
9、VC在酯、酮、芳烃及卤烃中熔胀或溶解,其中最好的溶剂为四氢呋喃和环巳酮。PVC对光氧、热都不好,很容易发生降解,引起PVC制品颜色的变化,变化顺序为:白色粉红色淡黃色褐色红棕色红黑色黑色。,三、聚氯乙烯塑料的成型加工:PVC可用挤出、注塑、压延、吹塑、搪塑、滚塑等方法成型。PVC的加工特性:、PVC的粉未树脂以颗粒状态存在,其中悬浮法树脂的颗粒大小为50250m,乳液法树脂的颗粒大小为3070m。、PVC在160以前以颗粒状态存在,在160以后颗粒破碎成初级粒子,在190时初级粒子熔融。、PVC的加工稳定性不好,熔融温度(160)高于分解温度(140),不进行改性难以用熔融塑化的方法加工。改性
10、方法一为在其中加入热稳定剂,以提高其分解温度,使其在熔融温度之上;二为在其中加入增塑剂,以降低其熔融温度,使其在分解温度之下。、PVC的热稳定剂有四类即铅盐类、有机锡类、金属皂类和稀土类。、PVC最常用的主增塑剂为邻苯二甲酸酯类如DOP、DBP及DIDP等,辅增塑剂为DOA、DOS、氯化石蜡,环氧大豆油、石油酯及磷酸酯等。PVC增塑剂主要用于软制品,大硬制品只加入5份以下,在软制品中加入25份以上。、PVC加工温度控制要精确、加工时间要尽可能短。、PVC熔体的流动特性不好,熔体强度低,易产生熔体破碎和制品表面粗糙等现象;尤其使PVC硬制品,此现象更突出,必须加入加工助剂,最常用的为ACR。、P
11、VC熔体粘附金属倾向大,熔体之间以及熔体与加工设备之间磨擦力大,需加入润滑剂以克服磨擦阻力。、PVC的熔体属非牛顿流体,熔体粘度对剪切速率敏感,所以对热敏性PVC树脂,在加工中要降低粘度,可通过提高螺杆转速来达到目的,尽可能少调温度。、PVC在加工前需要干燥处理,具体条件为:温度:110,时间1-1.5H。、PVC配方中的组分十分多,要充分混合均匀。一定要注意加料顺序,吸油性大的填料要后加,以防吸油,润滑剂最后加,以防影响其他组分的分散;二要控制好混合温度,一般在110左右。、PVC遇金属离子会加速降解,加工前要进行磁选,设备不应有铁锈。,四、聚氯乙烯塑料的改性品种:1、高聚合度PVC高聚合度
12、PVC与普通PVC结构基本相同,不同点在于其分子量大(平均聚合度大于2000)、分子链长、链的规整性及结晶度增加,分子链间的缠绕点增多,具有类似交联的结构。在常温下,高分子量PVC的大分子链间滑移困难,可防止一定的塑性变形,呈现类似橡胶的弹性。2 氯化聚氯乙烯为PVC氯化的产物,英文简称CPVC。CPVC比PVC的售氯量增大,PVC的含氯量为56。8%,而CPVC的含氯量高达61%-68%。CPVC可用普通PVC的设备加工,但由于其熔体粘度高,热分解倾向比PVC大,使其加工工艺稍复杂,与物料接触的设备光洁度要高,并要进行镀铬处理。CPVC可单独加工,也可与CPE、EVA、ABS等共混加工,以改
13、进加工性和制品的脆性能。CPVC目前主要用于阻燃和耐热管材。3 PVC合金PVC合金主要是共混弹性体类冲击改性树脂,具体有ACR、CPE、MBS、EVA、ABS、氯丁胶及丁腈胶等,加入量一般为6-10份;其中以ACR、CPE的效果最好,最为常用,而MBS只用于透明制品中。,五、聚乙烯塑料的应用范围:硬质PVC制品的应用:管材、型材、板材、片材、丝类、瓶类、注塑制品;软持PVC制品的应用:薄膜、电缆、鞋类、革类、其他(软透明管、唱片及垫片等);PVC糊制品的应用:用于各种革类如人造革、地板及壁纸等,乳胶制品如手套、玩具及密封垫等。,第三类 聚丙烯塑料,一、聚丙烯塑料的简介:聚丙烯是由丙烯单体经自
14、由基聚合而成的聚合物,英文名Polypropylene,简称PP。按结构不同,PP可分为等规、间规(双称茂金属PP)及无规三类。无规PP不能用于塑料,常用于改性载体。间规PP为低结晶聚合物,用茂金属催化剂生产,最早开发于1988年,属于高弹性热塑料;间规PP具有透明、韧性和柔性,但刚性和硬度只为等规PP的一半;间规PP可像乙丙橡胶那样硫化,得到弹性体的力学性能超过普通橡胶。PP的优点为电绝缘性和耐化学腐蚀优良、力学性能和耐热性在通用热塑性塑料中最高、耐疲劳性好、价格在所有树脂中最低;经过玻璃纤维增强的PP,具有很高的强度,性能接近工程塑料,常用作工程塑料。PP的缺点为低温脆性大和耐老化性不好。
15、,二、聚丙烯塑料的结构性能:1、PP的结构PP为线性结构,其大分子链上的甲基空间位置有三种不同的排列方式,即等规、间规各无规,甲基的排列方式不同,其性能不同;等规PP的结构规整性好,具有高度的结晶性,熔点高,硬度和刚性大,力学性能好;无规PP为无定性,强度很低,难以用作塑料;间规PP的性能介于两者之间,硬度和刚性小,但冲击性能好。PP中甲基的存在,使分子链上交替出现叔碳原子,而叔碳原子极易发生氧化反应,导致PP的耐氧化性和耐辐射性差,难以用于户外 PP制品球晶的种类对性能影响大,球晶尺寸的大小对制品性能的影响更大,大球晶制品的冲击强度低、透明性差,而小球晶则正相反。PP制品的结晶度的大小对其性
16、能的影响很大。结晶度越高制品的透明性越差但力学性能越高。,1、PP的性能、一般性能:PP树脂为白色蜡状固体,外观视PE,但比PE更透明、更轻,仅次于TPX的最轻品种。PP易燃,离火继续燃烧,火焰上端黄、下端蓝,有少量黑烟,熔融落滴,有石油气味。PP的吸水性低,气体透过率低,PP的成纤性较好,可用于丙纶的生产。、力学性能:PP的力学性能与分子量和结晶度有关,分子量低、结晶度高、球晶尺寸大时,制品的刚性大而韧性低。PP具有较好的力学性能,其拉伸屈服强度和拉伸强度都超过PE,其伸强度还超过PS和ABS,而且经增强和拉伸处理后还可大幅提高。PP的力学性能受温度的影响比较小,在温度为100时,拉伸强度仍
17、能保持一半。PP的冲击强度依赖与温度的大小,在室温以上PP的冲击性能较好;但在低温时,其冲击性能迅速变差。PP的冲击强度还与分子量、结晶度、结晶尺寸等因素有关。PP制品的表面硬度和刚性较高,并有良好的表面光泽,但不如PS和ABS高。PP的干磨擦因数为0.12,与PA接近,但在润滑状态下下降不明显,只适于低PV值和无冲击的齿轮和轴承使用。PP的耐磨性一般,小于HPVC和PMMA,略高于HDPE。PP有突出的抗弯曲疲劳性能,用它铰链经7000万次折叠弯曲不损坏。PP的耐蠕变性较好,比HDPE要好,因此经过适当的增强改性处理可用作工程塑料。,、热学性能:PP的耐热性能良好,制品可耐100热水煮沸,可
18、在100200下长期使用,用于热水管道;不受外力作用时,可在150作用不变形。但PP的耐低温性不好,在-5-20即脆化,不能用于低温。PP的线膨胀系数为(5.810.2)10-5K-1,属较大者;热导率为0.120.24W/(mK),属中等。、电学性能:PP为非极性类聚合物,电绝缘性优良;电性能受湿度、稳定温度和频率的影响小,耐电弧性好,但不耐电晕。因低温脆性影响,PP在绝缘领域应用远不如PE和PVC广泛,主要用于电信电缆的绝缘和电器外壳。、环境性能:PP属烷烃类聚合物,具有很高的耐化学腐蚀性。PP可耐除氧化剂、浓硫酸及浓硝酸等以外的酸、碱、盐及大多数有机溶剂(如醇、酚、醛、酮及大多数羧酸等)
19、,但低分子量的脂肪烃、卤烃及芳烃等可使其溶胀,在高温下可溶于芳烃和卤代烃中如十氢化萘、四氢化萘及1、2、4三氯代苯等。PP的耐候性不好,叔碳原子上的氢易氧化,对紫外线很敏感,不改性难以用于户外,需加入抗氧剂和光稳定剂。PP的耐应力开裂性较好,好于HDPE和PS。除应用在腐蚀性介质中如浓硫酸、浓铬酸及天那水例外。,三、聚丙烯塑料的成型加工:PP可用注塑、挤出及吹塑等方法成型加工1、PP的加工特性 PP的吸水率低,在水中浸泡一天吸水率低于0.01,因此加工前不用干燥处理。PP的熔体接近非牛顿流体,粘度对温度敏感性小,而取决于剪切速率的大小。PP属结晶类聚合物,成型收缩率大,一般可达1.62,对制品
20、的精度影响较大,在具体设计模具和确定工艺条件时要注意。PP在加工中易产生取向,造成不同方向上的性能差异,在成型中要引起注意。PP制品对缺品较敏感,制品应避免出现尖角和缺口,以免引起应力集中。PP在高温下对氧特别敏感,为防止加工中发生热降解,一般在树脂合成时即加入抗氧剂。PP熔体与铜接触会导致降解,应避免与铜接触或加入抗铜剂。PP制品进行退火处理后,能消除残留的内应力,并改善冲击强度。2、PP的加工方法,四、聚丙烯塑料的改性品种:1、茂金属PP(m-PP)m-PP的合成与m-PE相似,以茂金属为催化剂,产品具有独特的间规立构规整性和与普通PP不同的性能。与普通PP相比,m-PP的流动性能好、强度
21、高、硬度大、耐热性好及熔点低,透明性、光泽和韧性优异。2 共聚PP(PP-C)PP-C为丙烯与乙烯的共聚物,可分为无规共聚物(PP-R)和嵌段共聚物(PP-B)两种:PP-R的含乙烯量为1%7%,与普通PP相比,其结晶度和熔点低、柔软透明、温度低于0时仍具有良好的冲击强度,-20时才达到应用极限,但其硬度、刚性、耐蠕变性等要比普通PP低10%15%。PP-B的含乙烯量为5%20%,它即有较好的刚性,又有好的低温韧性。主要用于大型容器、周转箱、中空吹塑容器、机械零件、电线电缆包覆制品等。3 增强PP 增强PP常用玻璃纤维为增强材料,增强PP不仅保留了PP原有的优良性能,还使拉伸强度、耐热性、刚性
22、、硬度、耐蠕变性、线膨胀系数及成型收缩率等性能明显改善,如可使拉伸强度提高一倍、热变形温度提高50,线膨胀系数降低一倍 4 填充PP PP的填充材料最为常用,常用的填充材料有碳酸钙、滑石粉、云母及木粉等,填充前需进行偶联剂活化处理,以提高相容性。,5 共混PP 共混PP主要为改善其低温冲击性能,常用的共混实例如下:PP/HDPE共混:提高冲击强度,HDPE会含量10%40%,冲击强度可提高8倍之多。PP/EPDM(EPR)共混:改善冲击性能,常协同填料一起加入,以保证刚性;改性效果明显,可用于汽车保险杠和安全帽。PP/顺丁橡胶共混:悬臂梁冲击强度可提高6倍以上,脆化温度降低8.PP/PA共混:
23、改善冲击性、耐磨性及耐热性等 6 氯化PP 氯化PP的阻燃性、硬度、耐磨性、耐酸性、耐热、耐光、耐老化性及粘接性都好于普通PP,熔点100120。氯化PP主要用于涂料、薄膜等原料。五、丙烯塑料的应用范围:注塑制品:汽车(保险杠、轮壳罩、仪表盘、方向盘、风扇叶、手柄及蓄电池等)、日用品(衣架、椅子、桶类、盆类等)、电器(洗衣机桶、电视机壳、电话壳等)。薄膜制品:防潮包装、冷冻保鲜食品包装、电容电机变压器的绝缘材料、打字机带、粘胶带、香烟包装膜等。纤维制品:包括单丝、扁丝、纤维等。挤出制品:管及管件、片(水杯、药托、工艺品等)。中空制品:洗涤剂化妆品药品的包装瓶、酱油液体燃料和化学试剂的包装瓶等。
24、,第四类 聚苯乙烯系塑料,聚苯乙烯系塑料指大分子链中包括苯乙烯的一类塑料,包括苯乙烯及春共聚物,具体品种包括PS、HIPS、ABS三类。一、聚苯乙烯塑料、聚苯乙烯(PS)塑料简介:聚苯乙烯塑料是指乙烯单体经自由基缩聚反应合成的聚合物,英文名称为Polystyrene,简称:PS。PS包括普通聚苯乙烯(GPPS)、可发性聚苯乙烯(EPS)各茂金属聚苯乙烯(SPS)等。EPS为在GPPS中浸渍低沸点的物理发泡剂,加式中受热可发泡。SPS为间同PS,详见在改性品种中介绍。PS的优点为高透明性、其透光率可达90以上,电绝缘性好、易着色、加工流动性好、刚性好及耐化学腐蚀性好等。PS的不足之处在于脆性、冲
25、击强度低、易出现应力开裂、耐热性差及不耐沸水等。,、聚苯乙烯塑料的结构性能:1、PS的结构 PS的大分子主链为饱和烃类聚合物,具有良好的电绝缘性;又因吸湿性小,可用于潮湿环境中。PS的侧基为体积大的苯环,分子结构不对称,大分子链运动困难,PS呈现刚性和脆性,制品易产生内应力。GPPS的侧苯基在空间的排列为无规结构,导致PS为夫定型聚合物,具有很高的透明性;但近年来新开发的间同立构SPS的规整性,虽其他性能好,但透明性低。由于苯基的存在,主链上氢原子活化,易于被空气中的氧氧化,制品长期户外使用变黄变脆。但同时,苯基的存在又赋予其较高的耐辐射性能,在106Gy辐射剂量下,性能变化很小。2、PS的性
26、能 一般性能:PS为无色透明的粒料,燃烧里发浓烟并带有松油气味,吹熄可拉长丝;制品质硬似玻璃状,落地或敲打会发出金属的声音,能断不能弯,断口处呈蚌壳色银光。PS的吸水率为0.05,稍大于PE,但对制品的强度和尺寸稳定性影响不大。光学性能:透明性好是PS最大的特点,透光率可达8892,同PC和PMMA一样属最优秀的透明塑料品种,人称三大透明塑料。PS的折射率为1.591.60,但因苯环的存在,其双折射较大,不能用于高档光学仪器。力学性能:PS硬而脆、无延伸性、拉伸至屈服点附近即断裂。PS的拉伸强度和弯曲在通用热塑性塑料中最高,其拉伸强度可达60MPa;但冲击强度很小,难以用做工程塑料。PS的耐磨
27、性差,耐蠕变性一般。PS的力学性能随温度的影响比较大。热学性能:PS的耐热性能不好,热变形温度仅为7090,只可长期在6080温度范围内使用。PS的耐低温性也不好,脆化温度为-30。PS的热导率低,一般为0.040.13W/mK;线膨胀系数较大,为(68)10-5K-1,与金属相差悬殊,故制品不易带金属嵌件。电学性能;PS的电绝缘性优良,且不受温度和湿度的影响,介电损耗角正切值小,可耐适当的电晕放电,耐电弧性好,适于做高频绝缘材料。环境性能:PS的化学稳定性较好,可耐一般酸、碱、盐、矿物油及低级醇等,但可受许多烃类、酮类及高级脂肪酸等侵蚀,可溶于芳烃(如苯、甲苯、乙苯及苯乙烯等)、氯化烃(如四
28、氯化碳、氯仿、二氯甲烷及氯苯)及酯等。PS的耐候性不好,其耐光、氧化性都差,不适于长期户外作用;但PS的耐辐射性好。,、聚苯乙烯塑料的成型加工:1、加工特性 PS属无定形树脂,无明显熔点,熔融温度范围比较宽,可在120180之间成为流体。热稳定性较好,分解300以上。PS熔体属非牛顿流体,粘度强烈地依赖剪切速率的变化,但温度的影响也比较明显。PS的流动十分好,是一种易于加工的塑料。PS的吸水率比较低,在加工前一般不需干燥,如有牺牲特殊需要时(如要求透明性高)才干燥,具体干燥温度为7080,时间1.5H。PS在加工中易产生内应力,除选择正确的工艺条件、改进制品设计和合理模具结构外,还应对制品进行
29、热处理。热处理的条件为温度6585热风循环干燥箱或热水中处理13H。PS成形收缩率比较低,一般仅为0.40.7。2、加工方法 注塑、挤出、发泡成型(二种:采用可发性PS树脂EPS原料、用GPPS为原料)、聚苯乙烯塑料的应用范围:电器制品(电视机、录音机及各种电器的配件壳体及高频电容器等)、透明制品(光学仪器、透明模型、灯罩、仪器罩及包装容器等)、日用器(儿童玩具、装饰板、磁带盒、家具把手、梳子、牙刷把、笔杆及文具等)、包装材料(防震包装:电器、精密仪表、工艺品、玻璃制品及陶瓷制品等;隔热材料:隔墙板及屋顶夹芯材料等)。,(五)、茂金属聚苯乙烯:茂金属聚苯乙烯英文称为m-SPS,它为在茂金属催化
30、剂作用下合成的间同结构PS树脂,它的苯环交替排列在大分子链的两侧,产品具有熔点高、收缩小及尺寸稳定性子等优点,具有与工程塑料PBT、PA及PPS类似的性能,是传统增强工程塑料的理想替代品。m-SPS可用做注塑部件、磁带、绝缘薄膜、包装用板、纤维、汽车发动机部件、保险杠及烯油分配转子等。M-SPS还主要用于耐热塑料制品。,一、高抗冲聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯简介 高抗冲聚苯乙烯的英文名称为High impact polysturene,简称HIPS。HIPS实质为PS的一个冲击改性品种,具体组成为PS和橡胶。按HIPS改性幅度的大小可分为中抗冲PS、高抗冲PS和超高抗冲PS三类。HIPS的生产有机
31、械共混法和接枝共聚法两种。:机械共混法HIPS的组成为PS和橡胶类聚合物,橡胶类主要有丁苯胶和苯乙烯-丁二烯及苯乙烯(SBS)等。PS与1015丁苯胶共混的HIPS,冲击强度提高2倍,属中抗冲PS;而PS/丁苯胶/SBS三元共混为超高冲击PS,且制品的表面光泽高。:接枝共聚法生产的HIPS,可以克服共混法橡胶相分散不均匀的缺点,目前已成为HIPS的主要方法。接枝共聚法HIPS为苯乙烯单体和510的橡胶共聚。、高抗冲聚苯乙烯的性能 HIPS的外观观为白色不透明珠状或粒状颗粒,它除冲击性能优异外,还具有PS的大多数优点,如刚性好、易加工性、制品光泽度高(光泽度85)及易着色等,但其拉伸强度和透明性
32、下降。,、高抗冲聚苯乙烯的加工 同PS一样,HIPS的加工性能也很好,熔体的流动性较ABS高,成型收缩率与ABS接近,一般为0.020.06;HIPS的成型温度比ABS低20左右,注塑压力低23MPa。HIPS的具体成型工艺条件:、注塑成型,料简温度180250,注塑压力69128MPa,模具温度5080;、挤出成型,料简温度180220,机关温度200220。、高抗冲聚苯乙烯的应用 HIPS在有些领域中可取代ABS:各类壳体(电视机、录音机、吸尘器、电话、空调器、洗衣机等)、低发泡材料(低发泡制品具有木材可锯、可刨及可钉的性能,外观类似木材,可用于包装、家具和建筑材料等)、其他产品(生产板材
33、和片材,用以吸塑成容器和杯盘等,可制成管材、医疗设备及纺织器材等)。,一、ABS塑料:、ABS塑料简介:ABS为丙烯腈(2341)、丁二烯(1030)苯乙烯(2960)三种单体共聚而成的聚合物,英文名称Acrylonitrile-Butadiene-Styrene,简称ABS。ABS的制造有混炼法和接枝法两种,合成的ABS有中冲击型、高冲击型、超高冲击型及耐热型四类。ABS最初是在PS改性基础上发展起来的,由于其具有韧、刚、硬的优点,其用量与PS相当,而应用范围已远远超过PS,成为一种独立的塑料品种。ABS即可用于普通塑料又可用于工程塑料。、ABS塑料的结构性能:1、ABS的结构 ABS大分子
34、主链由三种结构单元重复连接而成,不同的结构单元赋予其不同的性能:丙烯腈,耐化学腐蚀剂性好、表面硬度高;丁二烯,韧性好;苯乙烯,透明性好,着色性、电绝缘性及加工性。三种单体结合在一起,就形成了坚韧、硬质、刚性的ABS树脂。不同厂家生产的ABS因结构差异较大,所以性能差异也较大。,1、ABS的性能、一般性能:ABS的外观为不透明呈象牙色的粒料,其制品可着成五颜六色,并具有90的高光泽度。ABS的相对密度为1.05,吸水率低。ABS同其他材料的结合性好,易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为18.2,属易燃事物,火焰呈黄色,有黑烟,烧焦但不落滴,并发出特殊的肉桂味。、力学性能:ABS有优良的
35、力学性能,其冲击经,其强度极好,可以在极低的温度下使用;即使ABS制品被破坏也只能是拉伸破坏而不会是冲击破坏,这是ABS高度韧的写实。ABS的耐磨性优良,尺寸稳定性好,又具有耐油性,可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大,但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。、热学性能:ABS的热变形温度为93118,制品经退火处理后还可提高10左右。ABS在-40时仍能表现出一定的韧性,可在-40100的温度范围内使用。、电学性能:ABS的电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度和频率的影响,可在大多数环境下作用。、环境性能:AB
36、S不受水、无机盐、碱及多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类及氯代烃中,受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差,在紫外光的作用下易产生降解;于户外半年后,冲击强度下降下半。,、ABS塑料的成型加工:1、加工特性、ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料,可用通用的加工方法加工。、ABS的熔体流动性比PVC和PC好,但比PE、PA及PS差,与POM和HIPS类似;ABS的流动特性属非牛顿流体,其熔体粘度对加工温度和剪切速率都有关系,但对剪切速率更为敏感。、ABS的热稳定性好,不易出现降解现象。ABS的吸水性较高,加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为温度8085,时间24H;
37、对特殊要求的制品(如电镀)的干燥条件为温度7080,时间1818H。、ABS制品在加工中易产生内应力,内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验;如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止,应进行退火处理,具体条件为放于7080的热风循环干燥箱内24H,再冷却至室温即可。2、加工方法ABS可用注塑、挤出、压延、吸塑及吹塑等方法成型加工,并以注塑法最广,挤出法次之。、注塑:选用柱塞式注塑机的成型温度为180230,而选用螺杆式注塑机的成型温度为160220;对表面光泽度要求高的制品模具温度为6080,而一般制品模具温度为5060即可;对薄壁制品注塑压力为130150MPa,而对厚壁制品注塑压力则为6070MPa
38、。、挤出:可生产管材、板材、片材及型材等,挤出机的L/D为1822,压缩比为2.53。以管材为例,挤出成型的工艺条件为:料筒160180,机头温度为175195。、吸塑成型:吸塑成型的加热温度可控制在140180范围内,并以150最佳。,、ABS塑料的改性品种:1、ABS/PVC:可改善ABS的阻燃性,同时还可提高撕裂强度和耐腐蚀性,并可制成柔软或半硬制品。2、ABS/PC:提高ABS的耐热温度,一般可达120左右。还可适当提高强度和硬度等力学性能。3、ABS/TPU:此合金兼有TPU的冲击性和耐磨性,ABS的刚性、综合性及价格低等优点。、ABS塑料的应用范围:壳件材料:广泛用于制造电话机、移动电话、传呼机、电视机、洗衣机、录音机、收音机、复印机、传真机、玩具及厨房用品等的壳件。机械配件:ABS可用于制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管材、管件、蓄电池槽及电动工具壳等。汽车配件:具体品种有方向盘、仪表盘、风扇叶片、挡泥板、手柄及扶手等。其他制品:化工各类防腐蚀管材、镀金制品、文具如笔杆等,保温、防震用泡沫塑料,防木制品等。,