第一篇：一般工程塑料改性特點(diǎn)

工程塑料改性特點(diǎn)

第一節(jié) 聚對苯二甲酸丁二醇酯PBT

1.環(huán)保阻燃非增強(qiáng)特點(diǎn):環(huán)保阻燃、低析出性、高加工流

動性

4.高尺寸穩(wěn)定性30%填充阻燃尼龍

5.5-25%礦物填充、阻燃改進(jìn)、無鹵無磷阻燃、高環(huán)保型，電

性能優(yōu)異

6.紅磷型阻燃增強(qiáng)

2.環(huán)保阻燃非增強(qiáng)特點(diǎn):環(huán)保型、未增強(qiáng)、阻燃、不

析出、流動性好

3.PBT/PC合金特點(diǎn):玻纖增強(qiáng)、環(huán)保、阻燃。良好的加

工性能，優(yōu)良的力學(xué)性能和阻燃性能

4.環(huán)保阻燃30%增強(qiáng)特點(diǎn):環(huán)保阻燃、低析出性、玻纖增強(qiáng)

5.環(huán)保阻燃30%增強(qiáng)特點(diǎn):環(huán)保型、玻纖增強(qiáng)、阻燃、不析出、增韌

6.環(huán)保阻燃增強(qiáng)高CTI特點(diǎn):礦物、玻纖填充，阻燃，防翹曲，高電性能，表面光滑

7.環(huán)保阻燃增強(qiáng)高長期耐熱特點(diǎn):環(huán)保型、玻纖增強(qiáng)、阻燃、流動性好、優(yōu)異的高溫長期使用性能地。特點(diǎn)：易加工，通常與PET混合使用。

第五節(jié) PPO

未增強(qiáng)PPO

阻燃增強(qiáng)型

環(huán)保阻燃增強(qiáng)型 PPO/PA合金

第六節(jié) PPS

環(huán)保型礦物、玻纖增強(qiáng)阻燃、增韌、高CTI 玻纖增強(qiáng)

第七節(jié) PC

PC改性方向： 1.耐候型 2.光高反射 3.難燃型 4.汽車用 5.光散射型 6.低異向性 7.等方向型 8.高難燃型 9.耐磨耗型

10.碳纖維增強(qiáng)型 11.EMI型

PC/ABS改性方向 1.防靜電型 2.高流動型 3.高剛型

4.高流動高剛型 5.無鹵無磷難燃性 6.汽車用 7.手機(jī)用

8.另還有大量用于辦公設(shè)備PC或PC/ABS或PC/PET、PC/MBS/等技術(shù)配方，和一系列配色組方

第二節(jié) 聚對苯二甲酸乙二醇酯PET

1.30%增強(qiáng)特點(diǎn):玻纖增強(qiáng)、非阻燃、機(jī)械強(qiáng)度高、抗蠕

變性

2.阻燃30%增強(qiáng)特點(diǎn):環(huán)保 阻燃增強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、抗蠕

變性、尺寸穩(wěn)定性高

3.阻燃40%增強(qiáng)特點(diǎn):阻燃增強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、抗蠕變性、尺寸穩(wěn)定性高

4.環(huán)保阻燃30%增強(qiáng)特點(diǎn):環(huán)保型、阻燃增強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度

高、抗蠕變性

5.環(huán)保阻燃30%增強(qiáng)特點(diǎn):環(huán)保型、高阻燃、高流動性、機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫焊錫 結(jié)晶慢，強(qiáng)度很難做到要求值

第三節(jié) PA6

1.2.3.4.5.超韌尼龍：環(huán)保型，優(yōu)異的低溫韌性增強(qiáng)尼龍 高阻燃非增強(qiáng)

10-30%增強(qiáng)高阻燃尼龍 高尺寸穩(wěn)定性30%填充阻燃尼龍

5-25%礦物填充、阻燃改進(jìn)、無鹵無磷阻燃、高環(huán)保型，電性能優(yōu)異

第四節(jié) PA66

1.高阻燃非增強(qiáng)

2.10-30%增強(qiáng)高阻燃尼龍 3.10-30%環(huán)保增強(qiáng)高阻燃尼龍

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第二篇：工程塑料

工程塑料

工程塑料英文名為：engineering-plastics，工程塑料是指被用做工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料，是強(qiáng)度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均優(yōu)的塑料。日本業(yè)界將它定義為“可以做為構(gòu)造用及機(jī)械零件用的高性能塑料，耐熱性在100℃ 以上，主要運(yùn)用在工業(yè)上”。

主要性能主要性能如下： 熱性質(zhì)

玻璃化溫度（Tg）及熔點(diǎn)（Tm）高；熱變形溫度（HDT）高；長期使用溫度高（UL-746B）；使用溫度范圍大；熱膨脹系數(shù)小。機(jī)械性質(zhì)

高強(qiáng)度、高機(jī)械模數(shù)、低潛變性、強(qiáng)耐磨損及耐疲勞性。其它

耐化學(xué)藥品性、抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。

發(fā)展

和通用塑料相比，工程塑料在機(jī)械性能、耐久性、耐腐蝕性、耐熱性等方面能達(dá)到更高的要求，而且加工更方便并可替代金屬材料。近年來工程塑料被廣泛應(yīng)用于電子電氣、汽車、建筑、辦公設(shè)備、機(jī)械、航空航天等行業(yè)，以塑代鋼、以塑代木已成為國際流行趨勢。工程塑料已成為當(dāng)今世界塑料工業(yè)中增長速度最快的領(lǐng)域，其發(fā)展不僅對國家支柱產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)起著支撐作用，同時也推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

由于我國汽車、電子和建筑等行業(yè)發(fā)展迅速，當(dāng)前，我國已成為全球工程塑料需求增長最快的國家。據(jù)中投分析，在今后，隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工程塑料的需求將會進(jìn)一步得到增長，我國工程塑料行業(yè)發(fā)展前景十分廣闊。以家電行業(yè)來說，今后僅以冰箱、冷柜、洗衣機(jī)、空調(diào)及各類小家電產(chǎn)品每年的工程塑料需求量將達(dá)60萬噸左右。而用于通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及鐵路、公路建設(shè)等方面的工程塑料用量則更為驚人，預(yù)計今后數(shù)年內(nèi)總需求量將達(dá)到450萬噸以上。

據(jù)《2013-2017年中國工程塑料行業(yè)產(chǎn)銷需求與投資預(yù)測分析報告》數(shù)據(jù)顯示，2010年，我國工程塑料消費(fèi)量達(dá)244.3萬噸，同比增長11%，是全球需求增長最快的國家；2011年我國工程塑料消費(fèi)量為272萬噸，同比增長11.34%。預(yù)計到2013年我國工程塑料消費(fèi)量將達(dá)到337萬噸，2015年達(dá)到417萬噸。

中國工程塑料工業(yè)歷經(jīng)10年發(fā)展，成果豐碩，已逐步形成了具有樹脂合成、塑料改性與合金、加工應(yīng)用等相關(guān)配套能力的完整產(chǎn)業(yè)鏈。這是中國工程塑料工業(yè)協(xié)會理事長楊偉才在5月27日北京召開的中國工程塑料工業(yè)協(xié)會峰會上表示的。

10年前，中國工程塑料業(yè)剛剛起步，生產(chǎn)能力與需求相比嚴(yán)重滯后，原料樹脂85%以上依靠進(jìn)口，一半以上的改性樹脂材料使用國外產(chǎn)品。而時至今日，中國的工程塑料樹脂均能在國內(nèi)生產(chǎn)，聚合能力已經(jīng)達(dá)到每年60萬噸左右，改性樹脂材料年產(chǎn)量也有200多萬噸，就連過去國外對中國禁運(yùn)的特種工程塑料樹脂，現(xiàn)在國內(nèi)幾乎都有生產(chǎn)，并且能夠少量出口。

中國工程塑料工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)表明，在過去的10年里，中國工程塑料產(chǎn)值年均增長20%以上，企業(yè)規(guī)模不斷發(fā)展壯大，科技水平日益提高。目前，在工程塑料合成方面已有中藍(lán)集團(tuán)、云天化集團(tuán)、神馬集團(tuán)、儀征化纖、德陽科技等上規(guī)模的企業(yè)。由于工程塑料具有特別優(yōu)異的性能，其技術(shù)發(fā)展水平受到政府層面的重視，已被列入國家中長期科技發(fā)展綱要中高新技術(shù)的重點(diǎn)選項(xiàng)。在今年科技部產(chǎn)業(yè)支撐計劃中，有非光氣法聚碳酸酯等7個工程塑料項(xiàng)目被列入。另外，經(jīng)過長期的技術(shù)攻關(guān)，目前中國工程塑料技術(shù)水平發(fā)展較快，在改性材料與樹脂合金方面，部分產(chǎn)品技術(shù)、質(zhì)量指標(biāo)也已接近國外先進(jìn)水平。一些特種工程塑料產(chǎn)品的工藝技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到國際先進(jìn)行列。

主要品種及用途

工程塑料是指一類可以作為結(jié)構(gòu)材料，在較寬的溫度范圍內(nèi)承受機(jī)械應(yīng)力，在較為苛刻的化學(xué)物理環(huán)境中使用的高性能的高分子材料，有良好的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可以作為工程結(jié)構(gòu)件的塑料。如ABS、尼龍、聚砜等。

通用工程塑料包括聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚酰胺(尼龍,Polyamide,PA)、聚甲醛(Polyacetal,Polyoxy Methylene,POM)、變性聚苯醚(Poly Phenylene Oxide,變性PPE)、聚酯(PETP，PBTP)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,PPS)、聚芳基酯。而熱固性工程塑料則有不飽和聚酯、酚塑料、環(huán)氧塑料等。拉伸強(qiáng)度均超過50MPa，耐沖擊性超過50J/m2，彎曲彈性模量在24000kg/cm2，負(fù)載撓曲溫度超過100℃，其硬度、抗老化性優(yōu)。聚丙烯若改善硬度及耐寒性，則亦可列入工程塑料的范圍。此外，較特殊者為強(qiáng)度弱、耐熱、耐藥品性優(yōu)的氟塑料，耐熱性優(yōu)的矽溶融化合物、聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺、Polybismaleimide、Polysufone(PSF)、PES、丙烯塑料、變性蜜胺塑料、BT Resin、PEEK、PEI、液晶塑料等。因?yàn)榉肿咏Y(jié)構(gòu)不同，故耐化學(xué)性、耐摩擦性、電性能等也有若干差異。且因成形方法的不同，故有的方法適用于每一種塑料，而有的成型方法只能適用于某一種或者某幾種塑料。

聚酰胺

（PA，俗名：尼龍）由于它獨(dú)特的低比重、高抗拉強(qiáng)度、耐磨、自潤滑性好、沖擊韌性優(yōu)異、具有剛?cè)峒鎮(zhèn)涞男阅芏A得人們的重視，加之其加工簡便、效率高、比重輕（只有金屬的1/7）、可以加工成各種制品來代替金屬，廣泛用于汽車及交通運(yùn)輸業(yè)。典型的制品有泵葉輪、風(fēng)扇葉片、閥座、襯套、軸承、各種儀表板、汽車電器儀表、冷熱空氣調(diào)節(jié)閥等零部件，大約每輛汽車消耗尼龍制品達(dá)3.6～4千克。聚酰胺在汽車工業(yè)的消費(fèi)比例最大，其次是電子電氣。

聚酰胺改性目的的不同，聚酰胺改性可分為增強(qiáng)、增韌、阻燃、填充和合金等類型。近年來關(guān)于聚酰胺的納米復(fù)合材料的研究也取得了較大的進(jìn)展。

得到具有更高強(qiáng)度和熱變形溫度的聚酰胺材料，將無機(jī)或有機(jī)纖維或填料加入聚酰胺基體中，用共混擠出的方法制得高強(qiáng)度聚酰胺復(fù)合材料。增強(qiáng)PA的品種繁多，幾乎所有的聚酰胺材料都可以制得增強(qiáng)品種。

主要商品化品種有：增強(qiáng)PA6、增強(qiáng)PA66、增強(qiáng)PA46、增強(qiáng)PA1010、增強(qiáng)PA610等。其中產(chǎn)量最大的是增強(qiáng)PA6和PA66。常用的聚酰胺增強(qiáng)材料有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維，無機(jī)晶須也被用于聚酰胺的增強(qiáng)。聚苯硫醚

聚苯硫醚 PPS，全稱為聚亞苯基硫醚，英文名稱為 Polyphenylene Sulfide，簡稱 PPS。PPS 是美國菲利普公司于 1971 年首先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的，目前其年生產(chǎn)能力為 0.8 萬 t；其次為日本的東麗公司，其年生產(chǎn)能力為 0.75 萬 t。其他一些生產(chǎn)廠家也主要集中在美國和日本，西歐各國現(xiàn)在均不生產(chǎn) PPS。我國的天津合成材料研究所、廣州化學(xué)試劑二廠、四川自貢化學(xué)試劑廠、河北工學(xué)院化工系及廣州化工研究所等單位曾有少量生產(chǎn)目前只有自貢和成都。到 2000 年，世界 PPS 的產(chǎn)量可達(dá)到5 萬 t/a。PPS 的最大需求為日本占 33%，北美占 32%，西歐占 9%，亞太占 16%。

PPS 的突出性能有：①良好的耐熱性能，可在180～220℃溫度范圍內(nèi)使用；②耐腐蝕性接近聚四氟乙烯；③電性能優(yōu)異；④機(jī)械性能優(yōu)異；⑤阻燃性能好。PPS 的不足之處有：①價格太高，在耐高溫塑料中屬于低價位，但比通用工程塑料高許多；②韌性差，性脆；③加工中粘度不穩(wěn)定。純 PPS 因性脆很少單獨(dú)使用，應(yīng)用的 PPS 為其改性能品種。具體有：40%玻璃纖維增強(qiáng) PPS(R4)，無機(jī)填充 PPS(R8)，碳纖維增強(qiáng) PPS(G6)等。PPS 目前用于汽車占45%，用于電子、電器占 30%，其他占 25%。PPS 的發(fā)展速度很快，預(yù)計它將成為第六大工程塑料。聚碳酸酯

（pc）既具有類似有色金屬的強(qiáng)度，同時又兼?zhèn)溲诱剐约皬?qiáng)韌性，它的沖擊強(qiáng)度極高，用鐵錘敲擊不能被破壞，能經(jīng)受住電視機(jī)熒光屏的爆炸。聚碳酸酯的透明度又極好，并可施以任何著色。由于聚碳酸酯的上述優(yōu)良性能，已被廣泛用于各種安全燈罩、信號燈，體育館、體育場的透明防護(hù)板，采光玻璃，高層建筑玻璃，汽車反射鏡、擋風(fēng)玻璃板，飛機(jī)座艙玻璃，摩托車駕駛安全帽。用量最大的市場是計算機(jī)、辦公設(shè)備、汽車、替代玻璃和片材，CD和DVD光盤是最有潛力的市場之一。聚甲醛

聚甲醛（POM）是一種性能優(yōu)良的工程塑料，在國外有“奪鋼”、“ 超鋼”之稱。POM具有類似金屬的硬度、強(qiáng)度和鋼性，在很寬的溫度和濕度范圍內(nèi)都具有很好的自潤滑性、良好的耐疲勞性，并富于彈性，此外它還有較好的耐化學(xué)品性。POM以低于其他許多工程塑料的成本，正在替代一些傳統(tǒng)上被金屬所占領(lǐng)的市場，如替代鋅、黃銅、鋁和鋼制作許多部件，自問世以來，POM已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子電氣、機(jī)械、儀表、日用輕工、汽車、建材、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。在很多新領(lǐng)域的應(yīng)用，如醫(yī)療技術(shù)、運(yùn)動器械等方面，POM也表現(xiàn)出較好的增長態(tài)勢。PBT

聚對苯二甲酸丁二醇酯

（PBT）是一種熱塑性聚酯，非增強(qiáng)型的PBT與其它熱塑性工程塑料相比，加工性能和電性能較好。PBT玻璃化溫度低，模具溫度在50℃時即可迅速結(jié)晶，加工周期短。聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）被廣泛應(yīng)用于電子、電氣和汽車工業(yè)中。由于PBT的高絕緣性及耐溫性可用作電視機(jī)的回掃變壓器、汽車分電盤和點(diǎn)火線圈、辦公設(shè)備殼體和底座、各種汽車外裝部件、空調(diào)機(jī)風(fēng)扇、電子爐灶底座、辦公設(shè)備殼件。聚苯醚

化學(xué)式簡稱PPO。由2，6-二取代基苯酚經(jīng)氧化偶聯(lián)聚合而成的熱塑性樹脂，一般呈土黃色粉末狀。常用的是由 2，6-二甲基苯酚合成的聚苯醚，具有優(yōu)良的綜合性能，最大的特點(diǎn)是在長期負(fù)荷下，具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性和突出的電絕緣性，使用溫度范圍廣，可聚苯醚

聚苯醚

在－127～121℃范圍內(nèi)長期使用。具有優(yōu)良的耐水、耐蒸汽性能，制品具較高的拉伸強(qiáng)度和抗沖強(qiáng)度，抗蠕變性也好。此外，有較好的耐磨性和電性能。主要用于代替不銹鋼制造外科醫(yī)療器械。在機(jī)電工業(yè)中可制作齒輪、鼓風(fēng)機(jī)葉片、管道、閥門、螺釘及其他緊固件和連接件等，還用于制作電子、電氣工業(yè)中的零部件，如線圈骨架及印刷電路板等。1964年，美國通用電氣公司首先用2,6-二甲基苯酚為原料實(shí)現(xiàn)聚苯醚工業(yè)化生產(chǎn)。1966年，通用電氣公司又生產(chǎn)了改性聚苯醚（MPPO）。1984年，世界聚苯醚的消費(fèi)量為163kt。

第三篇：材料改性

淺談表面改性

摘要：本文主要總結(jié)了各種材料的改性及改性劑對其的影響，其中還涉及到各種改性方法及對材料改性的展望。關(guān)鍵字：表面改性 納米 金屬 引言

表面改性是指在保持材料或制品原性能的前提下，賦予其表面新的性能，如親水性、生物相容性、抗靜電性能、染色性能等。表面改性的方法有很多報道，大體上可以歸結(jié)為:表面化學(xué)反應(yīng)法、表面接枝法、表面復(fù)合化法等。

表面改性技術(shù)(surface modified technique)則是采用化學(xué)的、物理的方法改變材料或工件表面的化學(xué)成分或組織結(jié)構(gòu)以提高機(jī)器零件或材料性能的一類熱處理技術(shù)。它包括化學(xué)熱處理(滲氮、滲碳、滲金屬等);表面涂層(低壓等離子噴涂、低壓電弧噴涂、激光重熔復(fù)合等門薄膜鍍層(物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積等)和非金屬涂層技術(shù)等。這些用以強(qiáng)化零件或材料表面的技術(shù)，賦予零件耐高溫、防腐蝕、耐磨損、抗疲勞、防輻射、導(dǎo)電、導(dǎo)磁等各種新的特性。使原來在高速、高溫、高壓、重載、腐蝕介質(zhì)環(huán)境下工作的零件，提高了可靠性、延長了使用壽命，具有很大的經(jīng)濟(jì)意義和推廣價值。

2表面改性對不同材料性能的影響 2.1 對SF/PP復(fù)合材料性能的影響

劍麻纖維（SF）因具有較高的比強(qiáng)度和比模量而成為樹脂基體較好的天然纖維增強(qiáng)材料，適用于制備成本低、比模量高和耐沖擊的纖維/樹脂復(fù)合材料。國內(nèi)常用馬來酸酐接枝聚丙烯或有機(jī)硅烷為界面相容劑，來提高SF/PP復(fù)合材料的力學(xué)性能，表面改性可以提高纖維與PP基體的黏合性。使SF/PP復(fù)合材料的力學(xué)性能和流動性能提高，吸水率下降【1】。

2.2對羥基磷灰石蛋白吸附的影響

羥基磷灰石因?yàn)榕c人體骨組織中的無機(jī)組分相近而被廣泛應(yīng)用于有機(jī)/ 無機(jī)復(fù)合物中。但是, HAP 表面具有親水性, 大多數(shù)應(yīng)用于骨修復(fù)的有機(jī)材料具有疏水性, 兩者的極性差異導(dǎo)致了界面相容性下降, 進(jìn)而降低復(fù)合物的力學(xué)性能。克服這一困難最常用的方法就是對HAP 表面改性, 它一方面可以增強(qiáng)復(fù)合物的力學(xué)性能, 另一方面可以使HAP 在基體間均勻分散,有利于復(fù)合物的蛋白質(zhì)和細(xì)胞吸附。采用AT RP 法在HAP 表面接枝上PMMA, 隨著接枝含量的增加, 改性HA P 顆粒在水溶液中的分散性增加, 并以BSA 和LSZ 兩種蛋白測定了HAP 以及改性粒子對蛋白質(zhì)的吸附和釋放。在吸附過程中, 改性g-HAP 比納米HAP 的單位質(zhì)量蛋白質(zhì)吸附量大, 表明HAP 表面接枝疏水性聚合物可以增加蛋白質(zhì)吸附性能;在釋放過程中, 改性后BSA 的釋放速率也比HAP 快【2】。

2.3 對片狀鋅粉分散穩(wěn)定性的影響

采用物理化學(xué)法，將實(shí)驗(yàn)室自制鋅粉分別添加鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑和十二烷基苯磺酸鈉進(jìn)行

表面改性，利用沉降法測試高度研究改性前后鋅粉的分散穩(wěn)定性。結(jié)果表明，不同種類、不同濃度的表面改性

劑對鋅粉的分散穩(wěn)定性有較大的影響；其中，經(jīng)1．0％鈦酸酯偶聯(lián)劑改性后鋅粉的分散穩(wěn)定性有了明顯的改 善，與進(jìn)口粉的分散穩(wěn)定性接近【3】。2.4 納米CeO2的表面改性

由于納米CeO2顆粒比表面積大、表面活性高，在使用過程中極易發(fā)生次生團(tuán)聚，分散穩(wěn)定性變差，影響其所具備的特性功能，因此如何改善顆粒在水相介質(zhì)中的分散和穩(wěn)定是關(guān)鍵。納米CeO2表面改性的效果用顆粒在水介質(zhì)中的粒度分布及zeta 電位進(jìn)行評價，平均粒徑越小、粒度分布越窄，穩(wěn)定性越高，表明改性效果越好。工藝條件： 1)改性劑質(zhì)量濃度60 g /L、改性溫度25 ℃、改性時間4 h、攪拌速率150 r /min，pH 9 ～ 11 的工藝條件下，制備得顆粒粒度均勻、在水介質(zhì)中基本達(dá)到單分散的納米CeO2分散液【4】。2.5 納米磁種材料表面改性

超導(dǎo)磁分離水處理技術(shù)基本的原理是，先在水中加入磁種材料，利用磁種表面上的活性基團(tuán)吸附水中污染物，然后通過超導(dǎo)磁體產(chǎn)生的強(qiáng)磁場實(shí)現(xiàn)其分離。顯然，實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)磁分離水處理的核心是磁種材料。針對不同水源，水中污染物的成分譜，需要研制出適合的磁種，以保證能夠吸附各種污染物。對幾種醫(yī)藥化工及電鍍廢水處理實(shí)驗(yàn)表明，平均去除率可達(dá)90%以上【5】。2.6 透明光學(xué)材料的表面改性技術(shù)

如今透明光學(xué)材料正朝著在增透、防霧、高硬度的方向發(fā)展，同時該技術(shù)也是國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究的熱門課題。

目前最為經(jīng)濟(jì)合理的防霧方法就是在玻璃上涂沫一層親水物質(zhì)，經(jīng)烘干后得到牢固、穩(wěn)定的防霧膜。經(jīng)研究表明，以Si-O-Si網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)作為前體物的水溶膠中加入具有乙烯基雙鍵的丙烯酸類親水材料，既能保證膜層具有良好的親水性和透光率，又能保證膜層與基片連接牢固。在保證膜層增透、高硬度的同時，還保證了光學(xué)鏡片的防霧功能【6】。2.7 半導(dǎo)體制造用碳化硅粉體偶聯(lián)劑表面改性

在半導(dǎo)體制造工程領(lǐng)域，許多工程都在使用SiC 陶瓷。然而經(jīng)機(jī)械粉碎后的SiC 粉體很難實(shí)現(xiàn)超細(xì)尺度范圍內(nèi)顆粒之間的均勻分散以及燒結(jié)過程中與基體的相容性，進(jìn)而影響陶瓷材料性能的提高[1]。加入表面改性劑，是提高超細(xì)粉體成型性能以及制品最終性能的有效方法之一，可改善SiC 粉體的分散性、流動性，消除團(tuán)聚。SiC 微粉的表面改性方法主要有酸洗提純法、無機(jī)改性法和有機(jī)改性法等，其中有機(jī)改性法是目前主要采用的方法【7】。2.8 納米二氧化鈦的表面改性研究

三乙醇胺與其他兩種表面活性劑混合使用較單種表面活性劑處理后的納米二氧化鈦其分散效果會更好。分散納米二氧化鈦效果最佳的表面活性劑為三乙醇胺與十二烷基硫酸鈉的混合物(質(zhì)量比為2：1)，表面活性劑總用量為30％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，采用攪拌和超聲時間都為15 min，納米二氧化鈦的初始沉降時間為2．5 h，完全沉降時間大于120 h。納米TiO 粒徑小，表面能高，呈現(xiàn)強(qiáng)極性，處于熱力學(xué)非穩(wěn)定狀態(tài)，極易團(tuán)聚，粒子間很容易粘結(jié)在一起，很難均勻分散，大大影響了納米材料優(yōu)勢的發(fā)揮。

以運(yùn)城鹽湖高鎂鹵水為原料，通過鹵水石灰法聯(lián)產(chǎn)氫氧化鎂和碳酸鈣，工藝簡單可行，最關(guān)鍵是利用灘田日曬處理低濃度的氯化鈉母液，不但省掉昂貴的蒸發(fā)器設(shè)備投資，節(jié)約蒸發(fā)能耗，大大降低生產(chǎn)成本，而且使整個工藝流程較原鹵水石灰法生產(chǎn)氫氧化鎂和氯化鈣更完善、更合理，較一般工業(yè)輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)工序更簡單，是一條值得推廣的生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣的工藝路線【8】。2.9 納米無機(jī)粉體的表面改性處理

納米材料分為納米粉體材料、納米固體材料、納米組裝體系三類。納米粉體材料是納米材料中最基本的一類。納米粉體也叫納米顆粒，一般指尺寸在1～lOOnm之間的超細(xì)粒子。納米顆粒的形態(tài)有球形、板狀、棒狀、角狀、海綿狀等，制成納米顆粒的成分可以是金屬，可以是氧化物，還可以是其他各種化合物【9】。2.10 鋁酸酯對電氣石的表面改性及其表征

電氣石是一種優(yōu)良的功能環(huán)境材料，用于室內(nèi)涂料和家具、電器等的涂層材料等，產(chǎn)生的負(fù)離子能凈化室內(nèi)空氣；此外，隨著溫度的變化，礦物結(jié)晶體兩端產(chǎn)生電壓，其極性離子在乎衡位置振動引起偶極距變化而產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外電磁輻射，可使人體產(chǎn)生熱效應(yīng)和共振吸收效應(yīng)，對人體具有保健作用。電氣石微粉與聚合物表面性能差異較大，難以直接牢固結(jié)合，在非極性聚合物中分散穩(wěn)定性差，導(dǎo)致材料的力學(xué)性能下降，從而影響其整體綜合性能。故需要對電氣石的表面進(jìn)行有機(jī)化改性，改性方法以苯為溶劑，鋁酸酯的用量為電氣石的1．5％，70~(2下攪拌0．5 h，可使改性電氣石的活化指數(shù)達(dá)到97％；所得鋁酸酯改性電氣石表面具有較強(qiáng)的水特性，而沒有影響其晶體結(jié)構(gòu)【10】。2.11 硅烷偶聯(lián)劑對龍巖高嶺土表面改性

在我國高嶺土原料豐富且在加工過程中具有工藝簡單、成本低廉等特點(diǎn)，是聚合物常用的無機(jī)礦物填料之一，但由于本身表面親水具有很強(qiáng)的極性，填充聚合物時難以分散均勻、易發(fā)生自身團(tuán)聚而產(chǎn)生相分離，一定程度上降低了聚合物的力學(xué)機(jī)械性能，必須對其進(jìn)行表面改性，改性的最佳實(shí)驗(yàn)條件為：偶聯(lián)劑用量為2％左右，改性pH在8—1O，改性溫度為60℃，反應(yīng)時間40 min。高嶺土經(jīng)過活化處理后，在液體石蠟中的分散性和穩(wěn)定性均得到明顯提高；偶聯(lián)劑與高嶺土之間以化學(xué)鍵合作用為主【18】。

3材料表面改性的研究進(jìn)展 3.1 超細(xì)無機(jī)粉體材料

超細(xì)無機(jī)粉體在塑料、橡膠、油漆、涂料、油墨等領(lǐng)域作為填料廣泛使用?？刹捎酶鞣N方法對超細(xì)無機(jī)粉體進(jìn)行表面有機(jī)化改性, 以降低其表面極性和比表面能, 從而減少粒子間的團(tuán)聚現(xiàn)象, 提高粉體與有機(jī)高聚物之間的親和性, 改善粉體在有機(jī)高聚物本體內(nèi)的分散性。表面改性方法很多, 無論采用哪種方法, 在考慮處理效果的同時也要考慮處理費(fèi)用、填充量以及材料某些特殊功能所帶來的綜合經(jīng)濟(jì)效益。超細(xì)無機(jī)粉體的表面改性是與應(yīng)用密切關(guān)聯(lián)的技術(shù), 國內(nèi)超細(xì)無機(jī)粉體表面改性技術(shù)發(fā)展的推動力來自應(yīng)用或市場【11】。3.2 金屬粉體表面改性綜述

粉體表面改性的原理及相關(guān)理論是表面改性技術(shù)的基礎(chǔ)。它涉及到粉體的表面性質(zhì)，粉體的表面與表面改性劑的作用機(jī)理，如吸附或化學(xué)反應(yīng)的類型，作用力或鍵合力的強(qiáng)弱，熱力學(xué)性質(zhì)的變化等等。對粉體進(jìn)行表面改性，可以賦予粒子諸多優(yōu)異性能，是提高粉體性能的有效途徑。

金屬粉體的表面改性具有以下幾點(diǎn)意義：

(1)改善粉體在水或有機(jī)介質(zhì)中的潤濕性或分散性。

(2)根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需求，強(qiáng)化或減弱粉體在某些方面的性質(zhì)。(3)金屬粉體經(jīng)過改性后，與基體間有較強(qiáng)的親和力和相容性，生 成的復(fù)合材料性能更佳【12】。3.3 鑄造鋁合金表面改性

鑄造鋁合金是鋁合金家族中用途較廣的一種，耐腐蝕、耐磨性能較低是其缺點(diǎn)。表面改性是提高其耐腐蝕性能及耐磨性能的主要方法之一目前，為改善鑄造鋁合金耐腐蝕耐磨性能而采用的表面改性方法主要有：微弧氧化法、激光表面處理法、化學(xué)鍍、電鍍法以及陽極氧化法。應(yīng)繼續(xù)著力對鑄造鋁合金的表面耐磨性能、抗腐蝕性能進(jìn)行研究，從新技術(shù)、新工藝如表面納米強(qiáng)化、表面復(fù)合物強(qiáng)化方面對鑄造鋁合金進(jìn)行改性，才能使鑄造鋁合金的應(yīng)用提高到一個新的高度【13】。3.4 PET表面改性研究

聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有優(yōu)異的機(jī)械性能和良好化學(xué)穩(wěn)定性及衛(wèi)生性_1 J，在紡織、包裝、農(nóng)業(yè)及生物醫(yī)藥等領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用。但是由于PET大分子鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整，結(jié)晶度較高，且分子中無強(qiáng)極性基團(tuán)，故其表面親和性較差，因此很大程度上影響了PET材料的表面親水性、印刷性、染色性以及血液相容性等性能。PET表面改性方法主要有：化學(xué)接枝改性、紫外光輻照接枝改性、高能射線輻照接枝改性、等離子體處理接枝改性以及臭氧氧化改性等；通過PET表面改性，可以改善PET的親水性、抗靜電性、粘附性和生物相容性等性能；目前PET表面改性多采用在PET表面進(jìn)行化學(xué)接枝的方法【14】。3.5氫氧化鎂阻燃劑表面改性

氫氧化鎂作為阻燃助劑時，存在易團(tuán)聚、分散性差、相容性差等問題，因此，改善其表面性質(zhì)是研究的重要課題。

目前，氫氧化鎂的改性方法主要是表面化學(xué)改性和膠囊化改性。主要的表面改性方法是干法和濕法。其中，濕法改性工藝雖稍顯復(fù) 雜，但效果好，成本低，使用廣泛。一步微乳液懸浮聚合法和水浴加熱法等方法為氫氧化鎂的改性研究提出了新的思路。開發(fā)氫氧化鎂制備與改性同步完成工藝、聚合氫氧化鎂／復(fù)合材料工業(yè)生產(chǎn)裝置等，將成為未來氫氧化鎂阻燃劑產(chǎn)品研究的發(fā)展方向【16】。4 結(jié)論

目前的表面改性技術(shù)已經(jīng)逐漸趨于成熟但還未達(dá)到我們的期望。表面改性的發(fā)展趨勢是：在現(xiàn)有的表面改性的基礎(chǔ)上、通過技術(shù)進(jìn)步降低生產(chǎn)成本，尤其是各種偶聯(lián)劑的成本；同時運(yùn)用先進(jìn)化學(xué)、高分子、生化和化工科學(xué)技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)，研究開發(fā)應(yīng)用性能好、成本低、在某些應(yīng)用領(lǐng)域有專門性能或特殊功能并能與粉體表面和基質(zhì)材料形成牢固作用的新型表面改性劑。

文獻(xiàn)：

【1】劉婷，陸紹榮，王一靚，張晨曦，黃志義 表面改性劑對SF/PP復(fù)合材料性能的影響 【2】王 巖, 肖艷, 郎美東 華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 表面改性對羥基磷灰石蛋白吸附的影響

【3】白艷霞 趙麥群 金文蜂 趙 陽 王婭輝 榆林學(xué)院化工學(xué)院榆林 西安理工大學(xué)材料學(xué)與工程學(xué)院西安 表面改性對片狀鋅粉分散穩(wěn)定性的影響 【4】王明軒 曾曉飛 沈志剛 陳建峰

北京化工大學(xué)納米材料先進(jìn)制備技術(shù)與應(yīng)用科學(xué)教育部 納米CeO2的表面改性及其在水介質(zhì)中的分散性能

【5】陳顯利 田野 張浩 楊慧慧 吳敏 東北大學(xué)工商管理學(xué)院 沈陽水務(wù)集團(tuán)有限公司水業(yè)技術(shù)研發(fā)中心 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所 納米磁種材料表面改性及其水吸附性能

【6】李 堅，劉佳一，張陽德 一種新型納米增透防霧膜對光學(xué)鏡片的表面改性

【7】鐵生年，李星 青海大學(xué)非金屬材料研究所 半導(dǎo)體制造用碳化硅粉體偶聯(lián)劑表面改性

【8】郝喜海，李慧敏，李菲，史翠平，孫淼 湖南工業(yè)大學(xué)包裝新材料與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 湖南工業(yè)大學(xué)包裝與材料工程學(xué)院 納米二氧化鈦的表面改性研究

【9】章斌 淺談納米無機(jī)粉體的表面改性

【10】胡應(yīng)模，熊佩，楊雪，邊靜，朱建華，王清嶺 中國地質(zhì)大學(xué)材料科學(xué)與5-程學(xué)院 鋁酸酯對電氣石的表面改性及其表征

【11】史春薇 姚娟娟 遼寧石油化工大學(xué) 南京金渤島科貿(mào)有限公司 超細(xì)無機(jī)粉體材料表面改性研究進(jìn)展

【12】云錫研究設(shè)計院 張振華 金屬粉體表面改性綜述 【13】黃有國，李慶余，王紅強(qiáng) 廣西師范大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 鑄造鋁合金表面改性研究進(jìn)展

【14】王甜甜，王曉春，趙國棵 北京服裝學(xué)院 PET表面改性研究進(jìn)展 【15】魯光輝 劉杰 申保磊 賀洋 鄭水林中國礦業(yè)大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，北京美盛沃利工程技術(shù)公司 陶土橡膠填料的表面改性配方研究

【16】辜曉蕓，吳學(xué)東 成都理工大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)院 氫氧化鎂阻燃劑表面改性研究進(jìn)展

【17】劉立華 Mg(OH)2阻燃劑的表面改性及其在軟質(zhì)PVC中的應(yīng)用 【18】姚輝梅，商太友，孟祥，聞亞亞，王順，王彬紅 龍巖學(xué)院化學(xué)與材料學(xué)院 硅烷偶聯(lián)劑對龍 巖高 嶺土表面改性的研究

第四篇：ABS工程塑料

ABS合金材料的研究進(jìn)展

許國棟

摘要：ABS樹脂是一種用途極廣的熱塑性工程塑料，它可以單獨(dú)使用，也可以與其它聚合物共混制成具有某些特殊性能的合金材料。文中闡述了

PVC/ABS、PC/ABS、PA/ABS、PBT/ABS幾種ABS合金的相容性、共混組成與性能的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：ABS合金；聚碳酸酯；聚氯乙烯；尼龍

1ABS塑料概述

ABS樹脂屬聚苯乙烯樹脂，是丙烯腈（A）、丁二烯（B）、苯乙烯（S）三中單體的共聚物，由于它具有卓越的性能，被稱為通用型工程塑料。它是苯乙烯類樹脂中發(fā)展最快的一個品種，ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛的聚臺物共混物之一。不僅具有韌、硬、剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)件能，而且具有極好的耐化學(xué)藥品性，尺寸穩(wěn)定性、表面光澤度、耐低溫特性、著色性能和加工流動性能等優(yōu)點(diǎn)。ABS樹脂自1947年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以來，發(fā)展極其迅速，在世界范圍內(nèi)，ABS樹脂的年需求量以5％~8％的速度增長；在我國，年需求量更是以15％的速度持續(xù)增長。

1.1ABS樹脂的合成20世紀(jì)20年代中期，采用本體法或溶液沉淀法在天然橡膠存在下制備抗沖改性聚苯乙烯技術(shù)的雛形就已出現(xiàn)。到20世紀(jì)50年代，懸浮法、乳液法、本體法聚合工藝都被用于高抗沖聚苯乙烯(HIPS)或丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物(ABS)的合成。1957年，美國Borg-Wamer的Cycolac系列乳液接枝法ABS被推向市場并迅速成為主導(dǎo)產(chǎn)品。20多年后，美國Dow化學(xué)公司本體法生產(chǎn)的MAGNUM系列ABS面市。2002年，Dow化學(xué)公司該系列ABS全球范圍產(chǎn)能占全球ABS總產(chǎn)能的5.1％[1]。顯然，ABS本體法工藝不能完全替代乳液法工藝，即自身局限性阻止了前者發(fā)展問。早期的ABS樹脂采用共混法，一般70份苯乙烯—丙烯腈共聚物與40份丁腈橡膠混合。目前工業(yè)上生產(chǎn)的ABS樹脂主要采用乳液接枝法，是苯乙烯單體和丙烯腈接枝在聚丁二烯乳膠上得到的。各個組分對ABS的使用性能產(chǎn)生不同的作用：丙烯腈主要提供耐化學(xué)性和熱穩(wěn)定性，丁二烯提供韌性和沖擊強(qiáng)度，苯乙烯則賦予了ABS的良好的剛性和加工性。三種組

分的比例：A為25%~30%；B為25%~30%；C為40%~50%。最常見的比例是A:B:S=20:30:50。ABS塑料的成型溫度為180~250℃，但是最好不要超過240℃，此時樹脂會有分解。1.2ABS樹脂的性能

1.2.1ABS塑料的一般性能

ABS樹脂一般式不透明，外觀呈淺象牙色，能配成任何顏色；ABS無毒、無臭、堅韌、質(zhì)硬、呈剛性，并有較好的耐溫性和耐蠕變性；ABS不透水、常溫下吸水率小于1%，表面可拋光；ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用；ABS的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。ABS的力學(xué)性能受溫度的影響較大。ABS的熱變形溫度為93~118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。ABS的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。ABS不受水、無機(jī)鹽、堿及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代烴中，受冰乙酸、植物油等侵蝕會產(chǎn)生應(yīng)力開裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易產(chǎn)生降解；于戶外半年后，沖擊強(qiáng)度下降一半。ABS同PS一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可用通用的加工方法加工[2]。1.2.2ABS塑料的加工性能

ABS的熔體流動性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，與POM和HIPS類似；ABS的流動特性屬非牛頓流體；其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對剪切速率更為敏感。ABS的熱穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)降解現(xiàn)象。ABS的吸水率較高，加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理。一般制品的干燥條件為溫度80~85℃，時間2~4h；對特殊要求的制品(如電鍍)的干燥條件為溫度70~80℃，時間18~18h。ABS制品在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力的大小可通過浸入冰乙酸中檢驗(yàn)；如應(yīng)力太大和制品對應(yīng)力開裂絕對禁止，應(yīng)進(jìn)行退火處理，具體條件為放于70~80℃的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi)2~4h，再冷卻至室溫即可。

2ABS合金材料

ABS樹脂通常是指聚丁二烯的苯乙烯、丙烯腈接枝共聚物與苯乙烯一丙烯腈游離共聚物(SAN)的混合物。其中，接枝在聚丁二烯橡膠上的苯乙烯、丙烯腈接枝共聚物為聚丁二烯橡膠和SAN樹脂提供了良好的相容化界面，形成了穩(wěn)定的2相結(jié)構(gòu)。ABS樹脂中含有側(cè)苯基、氰基和不飽和雙鍵使ABS與許多聚合物有比較好的相容性，這為ABS樹脂的共混改性創(chuàng)造了有利條件。為此，將各種不同材料與ABS共混以期獲得滿意的性能，于是種類繁多的ABS合金應(yīng)運(yùn)而生。目前ABS合金的種類已達(dá)幾十種，并且由二元向三元、多元化方向發(fā)展。

2.1PVC/ABS合金

PVC是較早下業(yè)化的一個大品種塑料。由于其加工性能、力學(xué)性能及耐候性能等方面不盡如人意，在實(shí)際應(yīng)用上受到了限制，多年來人們采用各種改性劑對其進(jìn)行改性。將PVC與ABS共混，意在使PVC從通用塑料過渡為工程塑料，并獲得一類可在某些應(yīng)用領(lǐng)域代替ABS的較為廉價的新型材料。實(shí)踐證明，PVC/ABS共混物綜合了ABS耐沖擊、耐低溫、易于成型加工以及PVC的阻燃、剛性強(qiáng)、耐腐蝕、價格低等優(yōu)點(diǎn)，因而在機(jī)械零件、紡織器材、汽車儀表、電器元件、箱包制造等方面顯示出極大的發(fā)展?jié)摿3]。

ABS用量是影響PVC/ABS共混物的主要因素。隨著ABS用量的增加，PVC/ABS共混物的韌性得到了提高。這是由丁ABS粒子作為應(yīng)力集中體，引發(fā)銀紋和剪切帶，消耗了大量能量，而且其中的橡膠粒子產(chǎn)生變形形會消耗能量。彈性體能有效地控制銀紋發(fā)展，使其不會成為裂紋。綜合效果使共混物的韌性得到提高一隨著ABS用量的增加．PVC/ABS共混物的沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長率都有所提高，但拉伸強(qiáng)度和硬度卻會降低。實(shí)踐證明，ABS的含母(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以不超過40％為佳。否則，會引起共混物的綜合性能下降。

為了提高PVC/ABS合金的阻燃性、熱穩(wěn)定性、加工流動性等，要對PVC/ABS合金進(jìn)行改性，其方法有2種。(1)通過合成方法生產(chǎn)有特殊性能的ABS樹脂，再用來制造PVC/ABS合金。(2)通過機(jī)械共混，改變ABS與PVC配比以及調(diào)整PVC中增塑劑含量在高溫、高剪切等條件下形成三元共混體系。

2.2PC/ABS合金

聚碳酸酯(PC)是一種綜合性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，具有優(yōu)良的機(jī)械性能和抗沖擊強(qiáng)度高，廣泛應(yīng)用于電子、電器和汽車制造業(yè)。

由于PC熔點(diǎn)高，加工流動性差，制品易產(chǎn)生應(yīng)力開裂，對缺口敏感性強(qiáng)，價格也非常高，因而在一定程度上限制了它的應(yīng)用。將ABS樹脂與PC共混，既提高了ABS的耐熱性能和力學(xué)性能，又降低了PC成本和熔體粘度，提高了流動性，改善了加工性，減少了制品內(nèi)應(yīng)力和沖擊強(qiáng)度對制品厚度的敏感性。制得的PC/ABS合金，既具有較高的沖擊強(qiáng)度、撓曲性、剛性和耐熱性，同時又具有良好的加工性能，并改善了耐化學(xué)品性和低溫韌性，ABS高10℃左右，同時價格適中，使得PC/ABS合金成為世界上銷售量最大的商業(yè)化聚合物合金。以PC和ABS為主要原料的PC/ABS合金是一種重要的工程塑料合金，具有良好的成型性和耐低溫沖擊性能、較高的熱變形溫度及光穩(wěn)定性。與PC相比，降低了熔體粘度，改善了加工性能，并大大提高了產(chǎn)品耐應(yīng)力開裂的性能，與ABS相比，提高了耐熱性和耐候性，成本介于PC和ABS之問，又兼具兩者的良好性能，能更好地應(yīng)用于汽車、電子、電器等行業(yè)。20世紀(jì)60年代中期，美國Borg-Warner Chemicals公司首先開發(fā)出第一個PC／ABS合金，之后國外許多大公司相繼開發(fā)出很多PC/ABS合金產(chǎn)品，如阻燃PC/ABS、玻璃纖維增強(qiáng)PC/ABS等[4]。

2.3PA/ABS合金

尼龍(PA)是一種結(jié)晶性、強(qiáng)極性的聚合物，而ABS是一種非結(jié)晶性、弱極性的聚合物，2者的溶解度參數(shù)相差較大，PA/ABS合金是1種結(jié)晶/非結(jié)晶共混體系，體系的形態(tài)結(jié)構(gòu)呈細(xì)微的相分離狀態(tài)。為提高PA與ABS的相容性，通常在體系加入ABS-g-MAH(馬來酸酐)這種帶有羧酸官能團(tuán)的接枝共聚物。其相容化作用被認(rèn)為是ABS-g-MAH與PA發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而提高了兩組分間的親合性，ABS-g-MAH的加入能迅速提高PA/ABS合金的拉伸斷裂強(qiáng)度(特別是濕態(tài)拉伸斷裂強(qiáng)度)，但當(dāng)ABS-g-MAH的加入量超過一定值時，其合金的性能又有所下降，這可能是因?yàn)榘l(fā)生了相轉(zhuǎn)變，使PA與ABS之間的相容性下降導(dǎo)致合金的性能有所降低[5]。

PAl010是國內(nèi)特有的聚合物，具有堅韌、耐磨、耐溶劑、耐油、易成型加工等特點(diǎn)，但它又有低溫和干態(tài)沖擊強(qiáng)度低、尺寸穩(wěn)定性差和吸水后性能下降的缺點(diǎn)。與ABS共混不但能使PAl010的性能得到改善同時能降低PAl010的價格，利于推廣應(yīng)用。PAl010與ABS也是不相容體系，在共混時需加入相容劑。實(shí)驗(yàn)研究表明，ABS-g-MAH作為相溶劑地加入改善了PA 1010與ABS的相容性，增強(qiáng)了PAl010與ABS之間的界面粘合力，使分散相ABS在PAl010中的分布較均勻，顆粒直徑也較小；且隨著MAH接枝量的增加可提高PAl010/ABS合金的沖擊強(qiáng)度。

2.4PBT/ABS合金

聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)是美國于20世紀(jì)70年代首先開發(fā)并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的一種結(jié)晶型熱塑性工程塑料。它具有優(yōu)良的綜合性能，良好的力學(xué)性能、耐熱性和耐化學(xué)藥品性能及優(yōu)異的自潤滑性能。PBT結(jié)晶速度快，在較低溫度下可迅速結(jié)晶，所以成型加工性良好，成型周期短，近年來在電氣等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，PBT也有一些缺點(diǎn)，如缺口沖擊強(qiáng)低，高載荷下熱變形溫度低，高溫下剛性差。而通過將ABS與PBT共混，充分地利用了PBT的結(jié)晶性和ABS的非結(jié)晶性特征，使得PBT/ABS合金具有優(yōu)良的加工成型性、尺寸穩(wěn)定性、耐藥品性以及可涂裝性[6]。

PBT/ABS合金廣泛用作汽車、摩托車的內(nèi)外裝飾件、小家電部件、光學(xué)儀器、辦公設(shè)備部件與外殼；玻璃纖維增強(qiáng)PBT/ABS合制品表面光潔、耐高溫?zé)Y(jié)涂覆、耐汽油，可作為摩托車發(fā)動機(jī)罩及其他部件；最近開發(fā)的碳纖維增強(qiáng)型PBT/ABS，剛性在15 GPa以上，具有良好的加工流動性，高剛性、低撓度、表面光潔、柔性好，并具有良好的電磁屏蔽性能，因此，是手提電腦、筆記本電腦理性的外殼材料。

3結(jié)束語

(1)國外對ABS合金的研究始于20世紀(jì)50年代。美國的率先成功開發(fā)出具有工業(yè)價值的ABS合金，隨后日本、西歐等國家和地區(qū)的公司也紛紛開發(fā)出各種用途的ABS合金。經(jīng)過幾十年的探索與發(fā)展。到20世紀(jì)80年代進(jìn)入了大規(guī)模實(shí)用化階段。特別是進(jìn)入20世紀(jì)90年代。隨著高分子材料

應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴(kuò)大和使用要求的不斷提高。單一品種的聚合物己無法滿足實(shí)際的需要。

(2)對現(xiàn)已工業(yè)化的聚合物通過對其改性制成合金不僅耗資少、周期短而且風(fēng)險小、效益高。

(3)國外當(dāng)前都在大力發(fā)展聚合物合金，而我國ABS合金產(chǎn)品的研究水平還較低，許多ABS合金品種依賴進(jìn)口。為此有必要對ABS樹脂與其它 高聚物共混改性進(jìn)行比較深入的研究，開發(fā)出具有不同性能的ABS共混合金，這樣一方面有助于拓寬ABS樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域，另一方面也可以進(jìn)一步縮小與國外差距。

參考文獻(xiàn):

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第五篇：PPS工程塑料

PPS工程塑料

1: 聚苯硫醚 英文名稱: Polyphenylene sulfide，簡稱PPS.中文名稱: 聚苯硫醚,是一種新型高性能熱塑性樹脂

聚苯硫醚是一種結(jié)晶性的聚合物。未經(jīng)拉伸的纖維具有較大的無定形區(qū)(結(jié)晶度約為5％)，在125℃時發(fā)生結(jié)晶放熱，玻璃化溫度為93℃；熔點(diǎn)281℃。拉伸纖維在拉伸過程中產(chǎn)生了部分結(jié)晶，(增加至30％)，如在130—230℃溫度下對拉伸纖維進(jìn)行熱處理，可使結(jié)晶度增加到60—80％。因此，拉伸后的纖維沒有明顯的玻璃化轉(zhuǎn)變或結(jié)晶放熱現(xiàn)象，其熔點(diǎn)為284℃。隨著拉伸熱定形后結(jié)晶度的提高，纖維的密度也相應(yīng)增大，由拉伸前的1.33g／cm3到拉伸后的1.34g／cm3，經(jīng)熱處理后則可達(dá)1.38g／cm3。PPS是一種綜合性能優(yōu)異的特種工程塑料。PPS具有優(yōu)良的耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、阻燃、均衡的物理機(jī)械性能和極好的尺寸穩(wěn)定性以及優(yōu)良的電性能等特點(diǎn)，被廣泛用作結(jié)構(gòu)性高分子材料，通過填充、改性后廣泛用作特種工程塑料。同時，還可制成各種功能性的薄膜、涂層和復(fù)合材料,在電子電器、航空航天、汽車運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域獲得成功應(yīng)用。近年來，國內(nèi)企業(yè)積極研發(fā)，并初步形成了一定的生產(chǎn)能力，改變了以往完全依賴進(jìn)口的狀況。但是，中國PPS技術(shù)還存在產(chǎn)品品種少、高功能產(chǎn)品少、產(chǎn)能急待擴(kuò)大等問題，這些將是PPS下一步發(fā)展的重點(diǎn)。特點(diǎn): 具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫、高阻燃、耐化學(xué)藥品性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn);具有硬而脆、結(jié)晶度高、難燃、熱穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度較高、電性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。

PPS是工程塑料中耐熱性最 好的品種之一，熱變形溫度一般大于260度、抗化學(xué)性僅次于聚四氟乙烯，流動性僅次于尼龍。

此外，它還具有成型收縮率?。s0.08%），吸水率低（約0.02%），防火性好、耐震動疲乏性好等優(yōu)點(diǎn)。

比重：1.36克/立方厘米成型收縮率：0.7%成型溫度：300-330℃ PPS塑料的物料性能

1、電絕緣性(尤其高頻絕緣性)優(yōu)良,白色硬而脆，跌落于地上有金屬響聲,透光率僅次于有機(jī)玻璃,著色性耐水性,化學(xué)穩(wěn)定性良好。有優(yōu)良的阻燃性，為不燃塑料。

2、強(qiáng)度一般，剛性很好,但質(zhì)脆,易產(chǎn)生應(yīng)力脆裂,不耐苯.汽油等有機(jī)溶劑.長期使用溫度可達(dá)260度，在400度的空氣或氮?dú)庵斜３址€(wěn)定。通過加玻璃纖維或其它增強(qiáng)材料改性后，可以使沖擊強(qiáng)度大為提高，耐熱性和其它機(jī)械性能也有所提高，密度增加到1.6-1.9，成型收縮率較小到0.15-0.25％適于制作耐熱件.絕緣件及化學(xué)儀器.光學(xué)儀器等零件.PPS塑料的成型性能

1.無定形料,吸濕小,但宜干燥后成型。2.流動性介于ABS和PC之間，凝固快，收縮小，易分解，選用較高的注射壓力和注射速度。模溫取100-150度。主流道錐度應(yīng)大，流道應(yīng)短。PPS塑料缺點(diǎn)是脆性大、韌性差，耐沖擊強(qiáng)度低，經(jīng)過改良以后，可以獲得十分優(yōu)異的綜合性能，市場出售的產(chǎn)品均為其改良的產(chǎn)品.PPS塑料廣泛運(yùn)用于：

電子方面：視機(jī)、電腦上的高壓元件、外殼、插座、接線柱，電動機(jī)的起動線圈、葉片，電刷托架及轉(zhuǎn)子絕緣部件，接觸開關(guān)，繼電器，電熨斗，吹風(fēng)機(jī)，燈頭，暖風(fēng)機(jī)，F(xiàn) 級薄膜等。汽車工業(yè)：適用于排氣再循環(huán)閥及水泵葉輪，及汽化器、排氣裝置、排氣調(diào)節(jié)閥、燈光反射器、軸承、傳感部件等。

機(jī)械工業(yè)：用作軸承、泵、閥門、活塞、精密齒輪、以及復(fù)印機(jī)、照相機(jī)、計算機(jī)零部件，導(dǎo)管、噴霧器、噴油嘴、儀器儀表零件等。

化工領(lǐng)域：用于制作耐酸堿的閥門管道、管件、閥門、墊片及潛水泵或葉輪等耐腐蝕零部件。國外PPS生產(chǎn)情況

目前全球PPS樹脂的生產(chǎn)能力已經(jīng)超過5萬噸/年，成為特種工程塑料的第一大品種和繼聚碳、聚酯、聚甲醛、尼龍及聚苯醚等五大工程塑料之后的第六大工程塑料品種。其生產(chǎn)格局是：只有美國、日本和中國掌握PPS樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)制造技術(shù)，擁有生產(chǎn)能力和產(chǎn)品。俄羅斯、印度正在積 進(jìn)行PPS樹脂工業(yè)化生產(chǎn)的研發(fā)。美國雪佛龍菲利普斯公司、吳羽學(xué)工業(yè)公司（包括佛特隆公司）和大日本油墨化學(xué)工業(yè)公司是全球最主要的三大PPS樹脂生產(chǎn)商。

在新興的PPS樹脂生產(chǎn)商和產(chǎn)品中，以日本吳羽化學(xué)工業(yè)公司和其推出的Fortron PPS——第二代線性高分子量PPS樹脂（其復(fù)合改性料由日本寶理公司生產(chǎn)、銷售）的發(fā)展最引人注目。該樹脂生產(chǎn)工藝先進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量好，性能優(yōu)，特別是它全面改善了PPS耐沖擊性能差、性脆的致命缺點(diǎn)。此外，F(xiàn)ortron PPS可以直接制造纖維和薄膜，加之樹脂本色淺，可制成各種色澤鮮艷的制品，因而成為PPS樹脂的發(fā)展方向并受到廣泛歡迎。其生產(chǎn)能力也迅速擴(kuò)展，與Ryton PPS一道成為PPS樹脂的兩大主要品牌。

1990年前后，由于國際經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響，日本PPS廠家的平均開工率只維持在35%的低水平。到1994年，開工率達(dá)額定生產(chǎn)能力的60%左右。進(jìn)入21世紀(jì)后，由于市場需求旺盛，開工率明顯提高。特別是進(jìn)入2004年后，盡管原油價格持續(xù)上漲導(dǎo)致PPS樹脂價格上漲10%，但樹脂仍然供不應(yīng)求，各家公司更是開足馬力進(jìn)行樹脂的生產(chǎn)。同時，一些公司紛紛準(zhǔn)備擴(kuò)建生產(chǎn)裝置，如雪佛龍菲利普斯、大日本油墨化學(xué)工業(yè)公司和出光石油化學(xué)工業(yè)公司更分別提出建設(shè)萬噸級生產(chǎn)裝置的計劃。

國際上PPS復(fù)合粒料的生產(chǎn)廠商和產(chǎn)品規(guī)格、型號眾多，其中供應(yīng)中國的主要以雪佛龍菲利普斯（包括東麗-菲利普斯公司）的Ryton PPS系列、日本寶理公司的Fortron PPS系列以及大日本油墨公司的DIC PPS 系列為主。中國PPS的發(fā)展 中國PPS的研究和生產(chǎn)始于上世紀(jì)70年代初期，先后有二十多家企業(yè)建立了PPS樹脂合成中試或生產(chǎn)裝置，但是普遍存在技術(shù)水平低，工藝不過關(guān)的致命弱點(diǎn)。

近年來，國內(nèi)從事PPS復(fù)合材料生產(chǎn)開發(fā)的單位較多，如晨光化工研究院、北京市化工研究院、廣州化工研究院等在PPS玻纖增強(qiáng)、碳纖維及無機(jī)礦物填充增強(qiáng)PPS的成型加工及應(yīng)用領(lǐng)域、北京玻璃鋼研究院在連續(xù)纖維增強(qiáng)制備PPS復(fù)合板材、中山大學(xué)在PPS/碳纖維復(fù)合材料研究方面取得較大成績。但國內(nèi)的復(fù)合粒料生產(chǎn)廠仍然存在產(chǎn)量小，品種單一的問題，大多以通用品種——玻璃纖維增強(qiáng)料及無機(jī)物填充改性品種為主。一些高性能或特殊品種的PPS復(fù)合粒料與合金目前僅有四川華拓公司、四川大學(xué)等少數(shù)單位有部分產(chǎn)品銷售。PPS的前景與發(fā)展目標(biāo)

目前中國PPS改性與復(fù)合粒料的市場總需求量大于8000噸/年，且增長很快，年需求增長率高達(dá)15%-20%。消費(fèi)的PPS產(chǎn)品型號仍以通用品種0%-40%玻璃纖維增強(qiáng)料為主，應(yīng)用以電子電器、精密機(jī)械為主，在汽車、摩托以及石油、化工領(lǐng)域的消費(fèi)也在穩(wěn)步增長。隨著中國電子電器、汽車行業(yè)的高速發(fā)展，PPS的市場前景極為廣闊，預(yù)計2005年中國PPS粒料的市場需求量將達(dá)到10000噸/年。國內(nèi)外多家廠商和投資者有意介入PPS樹脂生產(chǎn)線或者建設(shè)新的PPS樹脂工業(yè)化生產(chǎn)線。中國市場正在形成PPS生產(chǎn)的國內(nèi)外雙重競爭態(tài)勢，這將有利于PPS在國內(nèi)的進(jìn)一步推廣以及市場和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，并開拓國際市場 預(yù)計未來5年內(nèi)，PPS的需求量還將有年均10%以上的增長率。目前全球PPS生產(chǎn)與需求已趨于緊張，隨著社會的發(fā)展，汽車和電子工業(yè)對PPS的總需求量還將進(jìn)一步擴(kuò)大。這給全球的PPS樹脂生產(chǎn)商擴(kuò)大生產(chǎn)提供了機(jī)會，同時，也為中國PPS產(chǎn)業(yè)帶來巨大的機(jī)遇。

結(jié)合國內(nèi)外PPS及新材料的發(fā)展動向，在發(fā)展新型PPS類材料品種，開發(fā)PPS新合成方法的基礎(chǔ)上還應(yīng)當(dāng)著力抓好新型改性料及專用料的研制開發(fā)，積極開發(fā)新型PPS復(fù)合材料改性品種，盡快建立更大的規(guī)模化生產(chǎn)裝置等。其中，盡快建立5000-8000噸/年級的PPS樹脂生產(chǎn)線，是中國PPS發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。這是發(fā)展中國高性能結(jié)構(gòu)材料所必須的戰(zhàn)略舉措，對打破國外技術(shù)限制和封鎖，滿足國民經(jīng)濟(jì)以及軍工各領(lǐng)域?qū)Ω咝阅芙Y(jié)構(gòu)材料的需求意義極為重大。

線性高分子量聚苯硫醚合成方法（專利申請?zhí)枺篊N20061004358.3）(公告公開號：CN1869104)聚苯硫醚（PPS）是六十年代由美國菲利普石油公司投入的一種新型工程塑料，其后，日本、德國相繼投入生產(chǎn)，我國在六十年代中期，曾經(jīng)有四個研究所對該產(chǎn)品進(jìn)行研制，進(jìn)入八十年代中期又將該產(chǎn)品列入“863”工程，并做重點(diǎn)開發(fā)。其后，中國工程院、中國科學(xué)院在1999年在寫就的咨詢報告也將此產(chǎn)品列入其中，但強(qiáng)調(diào)必須是新材料、新工藝、成本低，并預(yù)計在2010年組建年產(chǎn)1500噸的生產(chǎn)線，本專利基本解決了上述所提課題。

為什么此產(chǎn)品會引起各國政界和科學(xué)界的高度重視？因?yàn)樗粌H僅可以代替一批金屬材料，且在生產(chǎn)過程中，不排放廢氣、無有害物質(zhì)污染、無氣味、安全性高，不會發(fā)生爆炸，生產(chǎn)中的原材料易得。PPS的應(yīng)用范圍及其廣泛，因其本身耐高溫，可長期在265度穩(wěn)定下保持原有特性不變。阻燃UL94-0級，體輕、密度僅為1.34g/cm3,絕緣性能好，體積電阻率為1×1016Ω.cm,表面電阻率1×1015Ω.cm,電壓強(qiáng)度＞18Kv/mm,耐磨性突出，摩擦系數(shù)在0.01—0.02之間，耐酸、耐堿、耐氧化劑，強(qiáng)度高、吸水性（23度浸泡24小時）0.5%，注塑成型收縮率0.15%。特別是能吸收中子彈、原子彈的輻射，是目前發(fā)現(xiàn)的唯一理想材料。因此，它是核工業(yè)中不可或缺的防護(hù)材料，由于具備上述特點(diǎn)，所以PPS是機(jī)械工業(yè)、電子、電器工業(yè)、化學(xué)工業(yè)中理想的防腐涂層。尤其是在航空、航天核工業(yè)更有大顯身手的地方。正因?yàn)槿绱思夹g(shù)擁有國對中國技術(shù)上的封鎖，在其出口產(chǎn)品的質(zhì)量、數(shù)量上進(jìn)行嚴(yán)格的控制。本專利人查閱了日、美、德等國的大量文獻(xiàn)專利一百四十多份，并依據(jù)美國斯坦福大學(xué)的聚合動力學(xué)理論及菲利普石油公司的中試進(jìn)行解析，得出了自己的工藝條件及生產(chǎn)控制手段。依據(jù)美國斯坦福大學(xué)的聚合動力學(xué)理論，生產(chǎn)中僅獲得50%的收率；依據(jù)菲利普石油公司的中試得出：溶劑N-甲基吡咯烷酮的易分解，生產(chǎn)中難以控制（是強(qiáng)堿的初始條件）。這樣就必須找到提高效率的條件，在反應(yīng)的適當(dāng)時機(jī)添加催化劑，才能得以解決。另外就是找到一種新型溶劑來替代溶劑N-甲基吡咯烷酮。本專利就上述問題都給予了解決，在年產(chǎn)四十噸的生 產(chǎn)中得到了驗(yàn)證（見化驗(yàn)結(jié)果），得到線形、高分子量、結(jié)晶度高的聚苯硫醚，收率在90—95%之間。投入硫化鈉如何減少空氣的接觸也是關(guān)鍵的一步，為防止氧化，硫化鈉中的多硫化鈉的控制是本產(chǎn)品的一個重要環(huán)節(jié)，采取適當(dāng)措施加以控制，即可進(jìn)行正常生產(chǎn)。由于本專利采用了四氫噻吩砜為溶劑，與N-甲基吡咯烷酮之比，是N-甲基吡咯烷酮的0.454倍，從而提高了生產(chǎn)設(shè)備的原料裝填量，單釜收率也是降低成本的另一體現(xiàn)。本專利解決了上述四大難題。所以生產(chǎn)成本大大降低，具有領(lǐng)先的國際水平，綜上述條件得出下面的結(jié)論： 1）原料成本與國際相比降低了人民幣1.5—1.6萬元/噸； 2）大生產(chǎn)周期（指溶劑第二次重復(fù)使用）縮短了三分之一； 3）提高了設(shè)備的生產(chǎn)原料裝填量及單位時間內(nèi)的產(chǎn)量； 4）成本降低近30%。

結(jié)論是：在國際市場擁有強(qiáng)大的競爭力。我國有了自主的知識產(chǎn)權(quán)，并在國際上領(lǐng)先。