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1、5 ABS ABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的高聚物,也可看作是改性的聚苯乙烯,是一種性能優(yōu)異的工程塑料,其合成線路為: 乳液法生產(chǎn),即通過(guò)對(duì)橡膠粒度、分布、交聯(lián)度等來(lái)制得各種品級(jí)的ABS。也可用乳液法制得的ABS接枝體,再和懸浮法或本體法制得的苯乙烯一丙烯腈共聚物(簡(jiǎn)寫(xiě)SAN)進(jìn)行摻混,從而制得各種ABS。 本體法是新發(fā)展起來(lái)的ABS工藝,其特點(diǎn)是橡膠顆粒在樹(shù)脂中的分散性較好,不需要乳化劑,后處理工序簡(jiǎn)單。最近又發(fā)展為連續(xù)本體法聚合ABS樹(shù)脂,該法可減少能源消耗,對(duì)三廢處理有利。 一般ABS中,A、B、S三種成分所占的比例為:2530、2530、4050。其平均分子量在1萬(wàn)10

2、萬(wàn)。 ABS樹(shù)脂是在樹(shù)脂的連續(xù)相中,分散著橡膠相的聚合物,A和S具有耐老化腐蝕、硬度、剛性和流動(dòng)性好的塑料方面性質(zhì),而B(niǎo)具有彈性和耐沖擊強(qiáng)度好的橡膠方面性質(zhì)。 因此,橡膠組分多時(shí),ABS的沖擊強(qiáng)度高、伸長(zhǎng)率大、拉伸強(qiáng)度低、硬度低、耐熱性低、流動(dòng)性和成型加工性降低,尤其是耐氣候性劇烈下降。51基本性質(zhì) ABS為無(wú)毒、無(wú)味、粉狀或粒狀,密度為10812克立方厘米、吸濕性小于1、收縮率為04O9、布氏硬度m97,洛氏硬度R62118。 一般ABS拉伸強(qiáng)度3550兆帕,缺口沖擊強(qiáng)度1040千焦平方米、低溫時(shí)缺口沖擊強(qiáng)度為720千焦平方米,抗彎強(qiáng)度2870兆帕,抗蠕變性、耐摩擦性良好。 一般ABS熱變形

3、溫度為93,耐熱級(jí)可達(dá)115,脆化溫度為一27,若提高丁二烯含量,則脆化溫度還可降為一70,ABS制品使用溫度范圍一40100。強(qiáng)的熱穩(wěn)定性差,在250時(shí)易產(chǎn)生有毒性揮發(fā)性物質(zhì),所以加工后應(yīng)清理料筒。ABS易燃、無(wú)自熄性。 化學(xué)性能良好,易溶予酮、醛、酯、氯化烴類(lèi),如甲苯、醋酸乙酯等。染色性及電鍍性能好。電絕緣性能好。 耐氣候性差,這是由于丁二烯中含有雙鍵,在紫外線作用下,易被氧化降解。如在室外暴露半年,其沖擊強(qiáng)度下降45。 ABS的成型加工性能良好。在成型前,ABS料應(yīng)在80下,干燥4小時(shí)。一般注射級(jí)ABS料。物料溫度可控制在200240'C,模具溫度為6080,而一般擠出級(jí)ABS,

4、料溫可低些,為160195。ABS熔體黏度較高。采用漸變型螺桿較好,流道中澆口應(yīng)大一些。 ABS可進(jìn)行冷加工、沖壓成型。52改性ABS 盡管ABS性能比較優(yōu)良,但目前開(kāi)發(fā)高性能化、高功能化的ABS仍在蓬勃發(fā)展,開(kāi)發(fā)方向主要朝著以下幾方面: 阻燃方面 如用PVC與之共輥,提高耐燃性。 耐候性方面 如將ABS中的丁二烯橡膠換成乙丙膠,或三元乙丙膠,來(lái)提高耐氣候性。 超高耐熱性方面 目標(biāo)是耐熱120以上的品級(jí)。 超高光澤性或消光性方面 如開(kāi)發(fā)像噴涂制品那樣外觀品級(jí)的ABS,即超高光澤性。也有為避免刺激操作人員的眼睛,對(duì)某些微型計(jì)算機(jī)采用消光性ABS級(jí)。高岡0性方面 如用不同的玻璃纖維,進(jìn)行增強(qiáng)ABS

5、,來(lái)提高制品的剛性。 上述ABS品種,主要用改性的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。一是用化學(xué)改性法,即通過(guò)共聚或接枝,引入第四組分,或置換某一組分。另外用物理改性法,即通過(guò)填充、共混、增強(qiáng)改性的方法。再者是添加功能性助劑,來(lái)賦予ABS某一指定性能。521化學(xué)改性法 為提高ABS的耐氣候性,去掉丁二烯橡膠組分,換成其他不帶雙鍵的樹(shù)脂,如AES樹(shù)脂,是用乙烯+丙烯二烯烴三元共聚物(即三元乙丙膠)替代丁二烯,其耐候性可提高48倍,其他性能也很優(yōu)越。 另AAS樹(shù)脂,是用丙烯酸酯彈性體,替代丁二烯,其抗紫外線穩(wěn)定性高于ABS,韌性、流動(dòng)性也很好。 另ACS樹(shù)脂,是用氯化聚乙烯替代丁二烯,除耐候性提高外,阻燃性能也得到了提高

6、。該樹(shù)脂主要用注射法加工,加工溫度低于ABS,為190210。 有時(shí)為制備透明級(jí)ABS,在聚合時(shí)加進(jìn)甲基丙烯酸甲酯單體,這樣可降低樹(shù)脂相的折光率,使透明度提高,達(dá)到88,而霧度降為5左右。 有時(shí)為制備耐熱級(jí)ABS,采用a甲基苯乙烯替代ABS中原來(lái)的苯乙烯單體,其耐熱性可以提高。目前又有用N苯基馬來(lái)酰亞胺作為第四組分與ABS中三組分共聚,其熱變形溫度可達(dá)125以E。522物理改性法 填充改性 用超細(xì)碳酸鈣填充ABS,提高硬度、降低材料成本。有時(shí)添加填料是為了消光。 增強(qiáng)改性 用玻璃纖維進(jìn)行增強(qiáng),玻璃纖維含量為10或20,增強(qiáng)后的ABS,其拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、撓曲強(qiáng)度能增加23倍,熱變形溫度能提高

7、1015,性能接近金屬,故可在其表面涂覆各種金屬。共混改性 如與PVC共昆,可提高阻燃性,同時(shí)降低材料成本;與聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)共混,是利用PBT的結(jié)晶性和ABS的非結(jié)晶性,可提高尺寸穩(wěn)定性、耐藥品性、成型加工性等;與尼龍共混,也是一種結(jié)晶和非結(jié)晶的共混物,其沖擊強(qiáng)度提高顯著;與聚碳酸酯共混,各項(xiàng)性能指標(biāo)改善不少,用途廣泛;與熱塑性聚氨酯共混,可提高其耐磨性、韌性和低溫柔順性;與有機(jī)玻璃共混,可提高其透明性和表面硬度;與聚砜共混,可提高流動(dòng)性、沖擊強(qiáng)度,并有自熄性;與特定交聯(lián)結(jié)構(gòu)的某些共聚物共混,可制成消光級(jí)ABS;還有與EVA共混;與EVAPP三元共混等。53應(yīng)用舉例 ABS擠出

8、板分普通單層板、雙階段擠出機(jī)ABS板、多層復(fù)合板共擠出ABS板等。 普通單層板的料筒采用兩段式,第一段呈錐形并帶有溝槽,第二段與常規(guī)料筒一樣。螺桿有用長(zhǎng)徑比為33:1的四段式排氣螺桿,前部加有靜態(tài)混合器。螺桿直徑100毫米、螺桿轉(zhuǎn)速50100轉(zhuǎn)分,出料口口模厚度:大于片材尺寸的510,三輥壓光輥筒間隙:小于片材厚度的35,輥溫8010012。 擠出溫度:200、220。C、230、240。 ABS板可用于家用電器、衛(wèi)生潔具、手提箱類(lèi)、建筑頂板、化工儲(chǔ)槽、隔艙板等。 雙階段擠出機(jī)相當(dāng)于一臺(tái)長(zhǎng)徑比非常大的單螺桿擠出機(jī)、一階、二階的連結(jié)分為丁字聯(lián)結(jié)、平行聯(lián)結(jié)兩種。 機(jī)身溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、機(jī)頭壓力、兩階

9、不相同,分別調(diào)節(jié)。 樹(shù)脂配比:除用新料外,還可摻進(jìn)2030的再生料。 ABS多層共擠復(fù)合板,如ABSPSABS,中間為聚苯乙烯板,或PMMAABSPMMA,兩頭用有機(jī)玻璃板,中間為ABS板。共擠設(shè)備一般有排氣裝置,螺桿長(zhǎng)徑比大些,33:1,螺桿材質(zhì)滲氮處理,機(jī)筒加熱設(shè)6個(gè)溫度段控制,用三輥壓光機(jī),每個(gè)料斗獨(dú)立配置干燥裝置。 再生料用量應(yīng)在30以內(nèi),過(guò)量會(huì)引起擠出波動(dòng)。色母料不應(yīng)超過(guò)5。6聚苯乙烯 聚苯乙烯(簡(jiǎn)寫(xiě)PS)的世界產(chǎn)量?jī)H次于PE、PVC、PP居第四位,后來(lái)高抗沖級(jí)的PS產(chǎn)生(簡(jiǎn)寫(xiě)HIPS),就拓寬了PS的用途范圍。 ABS也可以看作是PS的又一改性大品種。 PS的生產(chǎn)工藝路線,大體可分

10、為本體聚合法、懸浮聚合法兩大類(lèi),而連續(xù)本體法主要生產(chǎn)HIPS。 懸浮聚合法,又可細(xì)分為高溫懸浮聚合和低溫懸浮聚合,高溫懸浮聚合法常生產(chǎn)通用級(jí)PS;而低溫懸浮聚合法,主要生產(chǎn)粗粒PS。 粗粒PS主要用于生產(chǎn)可發(fā)性聚苯乙烯(EPS)。EPS的生產(chǎn)工藝主要有:一步法和二步法。61基本性質(zhì) PS為無(wú)定形、非極性線性高聚物。由于在分子鏈上有苯環(huán)取代基,分子的不對(duì)稱(chēng)性增加,內(nèi)旋轉(zhuǎn)受到限制,為此,呈現(xiàn)剛性,性脆。玻璃化溫度較高,為80-100*C,分子量一般在5萬(wàn)20萬(wàn)。 PS的密度為1054克立方厘米,為無(wú)色透明粒狀熱塑性樹(shù)脂。 PS的熱性能與分子量大小、單體低聚物、雜質(zhì)含量有關(guān),例如含單體5,軟化點(diǎn)下降

11、30"C,PS熱變形溫度為70-90"C,脆化溫度一30,軟化點(diǎn)90,導(dǎo)熱系數(shù)低,制品的最高使用溫度為6080。 PS有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,它能溶解于苯、四氯化碳、甲苯、氯仿、除丙酮以外的酮類(lèi)、酯類(lèi)等。能耐一般酸、堿、鹽的腐蝕。 PS的透光率很好,達(dá)8892,透光性僅次于有機(jī)玻璃,折光率為159160。 PS有優(yōu)良的電絕緣性能,一般不受溫度、濕度的影響。 PS的力學(xué)性能,除沖擊強(qiáng)度較低外,其他拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等都較好。 PS與合成橡膠類(lèi),如丁苯膠、順丁膠、異戊膠、丁腈膠,以及醋酸纖維素都有較好的相容性。 PS耐氣候性較差,易產(chǎn)生交聯(lián)降解。 PS的成型加工特征如下: PS的吸

12、水率很低,只有002006,所以在加工前,可以不干燥。又其比熱較PE低,所以塑化效率高,在模具中固化快,成型周期短。PS收縮率低,只有0407,對(duì)模制品影響不大。PS在加工中,最大的問(wèn)題是在制品中存在著一定的內(nèi)應(yīng)力,在成型中一定注意這個(gè)問(wèn)題,清除內(nèi)應(yīng)力除調(diào)節(jié)工藝參數(shù)、模具結(jié)構(gòu)等之外,還可將制品進(jìn)行后處理以消除內(nèi)應(yīng)力,如將其置于6080熱水浴中或烘箱中,“退火”處理13小時(shí)。 PS主要應(yīng)用于光學(xué)玻璃及儀器、燈罩、包裝材料、電氣零件,其發(fā)泡塑料可作絕熱材料、快餐盒等。 生產(chǎn)PS泡沫塑料有三種方法:一是用可發(fā)性PS生產(chǎn),即將粗PS珠粒在加溫、加壓條件下,把低沸點(diǎn)的溶劑滲透到珠粒中,使之溶脹,制成EP

13、S,然后再予發(fā)泡、熟化、發(fā)泡成制品。 二是用乳液法聚合的PS為原料,與發(fā)泡劑混合,加熱、加壓使之生成毛坯,然后加熱發(fā)泡成型。三是一步擠出成型法,這是一種較為先進(jìn)的方法。即把PS樹(shù)脂、發(fā)泡劑、成核劑加進(jìn)第一級(jí)擠出機(jī)中,再?gòu)牡诙?jí)擠出機(jī)的機(jī)頭縫隙中擠出,經(jīng)冷卻定型后成為產(chǎn)品。其主要產(chǎn)品為片材、板材、發(fā)泡網(wǎng)、發(fā)泡膜等。 PS原料的熔體流動(dòng)速率最好為1525。發(fā)泡劑氟利昂含水量要低,必須小于10×10,氟利昂的注入量由產(chǎn)品密度決定。另外,由于氯氟烴類(lèi)物質(zhì)對(duì)地球表面臭氧層有破壞作用,因此常用丁烷等取代氟利昂類(lèi)物質(zhì)。 成核劑可用滑石粉,粒徑要細(xì),大于325目;必須干燥;最好將成核劑與PS先制成母

14、料,這樣產(chǎn)品質(zhì)量均勻。 第一級(jí)擠出機(jī)的機(jī)身溫度可逐漸提高,第二級(jí)擠出機(jī)各段溫度趨于一致,以盡量穩(wěn)定為好。 冷卻定型溫度應(yīng)小于50,可使制品表面光亮、平滑。62改性聚苯乙烯 AAS 是苯乙烯單體與丙烯腈、丙烯酸酯進(jìn)行三元共聚而成。 AS 是苯乙烯單體與丙烯腈共聚而成,其中丙烯腈含量為2035,也有寫(xiě)作SAN。該共聚物提高了軟化點(diǎn),改善了耐化學(xué)性和耐應(yīng)力開(kāi)裂性,仍基本保持了透明度。 MBS 是苯乙烯單體與甲基丙烯酸酯、丁二烯三元的共聚產(chǎn)物。它可以單獨(dú)作為一種樹(shù)脂使用,也可作為PVC的增韌劑。 HS 稱(chēng)之高苯乙烯,也有人寫(xiě)成AS,它是由苯乙烯和丁二烯共聚而成。若其中苯乙烯含量在4570者,稱(chēng)為高苯乙

15、烯橡膠,若苯乙烯含量在70以上者,稱(chēng)之高苯乙烯塑料。HS可以和塑62改性聚苯乙烯 料、橡膠進(jìn)行共混改性。 sBS 也是由苯乙烯和丁二烯共聚而成,不過(guò)這是一種嵌段共聚法,采用逐步加成和偶合法生產(chǎn)的,其分為兩種結(jié)構(gòu),一種是星型;另一種是線型。SBS是一種熱塑性彈性體,不需硫化即具有高彈性和高強(qiáng)度,可以采用熱塑性塑料的成型加工設(shè)備和工藝進(jìn)行加工。 RPS 稱(chēng)作反應(yīng)性聚苯乙烯,也有人叫做活性聚苯乙烯,它是用活性嚼唑啉功能基沿PS主鏈改性的一種結(jié)晶型高聚物,其功能基含量為1。在熔融溫度下,RPS可以和胺類(lèi)、酸酐、羥基、環(huán)氧、硫醇及酚式羥基進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)無(wú)副產(chǎn)物,易控制,可用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行配料加工。例

16、如RPS和HDPE進(jìn)行共混,兩者比例為35:65,制得的產(chǎn)物與ABS相似,但抗氟化物性能卻比ABS高3倍,低溫沖擊強(qiáng)度、耐溶劑性、耐候性均很好,適于作電冰箱襯里。如用RPS制造共擠復(fù)合膜時(shí),可以省去增黏層,從而簡(jiǎn)化設(shè)備,降低成本。又例如將RPS和聚苯醚共混,然后再加入乙烯一丙烯酸共聚物(EAA),該三元共混物具有良好的性能。63應(yīng)用舉例 實(shí)例SBS改性的應(yīng)用 SES具有串聯(lián)結(jié)構(gòu)的塑性段和彈性段兩種嵌段,PS在大分子的兩端,聚丁二烯在中間為軟段,呈現(xiàn)高彈性。 如SBS增韌PS,SBS添加量為25,SBS選用線型結(jié)構(gòu),其中S:B=40:60,充油量0,門(mén)尼黏度160。星型SBS效果稍差。SBS用量

17、增加,共混物的各向異性程度也增大。共混時(shí)應(yīng)延長(zhǎng)混煉時(shí)間或采用二次混煉工藝較好,這樣有利于兩相間的均勻混合,若為提高共混物的加工流動(dòng)性,可選用充油性的SBS(如充油量為33的線型或星型SBS)。SBS增韌LDPE,一般SBS添加量為10時(shí),抗沖擊強(qiáng)度能提高50。 SBS增韌HDPE,SBS摻人量為5時(shí),抗沖擊強(qiáng)度能增加1倍左右。 SBS增韌PP,SBS加入量為50時(shí),可使純PP在低溫下的沖擊強(qiáng)度由原來(lái)的08千焦平方米增加到8千焦平方米,硬度無(wú)顯著降低,可用于汽車(chē)方向盤(pán)、洗衣機(jī)內(nèi)膽等。 SBS可與分子量較低、軟化點(diǎn)也較低的透明PS、二氧化硅填料等共混、填充改性,用于制作旅游鞋、皮鞋鞋底材料,取代傳

18、統(tǒng)的硫化膠及PVC材料,市面上稱(chēng)為T(mén)PR鞋。除與PS共混外,還可與EVA等和SBS相容性好的材料進(jìn)行共混;填料除二氧化硅外,還有碳酸鈣等。為提高耐老化性,還應(yīng)在鞋用混合料中加入05的二月桂硫代丙酸鹽、03的抗氧劑、02的抗紫外線劑。在白色鞋底中還可再加鈦白粉、氧化鋅等紫外線屏蔽劑。7聚酰胺 71基本性質(zhì) 聚酰胺(簡(jiǎn)寫(xiě)PA)主鏈上含有酰胺基團(tuán)(一NHCo一)。PA的商品名叫尼龍,由二元胺和二元酸通過(guò)縮聚反應(yīng)制得,也可由內(nèi)酰胺通過(guò)自聚制得。 尼龍6是己內(nèi)酰胺(六個(gè)碳原子)的聚合物,是工程塑料中發(fā)展最早的品種,目前在產(chǎn)量上居工程塑料之首。 目前世界上尼龍樹(shù)脂按結(jié)構(gòu)分,大約有20類(lèi),其商品牌號(hào)達(dá)700

19、余種。尼龍6和尼龍66是主要品種,其他有尼龍11、12、610、612、1010、46、鑄型尼龍等。 合成尼龍的生產(chǎn)工藝路線有:糠醛路線、苯酚路線、蓖麻油路線等。 尼龍有較高的結(jié)晶度(4060)、線型分子結(jié)構(gòu),為半透明白色粉末或顆粒。密度為10l。0l克立方厘米。因有酰胺基團(tuán),易吸水,吸水率為125,分子量為2萬(wàn)7萬(wàn)。 尼龍的最大特點(diǎn)是耐磨和自潤(rùn)滑性能好,其無(wú)油潤(rùn)滑的摩擦系數(shù)為01O3,約為巴氏合金的13,為酚醛樹(shù)脂的14,可廣泛用于工業(yè)齒輪等。 尼龍的拉伸強(qiáng)度很大,為70210光帕,彎曲強(qiáng)度為110280兆帕,缺口沖擊強(qiáng)度為420千焦平方米。抗蠕變性能較差,不適于作精密零件。 尼龍的熱變形溫

20、度為66104,熔點(diǎn)215260"C,尼龍制品使用溫度范圍很寬,為一40+105,長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)80,短時(shí)間內(nèi)可達(dá)105,熱膨脹系數(shù)大。 尼龍含有極性集團(tuán),有不同程度的吸水性,嚴(yán)格來(lái)說(shuō),不太適于作電氣絕緣材料。體積電阻為10131015歐·厘米,電阻值隨溫度升高而降低。在低溫和低濕度條件下,可作為電氣絕緣體。 耐化學(xué)性能好,對(duì)酸、堿、鹽穩(wěn)定;耐溶劑性能也好,但強(qiáng)極性的溶劑如苯酚、甲酚可溶解尼龍。尼龍的耐油性很好。 尼龍的成型加工性質(zhì)如下: 容易吸潮,在成型加工前必須進(jìn)行干燥處理,使含水量不超過(guò)01。 均聚物熔融黏度較低,容易產(chǎn)生“流涎現(xiàn)象”,在注射成型時(shí),應(yīng)采用自鎖式噴嘴

21、。 熔體冷卻速度很重要,如尼龍6,快速冷卻時(shí),制品的韌性好,沖擊強(qiáng)度高;緩慢冷卻時(shí),制品不透明,剛性大,耐磨性好,拉伸強(qiáng)度高。 尼龍成型收縮率大,一般為1525,模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意這點(diǎn)。 尼龍成型主要是注射法,約占23,擠出法只占13,擠出成型溫度為190290"C,澆鑄法也占一定比例。 72改性尼龍 (1)透明尼龍 透明尼龍的特點(diǎn)是保持了尼龍的原有的強(qiáng)韌性,并能得到透明的厚壁制品。它是添加了具有共聚和立體障礙的成分,來(lái)抑制尼龍的結(jié)晶,從而產(chǎn)生非結(jié)晶或難結(jié)晶的結(jié)構(gòu)。如用三甲基己二胺和對(duì)苯二甲酸為原料縮聚制得,其透光率高達(dá)9092,熱變形溫度為125160"(2。還有用帶有側(cè)甲

22、基的雙丙烷、己二酸和壬二酸共縮聚制得,透光率和熱變形溫度與上例接近,霧度比有機(jī)玻璃還小。 用物理方法制備透明尼龍,可分為淬冷法和微晶化法。只是透明度比用化學(xué)法稍差些。 透明尼龍可用于視鏡、透鏡、儀表盤(pán)罩、流量計(jì)窗玻璃、氧氣面置等(2)阻燃尼龍 在尼龍樹(shù)脂中加入含鹵素、磷酸酯和含氮環(huán)狀化合物等阻燃劑,如三胍胺、氫尿酸、聚二溴苯醚、氯環(huán)戊癸烷或阻燃填料等,均能達(dá)到阻燃要求。 阻燃尼龍廣泛用于電子、交通、建筑、航空、汽車(chē)等行業(yè)。 (3)增韌尼龍及超韌尼龍 增韌尼龍的特點(diǎn)是:在絕對(duì)干燥時(shí),它的沖擊強(qiáng)度為普通尼龍的10倍以上,低溫時(shí),沖擊強(qiáng)度也要高出幾倍,并保持尼龍的原本特征。 尼龍中橡膠的含量為304

23、0,其中粒徑為021微米的粒子約占橡膠總量的80;粒徑為115微米的粒子約占橡膠總量的13;粒徑為225微米的粒子約占橡膠總量的7,橡膠粒度分布范圍較窄,而且均勻分布在尼龍中,橡膠與基體材料之間有著良好的黏結(jié)性。 超韌尼龍大都以尼龍6或尼龍66為基材,用聚烯烴彈性體與之摻混,為提高兩者的相容性,采用熱接枝法將富馬酸或馬來(lái)酸酐接枝到EPDM彈性體上,這樣彈性體上的羧基與尼龍上的氨基反應(yīng),形成接枝聚合體。相容劑添加量為15左右。用雙螺桿擠出機(jī)混煉,使分散相粒徑在013微米范圍,擠出造粒,在80下干燥24小時(shí)即可。 除上述方法外,還可用乙烯一烯烴共聚彈性體經(jīng)接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯后,與尼龍共混,或

24、將它直接加入到尼龍和EVA中,再在有機(jī)過(guò)氧化物存在下,于擠出機(jī)內(nèi)接枝聚合。 超韌尼龍可作汽車(chē)車(chē)頂、保險(xiǎn)杠、發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器、摩托車(chē)前后輪、冷凍庫(kù)零部件等。(4)尼龍彈性性 原先尼龍彈性體用加入增塑劑的方法,目前用嵌段共聚法制備尼龍彈性體。如以尼龍12為硬鏈段、聚醚為軟鏈段的嵌段共聚物。作為聚醚的有聚乙二醇、聚丙二醇等。 還有一種聚酯型尼龍彈性體,它是由兩步法制造,先制得聚酰胺齊聚物,然后再進(jìn)行酯化形成高分子量的聚酯型尼龍彈性體。 調(diào)節(jié)聚醚、聚酯的比例范圍2080,可得到硬度范圍廣泛的多種多樣的尼龍品種。 尼龍彈性體可取代橡膠作潛水器材或滑雪靴、泵用隔膜、排水閥等。 (5)增強(qiáng)尼龍 尼龍用2535的

25、玻璃纖維作增強(qiáng)劑,可大大提高尼龍的拉伸強(qiáng)度、剛性和沖擊強(qiáng)度。也可用石棉纖維、碳纖維、金屬晶須等增強(qiáng)改性。其生產(chǎn)工藝有兩種:一是長(zhǎng)纖維法,用包覆式直角機(jī)頭,樹(shù)脂包在纖維柬外圍,用雙螺桿擠出造粒。 二是短切纖維法,短切纖維與樹(shù)脂混合后,再擠出造粒,還可再用云母、滑石粉、硅灰石粉填充改性。 (6)IPN尼龍 IPN即互貫網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),也有稱(chēng)為互穿聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。IPN尼龍是以尼龍66為載體,用含有乙烯基的有機(jī)硅樹(shù)脂和含有烷基的有機(jī)硅樹(shù)脂,在鉑催化劑存在下,熔融時(shí),兩種有機(jī)硅發(fā)生交聯(lián),結(jié)果形成尼龍結(jié)晶網(wǎng)和有機(jī)硅交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)相互貫通,即形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。但交聯(lián)只是部分交聯(lián),制成品在存放期間會(huì)繼續(xù)進(jìn)行交聯(lián),直至完

26、成。 IPN尼龍中的硅含量在310波動(dòng),因此還可以再加進(jìn)玻璃纖維或聚四氟乙烯等熱塑性塑料,進(jìn)行改性。用普通尼龍的加工設(shè)備即可生產(chǎn)IPN尼龍。 IPN尼龍除具有尼龍基本性質(zhì)外,在沖擊強(qiáng)度、耐熱性能、潤(rùn)沿蝕和府刑們T牲也砸活擊櫛卜均右不同程摩的根高(7)反應(yīng)注射尼龍 反應(yīng)注射(簡(jiǎn)寫(xiě)RIM)成型是把高分子合成與加工合并為一步,同時(shí)完成的技術(shù)。即把兩類(lèi)低分子量、低黏度的活性單體或預(yù)聚體,通過(guò)撞擊混合頭注入模具,瞬間反應(yīng),固化成制品。該法與澆鑄尼龍技術(shù)相似。RIM尼龍制品成型周期約1分半鐘。 RIM尼龍,一般用尼龍6作為硬鏈段,聚醚作為軟鏈段,聚醚的含量范圍可在1060變化,這樣RIM尼龍既有尼龍6的高

27、熔點(diǎn),高結(jié)晶度,高強(qiáng)度,高剛性優(yōu)點(diǎn),又有聚醚的高溫沖擊強(qiáng)度,低溫沖擊強(qiáng)度,韌性好的優(yōu)點(diǎn)。 RIM尼龍可用于雪上汽車(chē)底盤(pán)、汽車(chē)保險(xiǎn)杠、沙土鏟斗、機(jī)動(dòng)雪撬驅(qū)桿、齒輪等。(8)阻隔性尼龍 阻隔性尼龍是一種非晶尼龍,也有稱(chēng)為無(wú)定形尼龍或半結(jié)晶尼龍的。阻隔性尼龍膜作復(fù)合膜中的外層包裝,可隔絕氧氣,防止食品香味向外滲透。 在低溫度時(shí),乙烯一乙烯醇共聚物阻隔氧氣的性能高于非晶尼龍,但是在高溫度下,非晶尼龍的阻氧性增加,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)乙烯一乙烯醇共聚物的阻氧性能。 非晶尼龍的密度為119克-0"方厘米,玻璃化溫度127"(2,熱變形溫度為126(046兆帕壓力下)、12312(184兆帕壓力下)

28、。 非晶尼龍與尼龍6的滲透性能對(duì)比如表112所示。非晶尼龍薄膜可用于食品包裝及藥品包裝等。 (9)其他改性尼龍品種 導(dǎo)電尼龍 在尼龍66中填充石墨及鋁薄片或鍍鎳碳纖維,使尼龍的導(dǎo)電性能大大提高,能減少95的電磁入射干擾。 芳香族尼龍 即聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維,也叫芳綸,多用于增強(qiáng)橡膠的簾子線和防彈衣及增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料。 尼龍合金尼龍聚苯醚合金、尼龍聚酯合金、尼龍ABS合金、尼龍丙烯酸酯合金、尼龍苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物合金、尼龍乙烯。丙烯酸丙烯酸特丁酯三元共聚物合金等。 尼龍46 其合成路線以二氨基丁烷和己二酸為原料,采用固相縮聚而成。具有對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),分子鏈中酰胺鍵之間有規(guī)則地排列著四個(gè)亞甲基。

29、尼龍46與尼龍6、尼龍66熱性能對(duì)比如表113所示。尼龍46的拉伸強(qiáng)度102兆帕,斷裂伸長(zhǎng)率80,彎曲強(qiáng)度146兆帕,常溫時(shí)制品沖擊強(qiáng)度9千焦平方米,低溫時(shí)缺VI沖擊強(qiáng)度3千焦平方米,成型收縮率152。 尼龍46的耐磨損強(qiáng)度是尼龍6的3倍,其蠕變應(yīng)變率是尼龍6的13,是尼龍66的12。 尼龍46采用一般的擠出機(jī)和注射機(jī)即可成型加工,模具溫度為80150,成型加工溫度為290330。 尼龍46可用于易磨損零部件、電氣電子零部件、運(yùn)輸設(shè)備中耐高溫部件,如齒輪、開(kāi)關(guān)、皮帶、軸承護(hù)圈等。 水溶性尼龍 是指能溶于水和醇的改性尼龍,有硬質(zhì)、軟質(zhì)兩類(lèi),硬質(zhì)水溶性尼龍的玻璃化溫度為20,軟化點(diǎn)100110,拉

30、伸強(qiáng)度只有45兆帕,斷裂伸長(zhǎng)率為6;軟質(zhì)水溶性尼龍的玻璃化溫度一52,拉伸強(qiáng)度07兆帕,斷裂伸長(zhǎng)率510。水溶性尼龍主要用于墨水載色體、墨水改性劑、膠粘劑、感光材料、化妝品等方面。 屏蔽尼龍 改性尼龍與HDPE共混,可提高對(duì)碳?xì)浠衔锏钠帘文芰Α?發(fā)泡尼龍 在尼龍中加入發(fā)泡劑,使密度降低40,用來(lái)制造汽化器的浮子和鞋后跟。 此外,還有電鍍尼龍、自潤(rùn)滑尼龍、不需退火的尼龍等。73應(yīng)用舉例 實(shí)例澆鑄尼龍改性 澆鑄尼龍(簡(jiǎn)寫(xiě)MC尼龍)是尼龍6的一種,它是將己內(nèi)酰胺單體置于充滿氮?dú)獾娜萜鲀?nèi),加熱熔化后,添加堿金屬鈉等催化劑和穩(wěn)定劑于常壓下鑄入150-200"C的模具中,在離子催化劑存在下,聚

31、合反應(yīng)2030分鐘,即可凝結(jié)固化成型,也有稱(chēng)謂鑄型尼龍。 有時(shí)直接澆鑄成毛坯,再對(duì)毛坯進(jìn)行二次加工成制品。二次加工如切割、刨銑時(shí),產(chǎn)生大量尼龍下腳料尼龍刨花。與通常MC尼龍相比,其機(jī)械強(qiáng)度及工藝性能均有所下降,此時(shí)可用玻璃纖維、玻璃微珠、氫氧化鎂、氧化鋁進(jìn)行填充、增強(qiáng)改性,擴(kuò)大MC尼龍的應(yīng)用范圍。 在MC尼龍中,添加10份200目玻璃微珠,或10份1250目的粉狀氧化鋁,用填料的1量的KH一550,或Si一69偶聯(lián)劑進(jìn)行處理填料,其中偶聯(lián)劑用3倍的溶劑(乙醇或甲苯)先進(jìn)行溶解稀釋?zhuān)缓髧姙⒃谔盍媳砻嫔?,高速攪?0分鐘,然后再與MC尼龍料混合,塑煉、下片、模壓成型。塑煉溫度:前輥225230&

32、quot;C,后輥215220;塑煉時(shí)間35分鐘;模壓前預(yù)熱5分鐘,模壓溫度(230±2);壓板時(shí)間4分鐘,冷卻時(shí)間5分鐘,模壓壓力06兆帕。 這樣制得的填充MC尼龍,拉伸強(qiáng)度56兆帕,彎曲強(qiáng)度130兆帕,斷裂伸長(zhǎng)率4,沖擊強(qiáng)度ll千焦平方米,布氏硬度船13。 復(fù)合材料的熔體流動(dòng)速率55克10分,若填充量增加到20,則熔體流動(dòng)速率急劇下降為3克10分左右。 從掃描電子顯微鏡照片看,樹(shù)脂對(duì)填料粒子的包覆情況良好,粒子分散均勻。 MC尼龍還可填充石墨、二硫化鉬等固體潤(rùn)滑劑,可制成自潤(rùn)滑耐磨尼龍,該產(chǎn)品比普通尼龍的摩擦系數(shù)低,磨損量小,能達(dá)到無(wú)油潤(rùn)滑與邊界潤(rùn)滑的效果。 尼龍的氣密性好,對(duì)汽

33、油、氫氣的透過(guò)率小,如表114所示。尼龍6瓶雖對(duì)汽油的氣密性好,但成型加工有一定困難,為此要進(jìn)行改性,使之有利于成型加工。如尼龍6熔體流動(dòng)速率為73克10分,加工時(shí)易流淌,此時(shí)可添加8份熔體流動(dòng)速率為03克10分的I-IDPE,同時(shí)再加5份氧化鎂,這樣可使共混物的熔體黏度及中空吹塑型坯臨界長(zhǎng)度明顯提高,并仍能保持良好的氣密性。 此外,嚴(yán)格控制成型溫度如三段溫度238、246"C、246;采用突變螺桿及貯料缸式機(jī)頭擠出型坯,能有效地改善其吹塑性能。9聚氨酯 在主鏈上含有許多重復(fù)NH一卜兮一基團(tuán)的一類(lèi)聚合物,通稱(chēng)為聚氨基甲酸酯,簡(jiǎn)稱(chēng)聚氨酯(簡(jiǎn)寫(xiě)PU)。它分為兩類(lèi),一類(lèi)是體型分子結(jié)構(gòu),屬于

34、熱固性塑料,可用于制作各種軟質(zhì)、硬質(zhì)、半硬質(zhì)泡沫塑料;另一類(lèi)為線型分子結(jié)構(gòu),屬于熱塑性塑料,其主要用于合成革、彈性體、工業(yè)制品、涂料、黏接劑等。但有時(shí)部分交聯(lián)的熱型性彈性體,已經(jīng)有半熱固性聚氨酯的性質(zhì)了。9.1聚氨酯泡沫塑料 聚氨酯泡沫塑料是以甲苯二異氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷二異氰酸酯(I)等多元異氰酸酯和多元醇(聚醚型或聚酯型)為主要原料,同時(shí)加入催化劑、發(fā)泡劑、表面活性劑及其他助劑反應(yīng)制得的輕質(zhì)發(fā)泡合成材料。 PU泡沫塑料根據(jù)制品的性能不同,可分為軟質(zhì)、硬質(zhì)、半硬質(zhì)泡沫塑料;按所用原料不同,可分為聚醚型、聚酯型泡沫塑料PU泡沫塑料的生成過(guò)程為:首先是異氰酸酯與多元醇的羥基反應(yīng)生成氨基甲

35、酸酯基團(tuán),再與過(guò)剩的異氰酸酯反應(yīng)生成脲基甲酸酯,此時(shí)生成線性聚合物,同時(shí)產(chǎn)生支化和交聯(lián)結(jié)構(gòu),有時(shí)過(guò)量的異氰酸酯還能與中問(wèn)產(chǎn)物脲反應(yīng)生成縮二脲,也能使線型聚合物形成交聯(lián)和支化結(jié)構(gòu),慢慢成為固體物。 這里的反應(yīng)還能生成一些二氧化碳?xì)怏w,使之成為泡沫塑料。 PU泡沫塑料所用的原料分析如下: 甲苯二異氰酸酯 常用的為兩種異構(gòu)體的混合物,異構(gòu)比例不同,泡沫的膠凝和發(fā)泡反應(yīng)速度也就不同,閉孔、開(kāi)孑L、狀態(tài)也就不同,產(chǎn)品為聚醚型還是聚酯型也就不同。 多元醇 常用的起始劑有乙二醇、丙二醇、丙三醇、季戊四醇、山梨糖醇、蔗糖等;二元羧酸與多元醇反應(yīng)可制得聚酯多元醇,羧酸種類(lèi)有:己二酸、癸二酸、苯二甲酸等。 催化劑

36、 主要使用三乙烯二胺、辛酸亞錫、二月桂酸-T基錫等,或復(fù)合型催化劑。 發(fā)泡劑 二氧化碳是PU泡沫塑料的主要發(fā)泡氣體,它是由異氰酸酯與水反應(yīng)形成的。也有加入氟碳化合物、二氯甲烷作為發(fā)泡劑的。最好采用二氧化碳作為發(fā)泡氣體。 表面活性劑 常用硅油類(lèi)表面活性劑,其他還有碘化脂肪醇、碘化脂肪酸等非離子型表面活性劑。 有時(shí)根據(jù)制品要求,再添加阻燃劑、增強(qiáng)劑、填充劑、防老劑、著色劑等。 PU泡沫塑料生產(chǎn)工藝方法,可分為一步法和兩步法,兩步法又分為預(yù)聚法和半預(yù)聚法。 一步法 將所有配料一次放進(jìn)混合器,然后發(fā)泡而成。 預(yù)聚法 先將多元醇和異氰酸酯反應(yīng)生成預(yù)聚物,然后再和其他配方組分一起發(fā)泡而成。 半預(yù)聚法 多用

37、于硬質(zhì)或半硬質(zhì)泡沫塑料的成型。先將少量多元醇與全部異氰酸酯反應(yīng)生成半預(yù)聚物,然后再與剩下的多元醇及其他配方組分一起發(fā)泡而成。9.1.1軟質(zhì)PU泡沫塑料 軟質(zhì)PU泡沫塑料的發(fā)泡方式有:間歇式、箱體法、連續(xù)式塊料法及模塑法。在配料中多用一步法,有時(shí)也采用兩步法。 (1)間歇式、箱體法 間歇式、箱體法較簡(jiǎn)單,適合小型工廠生產(chǎn),它是將配方中所有組分高速混合后,倒人箱體內(nèi)發(fā)泡成塊。 (2)連續(xù)式塊料法 又分為圓頂發(fā)泡法(即傳統(tǒng)式發(fā)泡法)、臥式平頂發(fā)泡法及立式發(fā)泡法3種。 圓頂發(fā)泡法 圓頂發(fā)泡法的泡沫利用率只有85左右,邊角廢料多。 臥式平頂發(fā)泡法 、 泡沫利用率提高到9092,其中發(fā)泡技術(shù)又分為:溢流槽

38、式、溢流板式、低壓壓頂式和高壓壓頂式4種。 立式發(fā)泡泡沫利用率進(jìn)一步提高到9598,邊角廢料少,而且設(shè) 備占地面積小,異氰酸酯擴(kuò)散少,色澤、形狀與品種易變更。(3)模塑法 主要制品為墊材,大都在使用單位進(jìn)行,減少了運(yùn)輸費(fèi)用。 實(shí)例 聚異氰脲酸酯泡沫塑料 普通PU泡沫塑料耐熱性較差,只能在100以下使用。而聚異氰脲酸酯泡沫塑料(PIR)長(zhǎng)期使用溫度為150180"(2,阻燃性也優(yōu)于PU。 改性異氰脲酸酯的品種有:氨基甲酸酯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺、碳二亞胺等。9.1.2硬質(zhì)PU泡沫塑料 硬泡沫塑料加工,按制品不同,分現(xiàn)場(chǎng)澆注、噴涂施工,夾層板和模塑件等三種。在現(xiàn)場(chǎng)澆注、噴涂機(jī)中,有高壓、低

39、壓及噴澆兩用機(jī)3種,在夾層板生產(chǎn)線中,有連續(xù)硬面、連續(xù)軟面和間歇式硬面3種。 硬泡沫塑料主要用于冰箱、冷庫(kù)和輸油管道保溫。 硬質(zhì)結(jié)皮PU泡沫塑料,熟化速度快,交聯(lián)時(shí)間短,其結(jié)皮表面起著剛性或裝飾表面的作用,到制品截面上的密度從表皮至內(nèi)芯逐步減少,密度分布呈拋物線形。該泡沫塑料的模具溫度5070,還受模內(nèi)壓力、發(fā)泡劑含量和混合速度的影響。 結(jié)皮泡沫塑料多采用聚醚多元醇及含有三個(gè)官能團(tuán)的聚酯類(lèi)生產(chǎn)。催化劑常用叔胺類(lèi)和有機(jī)錫化合物。 另外,作為PU泡沫塑料原料的發(fā)泡劑氯氟烴類(lèi)物質(zhì),對(duì)臭氧層有較大的破壞作用,目前世界上已嚴(yán)格要求限制使用,為此要尋求氯氟烴的代用品,及降低其用量??梢詮膬煞矫嬷纸鉀Q:

40、一是材料上,可選擇低黏度、高水分、低羥值的聚醚多元醇;二是泡沫結(jié)構(gòu)上,可選擇小泡孔或微泡孔,以彌補(bǔ)由于二氧化碳?xì)怏w代替部分氟利昂,造成的熱傳導(dǎo)能力的增大。反應(yīng)注射成型(RIM)和增強(qiáng)反應(yīng)注射成型(RRIM)是一種新型成型加工工藝。它是把多元醇、交聯(lián)劑、催化劑、發(fā)泡劑、乳化劑、色料、阻燃劑、填料等作為A組分,而B(niǎo)組分通常僅由二苯基甲烷二異氰酸酯構(gòu)成,A、B兩種組分通過(guò)高壓或低壓反應(yīng)澆注機(jī),在很短時(shí)間內(nèi),進(jìn)行計(jì)量、混合注入在復(fù)雜的模具內(nèi)發(fā)泡而成。若在A組分中加進(jìn)增強(qiáng)材料,如玻璃纖維,則就變成增強(qiáng)反應(yīng)注射成型。 RRIM成型物多用于汽車(chē)保險(xiǎn)杠、方向盤(pán)等。最近RIM技術(shù)也擴(kuò)大到環(huán)氧樹(shù)脂、硅橡膠、尼龍塑

41、料的成型加工。9.2非聚氨酯泡沫塑料制品 非PU泡沫塑料制品一般包括PU彈性體、涂料與黏結(jié)劑。在產(chǎn)量上,非PU泡沫塑料制品低于PU泡沫塑料的絕對(duì)產(chǎn)量。 9.2.1熱塑性聚氨酯彈性體 熱塑性聚氨酯彈性體(簡(jiǎn)寫(xiě)TPU),又稱(chēng)聚氨酯橡膠,其中包括鞋底料、合成革料、鋪裝料、某些醫(yī)用料等。其發(fā)展速度超過(guò)了混煉型PU,也超過(guò)了澆注型PU。 TPU通常由雙官能團(tuán)的聚酯或聚醚二元醇、低分子二元醇、二異氰酸酯反應(yīng)生成,基本上是線型聚合物。它由兩部分組成,一部分是長(zhǎng)鏈二元醇與二異氰酸酯反應(yīng)生成的低熔點(diǎn)柔軟段;另一部分是低分子二元醇與二異氰酸酯反應(yīng)生成的高熔點(diǎn)剛性段。這樣調(diào)節(jié)組成和用量比例,就可以得到不同物性的TP

42、U。 按采用的原料劃分,TPU可分為聚酯型TPU、四氫呋喃均聚醚型TPU、聚己內(nèi)酯TPU等。TPU的成型加工方法有: (1)注射成型 適于小型制品,對(duì)剪切作用很敏感,所以應(yīng)采用中等注射速度和較大的澆口,成型后需較長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行冷卻。(2)擠出成型 一般采用聚氯乙烯類(lèi)型的擠出機(jī),螺桿各段溫度可調(diào)性強(qiáng),螺桿長(zhǎng)徑比應(yīng)在2028范圍內(nèi),壓縮比為3左右。螺桿轉(zhuǎn)速不要超過(guò)25轉(zhuǎn)分。擠出薄膜、薄板所用的機(jī)頭、集流腔應(yīng)盡量大些。 (3)壓延成型 采用聚氯乙烯加工設(shè)備,可預(yù)先添加各種助劑,用密煉機(jī)、擠出機(jī)混煉后,再用四輥壓延。 加工前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行預(yù)干燥,80110熱風(fēng)下干燥數(shù)小時(shí),使樹(shù)脂水分控制在007以下。TPU收

43、縮率較大,一般為0720在設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)注意。 TPU的改性: TPU可以和許多聚合物進(jìn)行共混改性,如ABS、PVC、聚烯烴、縮乙醛、纖維素丙酸酯、雙酚A一環(huán)氧氯丙烷,可改善耐熱性、耐磨耗性、保溫性、耐寒性等。 為提高TPU的耐紫外光老化性能,成為不變黃的TPU,可先用碳酸亞乙酯與二元胺反應(yīng),在二元醇存在下進(jìn)行酯交換,則得到的TPU耐老化性能優(yōu)異。搖溶”性PU,是指在使用前施加強(qiáng)大的剪切力,則很快恢復(fù)成黏稠體。它是由PU預(yù)聚體、膠體硅、聚硅氧烷和氧化烷撐聚合物混合反應(yīng)制成。 9.2.2應(yīng)用舉例 實(shí)例1聚氨酯合成革 PU合成革的生產(chǎn)方法可分為干法、濕法和凝聚涂覆法3種。 (1)干法 是把PLT樹(shù)脂

44、配成具有一定固含量、一定黏度的溶膠,涂布在作為載體的離型紙上,通過(guò)烘箱,控制一定的溫度、速度等工藝條件,使溶劑揮發(fā)形成膜。然后在其上面涂布黏合層后與底布復(fù)合,經(jīng)干燥、固化、冷卻后再與離型紙剝離,最后經(jīng)印刷處理等工序,即得干法PU合成革,離型紙經(jīng)檢紙機(jī)復(fù)卷后,可重復(fù)使用。 (2)濕法 是將基布直接浸漬于已調(diào)配好的PU樹(shù)脂中,然后經(jīng)過(guò)25的二甲基甲酰胺水溶液進(jìn)行洗滌固化,再經(jīng)熱水洗滌,最后干燥及后處理,即得濕法PU合成革。 (3)凝聚涂覆法 是將基布浸漬于PU樹(shù)脂中經(jīng)洗滌固化后,再用樹(shù)脂涂敷和后處理,即得凝聚涂覆法PU合成革。 影響PU合成革質(zhì)量的因素主要有:樹(shù)脂、溶劑、離型紙、布基、著色劑的選擇

45、,另外是工藝條件,如固含量、黏度、涂飾量、溫度、烘箱中風(fēng)量、生產(chǎn)速度、貼布間隙、環(huán)境的溫度、濕度、灰塵含量等均影響PU革的質(zhì)量。實(shí)例2微孑L聚氨酯鞋底 微孔PU鞋底原料大致由以下7種組成: 多元醇:多用聚酯多元醇,分子量為2000左右,如聚己二酸乙二酯、聚己二酸丁二酯、聚己二酸乙二醇丙二醇酯。 異氰酸酯:用二苯基甲烷二異氰酸酯。 擴(kuò)鏈劑:采用單分子二元醇,如乙二醇、丁二醇等。 發(fā)泡劑:用水和氟利昂混合發(fā)泡劑。 催化劑:一般并用有機(jī)錫化合物和三乙二胺。 勻泡劑:為防止鞋底收縮起皺,微孔大小一致,可用有機(jī)硅烷系列或非離子表面活性劑等。其他有:顏料、填充劑、抗氧劑、抗紫外線劑、阻燃劑。生產(chǎn)工藝方法有

46、3種:一步法、預(yù)聚物法、半預(yù)聚物法。10樹(shù)酚醛脂第一部分 塑料用樹(shù)脂原料 ·81·10 酚醛樹(shù)脂 10,重 基本性質(zhì) 酚醛塑料(簡(jiǎn)寫(xiě)PF)的品種有:日用、電器、絕緣、高頻、高壓、無(wú)氨、耐酸、耐濕熱、耐磨級(jí)模塑料及注射級(jí)抗沖品種、無(wú)石棉、耐高溫、速固化等品種,形成系列化產(chǎn)品。 不同的反應(yīng)條件,則生成的PF樹(shù)脂性質(zhì)也不相同。 若苯酚和甲醛按1:08克分子比,在鹽酸或草酸溶液中反應(yīng),則生成線型大分子,分子量為1500左右。這種高聚物分子中,由于不含有可反應(yīng)的羥甲基,故在加熱中,不會(huì)交聯(lián)固化,稱(chēng)之謂熱塑性PF樹(shù)脂。 若過(guò)量的甲醛和苯酚進(jìn)行縮聚反應(yīng),在氨或氫氧化鈉堿性的催化作用下,則

47、經(jīng)歷甲、乙、丙三階段,最后生成熱固性PF樹(shù)脂。 PF樹(shù)脂一般采用單釜間歇法,在帶有攪拌器、蒸汽夾套的不銹鋼襯里的反應(yīng)釜中制備。 PF模塑粉的生產(chǎn)常用干法生產(chǎn):即PF樹(shù)脂與各種添加劑混合,然后塑煉成片,粉碎塑煉的片,并批混合成PF模塑粉,再在熱壓機(jī)上模壓成制品。 若是絕緣模塑粉,將木粉換成云母和石棉粉,共160份;若是抗沖級(jí)模塑粉,將木粉換成棉短絨110份;若是高抗沖級(jí)則換成織物碎塊150份。 模壓溫度14016013、壓力610兆帕,后處理溫度10012012、2448j、時(shí)。 酚醛塑料粉的型號(hào)由4部分組成: 類(lèi)別+填料種類(lèi)+樹(shù)脂含量+樹(shù)脂組成 如D141表示:電氣類(lèi)別、填料為木粉、樹(shù)脂含量4

48、0一45、·82· 塑料原料與助劑樹(shù)脂是由苯酚和甲醛組成。 102改性酚醛1021 PF增黏樹(shù)月旨、涂-m樹(shù)脂、浸漬樹(shù)月旨 如熱塑性叔丁酚基101PF樹(shù)脂,在彈性體黏合劑中,主要起增黏作用,是氯丁橡膠黏合劑的重要組分。 PF涂覆樹(shù)脂可以是可溶性PF,也可以是線型PF,主要作為物品防腐和裝飾之用,其烘烤溫度為150200C。有時(shí)為提高其韌性,可添加聚乙烯醇縮丁醛進(jìn)行改性;有時(shí)為提高漆膜強(qiáng)度,用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行改性。 PF浸漬樹(shù)脂主要用于制造纖維增強(qiáng)材料,增強(qiáng)纖維有玻璃纖維、碳纖維、尼龍、石棉、棉紗等。有時(shí)經(jīng)改性三聚氰胺樹(shù)脂和PF樹(shù)脂浸漬處理,再經(jīng)高溫高壓處理,制成1毫米厚的熱固性

49、層壓板,或用于作膠合板、纖維板、裝飾板等。使用溫度在105以下。 還有用腰果殼油改性PF樹(shù)脂,用于制造磨阻材料,提高或穩(wěn)定摩擦系數(shù)。1022 改性it0'醛塑料 (1)導(dǎo)電性PF塑料 一般是PF樹(shù)脂與碳纖維、石墨纖維復(fù)合,能制成各種半導(dǎo)電和導(dǎo)電PF,其體積電阻率在107歐·厘米以下,可解決電磁波干擾問(wèn)題。 (2)無(wú)石棉PF塑料 取代石棉纖維的無(wú)機(jī)物有玻璃纖維、硅酸鹽纖維,如硅酸鎂、氧化鋁、二氧化硅、云母片等o (3)無(wú)氨P(pán)F塑料 原料由于采用六次甲基四胺為固化劑,易分解產(chǎn)生氨,造成制第一部分 塑料用樹(shù)脂原料 ·83,品中的金屬件腐蝕,故用含二芐基醚的化合物,在成型時(shí)

50、能分解成次甲基鍵及活性甲醛,進(jìn)一步參與交鏈反應(yīng),使該P(yáng)F不用胺固化劑。 (4)速固化型PF塑料 在甲階PF樹(shù)脂中,加進(jìn)有機(jī)羧酸金屬鹽或有機(jī)羧酸銨鹽能加速固化;還有加進(jìn)芳香族羧酸也可加速固化,如PF樹(shù)脂100、芳香族石油樹(shù)脂150、六次甲基四胺40、木粉170、碳酸鈣25的模塑料配方,其固化速度就很快。 5)高流動(dòng)性注射級(jí)PF模塑料 一般添加苯酚、水、甲醇、丙酮、帶有結(jié)晶水的氯化鈣、帶有結(jié)晶水的氫氧化鋇、帶有結(jié)晶水的硫酸銅等化合物,可降低材料的黏度,提高流動(dòng)性。有時(shí)加進(jìn)乙二醇、低分子量聚乙烯、鄰苯二甲酸二丁酯、糠醛也能改進(jìn)PF模塑料的流動(dòng)性。 (6)鉬酚醛樹(shù)脂復(fù)合材料 在PF樹(shù)脂中添加12的鉬及

51、并用高硅氧(Si02>98)纖維增強(qiáng),可具有燒蝕隔熱性能,用于火箭、導(dǎo)彈等宇航方面。 (7)其他 感光性PF樹(shù)脂、淺色PF塑料、精密成型用PF模塑料、PF泡沫塑料(如插花泥)等。11環(huán)氧樹(shù)脂 環(huán)氧樹(shù)脂(簡(jiǎn)寫(xiě)EP)是一類(lèi)在分子結(jié)構(gòu)中含有環(huán)氧基的高分子聚合物。其種類(lèi)很多,大部分是由雙酚A和環(huán)氧氯丙烷進(jìn)行縮聚的產(chǎn)物。由于分子中含有一定數(shù)量的醚鍵、羥基、苯核等,因而具有良好的電絕緣性、黏結(jié)性,加工性能優(yōu)異、固化產(chǎn)品化學(xué)穩(wěn)定性好、收縮率低、強(qiáng)度高。廣泛用于電子電器絕緣材料、涂料、粘接劑、復(fù)合材料等方面。·84· 塑料原料與助劑 環(huán)氧樹(shù)脂中,常用的添加劑種類(lèi)有: 固化劑 其作用是

52、把線型環(huán)氧樹(shù)脂變成不熔的體型結(jié)構(gòu)。常用的種類(lèi)有:多元胺、多元酸及多元酸酐等。種類(lèi)不同,用量也不同,少則10,多則40。 稀釋劑 作用是降低樹(shù)脂的黏度,其中分活性和非活性2種。活性稀釋劑有:環(huán)氧丙烷丁基醚、環(huán)氧丙烷苯基醚等,用量為樹(shù)脂量的5一20;非活性稀釋劑有:丙酮、甲苯、正丁醇、苯乙烯、環(huán)己酮等,用量為5一15。 填料 作用是降低材料成本及提高某些性能。有時(shí)添加量為25,有時(shí)高達(dá)樹(shù)脂量的23倍。硅微粉、云母、高嶺土、滑石粉、石膏粉、銅粉、鋁粉、鈦白粉等。 增強(qiáng)劑 作用是提高強(qiáng)度,如玻璃纖維、石棉纖維等。 阻燃劑 起阻燃作用,如溴的化合物:二溴苯基縮水甘油醚等。 增韌劑 作用是增加EP的韌性,如非活性增韌劑為增塑劑,一般用量為5一20;活性增塑劑主要是單官能團(tuán)的環(huán)氧化植物油、多官能團(tuán)的熱塑性聚酰胺樹(shù)脂、聚硫橡膠、丁腈橡膠等。 EP的主要性質(zhì)如下: 體積電阻系數(shù)大于1015歐,厘米,拉伸強(qiáng)度4670兆帕,沖擊強(qiáng)度1020千焦平方米,楊氏模量23002500兆帕,馬丁耐熱溫度超過(guò)1001E,室溫下的吸水率小于05。 EP的型號(hào)組成分四部分:第一部分為組成物質(zhì)名稱(chēng)

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