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工程塑料增韧剂分类介绍

更新时间:2020.06.11     作者:管理员      浏览次数:31


增韧剂是用于改善塑料的冲击性能,提高塑料韧性的一种助剂。增韧的主要方法有共混弹性体增韧、添加刚性粒子增韧、形态控制增韧、交联增韧和低发泡增韧,最有效的方式为共混弹性体增韧。

1、弹性体增韧材料

几乎所有柔性材料都可以作为脆性材料的增韧剂,关键是多相组分之间的相容性,只有具有良好相容性的增韧体系才能达到要求的增韧目的,否则适得其反。

常用的弹性体增韧剂按玻璃化温度高低分类:

1)、高抗冲击树脂。如氯化聚乙烯(CPE)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、丙烯酸酯类共聚物(ACR)、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)、氢化SBSSEBS)、POEEVA等。

2)、高抗冲击橡胶。如乙丙橡胶(EPR)、EPDMNBRNRSBRBRCR等。

按弹性体内部结构分类:

1)、预定弹性体类。属于核-壳结构聚合物,核为软状弹性体,壳为具有高玻璃化温度的聚合物。如MBSACSMABS等。

2)、非预定弹性体类。属于网状聚合物,其冲击改性是以溶剂化作用机理进行改性,如CPEEVA等。

3)、过渡性弹性体类。结构介于预定型和非预定型弹性体之间,如ABS等。

2、刚性增韧材料

1)、无机刚性增韧材料(RIF),主要有超细无机填料和特殊填料。

超细无机填料指粒度在0.1-5um之间,此类填料的改性效果随填料添加量的增大,共混体系的拉升强度和冲击强度下降平缓、不变或稍有增加,而其他性能继续升高。

特殊填料包括超级纤维(CF)、针状/球状填料、碱土金属盐及稀土矿物等。

超级纤维如碳纤维、硼纤维、石英纤维、有机纤维、碳纳米管及各种晶须等。超级纤维在聚合物中的分散必须采用相对特殊和有针对性的方法。

针状填料如针状硅灰石,它具有一定的增韧效果。一般在50-80℃条件下,用硅烷偶联剂或者复合偶联剂处理10-15min,添加量推荐10-15%。没有经过处理的硅灰石不具备增韧效果。

球状填料有玻璃微球、玻璃中空微球、硅灰石珠、塑料珠、陶瓷珠等。

碱土金属盐主要有硫酸钡,填充量在很宽的范围内,填充材料的冲击强度有不同程度的提高,在添加量在60%左右时,冲击强度达到峰值。

稀土矿物主要为稀土氧化物、烷基稀土化合物及稀土盐等,如氧化铷、氟化铈。稀土矿物的增韧机理一般与其成核作用有关,即稀土作为成核剂而改善增韧体系的结晶结构而达到增韧目的。主要用于结晶聚合物的增韧,如PPPAPOM等。

2)、有机刚性增韧材料(ROF)。如PMMAPPPSMMA/SSAN等。具有增韧和增强的双重功能,增韧与增强效果呈抛物线变化。

不同增韧剂粒子对塑料增韧作用比较

 

           项目

弹性体

ROF

RIF

增韧对象

-韧基体

韧性好基体

一定韧性基体

粒子间距、

半径影响

小粒子易引发剪切带,大粒子有利控制银纹

粒子间距的影响较重要

小粒子易引发剪切带,大粒子有利控制银纹

增韧剂用量

一定范围(范围较宽)

一定范围(范围较窄)

一定范围(范围较窄)

             改善效果

韧性增加,模量、强度、热变形温度、加工性能下降

综合力学性能、加工性能上升

综合力学性能、加工性能上升

增韧效果

韧性提高幅度较大

韧性提高幅度较大

韧性提高幅度较大


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