本文从改性塑料的目的、意义、方法、行业发展前景及发展趋势等5方面进行细致分析 。
改性的目的
【塑料改性属于什么行业 塑料改性什么意思】 基于各种塑料的本身性能 , 通过物理、化学等方法 , 经过填充、共混、增韧等加工方法 , 改善塑料性能或增加功能 , 提高塑料的阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等机械性能 , 使得塑料制品能符合最终的使用要求 。这就是改性的目的 。说白了 , 改性就是改善材料自身短板 , 达到要求了就是改性成功 , 没达到继续想办法 。
改性的意义
改性为的是提高塑料产品的功能——获得高性能新型材料
为了满足某种用途的需要 , 如耐候、阻燃、抗静电等 。
拓宽塑料的应用领域——“以塑代钢、以塑代木”
“以塑代钢”在很多行业都已应用 , 如汽车 。通过改性使塑料达到一些钢材的强度性能 , 同时还具有质轻、色彩丰富、易成型等一系列优点 。
价格优势——降低塑料制品的成本
由于塑料原材料价格高涨、竞争日趋激烈 , 塑料改性能在保证使用性能不降低的前提下降低塑料制品的成本 。从而给生产企业带来更大的经济效益 。
提高塑料产品技术含量——增加附加值
通过改性 , 使材料获得两种或多种性能的提高 , 使材料能够得到特殊用途 。
改性塑料是涉及面广、科技含量高、能创造巨大经济效益的一个塑料产业领域 , 是塑料工业发展的必然途径 , 是新材料可持续发展的创新点和动力源 。
常用的改性方法
1.填充改性
通过给普通塑料加入无机或有机粉末 , 改善塑料的刚性、硬度、耐热性等性能 。填充剂种类繁多 , 其特性也很复杂 。
塑料填充剂的作用:提高塑料加工性能、改善材料性能、降低成本 。
对塑料添加剂的要求:
①化学性质不活泼 , 呈惰性 , 不与树脂及其他助剂发生不良反应;
②不影响塑料的耐水性、耐候性、耐热性等;
③不降低塑料的物理性能;
④可以大量填充 , 价格相对低廉;
⑤相对密度小 , 对制品的密度影响不大 。
2.增强改性
增强措施:加入玻璃纤维、碳纤维等纤维状物质 。
增强效果:可以明显改善材料的刚性、强度、硬度、耐热性 ,
改性的不良影响:很多材料会导致表面不良和断裂伸长率降低 。
增强原理:
①树脂本身具有优良物理、化学(耐腐蚀、绝缘、耐辐照、耐瞬时高温烧蚀等)和加工性能;
②增强材料具有较高的强度和模量;
③增强材料可以提升树脂力学或其他性能 , 而树脂对增强材料可以起到粘合和传递载荷的作用 , 使增强塑料具有优良性能 。
3.增韧改性
有很多的树脂本身韧性不够、太脆 , 冲击强度不够 。可以通过加入韧性较好的材料或者超细无机材料 , 增加材料韧性和低温使用性能 。
增韧剂:为了改善塑料硬化后的脆性 , 提高其冲击强度和延伸率而加入的一种添加剂 。
常用增韧剂——多为马来酸酐接枝相容剂:
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)
苯乙烯-丁二烯热塑性弹性(SBS)
三元乙丙橡胶(EPDM)
4.阻燃改性
在电子电器、汽车等很多行业要求材料有阻燃性 , 但很多塑料原料本身的阻燃性较低 。可以通过加入阻燃剂来提高阻燃性 。
阻燃剂:又称难燃剂 , 耐火剂或防火剂 , 赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂;
具有抑烟作用的钼化合物、锡化合物和铁化合物等亦属阻燃剂的范畴 , 主要适用于有阻燃需求的塑料 , 延迟或防止塑料尤其是高分子类塑料的燃烧 。使其点燃时间增长 , 点燃自熄 , 难以点燃 。
塑料阻燃等级:
由HB , V-2 , V-1 , V-0 , 5VB 向5VA逐级递增 。
5.耐候改性
一般指塑料在低温下的耐寒能力 , 由于塑料固有的低温脆性 , 使塑料在低温下变脆 , 因而对于很多在低温环境下使用的塑料制品 , 一般要求其具有耐寒性 。
耐候性:是指塑料制品因受到阳光照射 , 温度变化 , 风吹雨淋等外界条件的影响 , 而出现的褪色、变色、龟裂、粉化和强度下降等一系列老化的现象 。紫外线照射是促使塑料老化的关键因素 。
6.改性合金
塑料合金是利用物理共混或化学接枝、共聚的方法 , 将两种或多种材料制备成高性能、功能化、专用化的一种新材料 , 达到改善一种材料的性能或兼具两种材料特性的目的 。它能改善或提高现有塑料的性能并降低成本 。
通用塑料合金:如PVC、PE、PP、PS合金使用广泛 , 生产技术已被普遍掌握 。
工程塑料合金:泛指工程塑料(树脂)的共混物 , 主要包括以PC、PBT、PA、POM(聚甲醛)、PPO、PTFE(聚四氟乙烯)等工程塑料为主体的共混体系 , 以及ABS树脂改性材料 。
目前 , PC/ABS合金化研究已经成为高分子合金研究热点 。
改性塑料发展前景——三大变化
通用塑料的工程塑料化:
通用热塑性树脂通过改性而具有工程化特点 , 可以抢占部分传统工程塑料的应用市场 。
工程塑料的高性能化:
随着国内汽车 , 电子电器、通讯和机械行业的高速发展 , 改性工程塑料的需求量快速上升 , 同样对改性塑料又有了更新更高的要求 。
特种工程塑料的低成本化:
许多高性能工程塑料因为自身的良好性能 , 在电子电器、汽车、仪器、航空、涂料等行业应用越来越多 。如何降低此类材料成本 , 加大市场竞争力 , 拓展应用领域 , 成为特种工程塑料的发展趋势 。
改性塑料技术的发展趋势
纳米复合技术给改性塑料带来新机遇:
聚合物纳米复合材料的制造与应用是未来的一个重要课题 。
塑料改性要有环保意识
重复使用、保护环境的观念将融入改性高分子设计与制造过程中 。
开发新型高效助剂也是改性塑料的重要发展方向:
助剂在塑料改性中起着非常重要的作用 。
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