改进塑料的透明性、硬度和柔性.doc

. 改进塑料的透明性、硬度和柔性----------------------- -----------------------日期： / 降低塑料的密度降低塑料的密度是指通过适当的办法，使塑料原有的相对密度下降，以适应不同应用场合的需要降低塑料的密度方法有发泡改性、添加轻质填料与共混轻质树脂三种发泡降低塑料的密度塑料制品的发泡成型是降低其密度的最有效方法而添加轻质添料和共混轻质树脂两种改性方法，只能小幅度地降低密度，其降幅一般只有50%左右，最低相对密度只能达到0.5左右塑料发泡制品的密度变化围很广，相对密度最低可达到10-3添加轻质填料降低塑料的密度这种方法使密度降低幅度比较小，一般最低可下降到相对密度0.4—0.5左右填料的相对密度大都比塑料大，比塑料相对密度小的填料品种只有如下几种1）微珠类a、  玻璃中空微球（漂珠）　相对密度为0.4—0.7，主要用于热固性树脂；b、  酚醛微珠　相对密度为0.12）有机填料类a、软木粉　相对密度0.5，表观密度0.05—0.06；b、纤维粉屑、棉屑　相对密度0.2—0.3；c、果壳农作物　如稻草粉、花生粉与椰壳粉等轻质填料的加入量一般在50%以下，以不严重影响其原有性能为原则。

共混轻质树脂降低塑料的密度这种方法的降低幅度更小，一般只适合于相对密度较大的塑料选用，如氟塑料、POM、PPS、HPVC、PA66、PI与热固性塑料等可选用的轻质塑料指相对密度为1以下的几种树脂，如聚4-甲基戊烯-1、EPR（乙丙共聚物）、 PE类、PP类、EVA等加入量以不影响塑料的其它性能为主中，一般为20%—40%左右提高塑料的密度提高塑料的密度是使原树脂相对密度升高的一种方法，主要为添加重质填料和共混重质树脂添加重质填料提高塑料的密度(1)      金属粉(2)      重质矿物填料共混重质树脂提高塑料的密度此种方法提高幅度比较小，一般最高只能达到50%左右主要适于一些轻质树脂如PE、PP、PS、EVA、PA1010与PPO等常加入的重质树脂有：PTFE、FEP、PPS与POM等 改进塑料的透明性塑料的透明性衡量一种材料的透明性好坏，有许多性能指标都需要考虑常用的指标有：透光率、雾度、折光指数、双折射与色散等在上述指标中，透光率和雾度二个指标主要表征材料的透光性，而折光指数、双折射与色散三个指标主要用于表征材料的透光质量一种好的透明性材料，要求上述性能指标优异且均衡透明性的分类按材料的透光率大小，可将其分为如下三类：透明材料——波长400nm—800nm可见光的透光率在80%以上；半透明材料——波长400nm—800nm可见光的透光率在50%—80%之间；不透明材料——波长400nm—800nm可见光的透光率在50%以下。

按上述的分类方法，可将树脂分成如下几类1）透明性树脂主要包括：PMMA、PC、PS、PET、PES、J.D系列、CR-39、SAN（又称AS）、TPX、HEMA与BS（又称K树脂）等其中PES为聚醚砜，J.D系列光学树脂为PES的共聚衍生物，SAN为苯乙烯/丙烯腈共聚物，TPX为聚甲基戊烯-1，BS为25%丁二烯/75%苯乙烯共聚物，CR-39为双烯丙基二甘醇碳酸酯聚合物，HEMA为聚甲基丙烯酸羟乙酯2）半透明树脂主要包括PP和PA两种3）不透明树脂主要包括ABS、POM、PTFE与PF等改进塑料透明性的原理塑料的透明性大小与其制品的结晶度大小和结晶结构有关，因此，通过控制制品的不同形态结构，可以改善其透明性控制结晶质量（1）晶型（2）球晶含量（3）晶体尺寸（4）晶体规整性提高折射率主要是通过加入不影响透明性的高折射率有机物或无机物来提高其折射率降低双折射可通过控制加工中的取向，即降低取向度而达到降低双折射的目的综上所述，塑料的透明改性即通过控制制品的聚集形态或加入其它物质，来提高制品的透光率、折射率，而降低雾度、色散与双折射添加改进塑料的透明性添加改进塑料的透明性是指在透明树脂中加入小分子物质，从而改善其透明性的方法。

利用这种方法可提高透光率、折射率，降低双折射添加成核剂添加成核剂是增大透明树脂透光率最有效的一种方法成核剂是一种可以促进结晶的小分子物质它在树脂中可以起到晶核的作用，使原有的均相成核变成异相成核，增加结晶体系晶核的数目，使微晶的数量增多，球晶数目减少，从而使晶体尺寸变细，树脂的透明性提高成核剂的种类很多，可以分为透明成核剂和标准型成核剂两种作为透明改性的成核剂，一般要选择透明成核剂；有时也可选用标准型成核剂，但要严格控制加入量1）透明类成核剂a、  山梨糖醇系b、  磷系（2）       标准型成核剂a、  羧酸类b、  羧酸盐c、  无机物添加高折射率无机物添加能降低双折射的物质添加抗雾剂改性塑料的硬度和柔性性进塑料的硬度概述（1）硬度的概念与表示方法硬度是指材料抵抗其它较硬物体压入其表面的能力硬度值的大小是表征材料软硬程度的有条件的定量反映，它不是一个单纯而确定的物理量硬度值的大小不仅取决于材料的本身，而且取决于测试条件和测定方法，即不同的硬度测量方法，对同一种材料测定的硬度值不尽一样因此，要比较材料之间的硬度大小，必须用同一种测量方法测量的硬度值，才有可比性常用于表示硬度的方法有如下几种。

a、  邵氏硬度b、  洛氏硬度c、  莫氏硬度添加改进塑料的硬度添加改进塑料的硬度是指在塑料中加入硬质添加剂的一种改性方法常用的硬度填加剂为刚性无机填料与纤维1）添加刚性无机填料表面处理改进塑料的硬度塑料的表面硬度改进方法是指只改善塑料制品外表的硬度，而制品部的硬度不变这是一种低成本的硬度改进方法这种改性方法主要用于壳体、装饰材料、光学材料与日用品等这种改性方法主要包括涂层、镀层与表面处理三种方法共混与复合改进塑料的硬度（1）共混改进塑料的硬度塑料共混改进方法即在低硬度树脂※※混高硬度树脂，以提高其整体硬度常见的共混树脂有：PS、PMMA、ABS与MF等，需要改性的树脂主要为PE类、PA、PTFE与PP等2）       复合改进塑料的硬度塑料复合改进硬度的方法即在低硬度塑料制品表面上复合一层高硬度树脂此方法主要适合于挤出制品，如板、片、膜与管材等常用的复合树脂为PS、PMMA、ABS与MF等改性塑料的柔性概述从直观上讲，塑料的柔性是指塑料制品的柔软程度，即塑料制品越软，其柔性越好在高分子物理学中，对柔性的定义为高分子链能够改变其均象的性质一种塑料的柔性大小取决于其聚合物的分子链结构。

添加增塑剂改进塑料的柔性增塑剂的主要作用是改善树脂的加工性，即降低加工温度，改善加工流动性但其加入到相关的树脂中，还可以赋予制品以柔性适用于增塑剂进行改进柔性的树脂有：PVC、PVDC、CPE、SBS、PA、ABS、PVA与氯化聚醚等改进塑料的加工性能改进塑料加工性能的原理塑料的加工过程塑料的加工过程是由塑料原料（树脂+添加剂）变成具有一定强度制品的过程热塑性树脂和热固性树脂其加工过程中所发生的变化不同改进塑料加工性能的原理改进塑料的加工性能主要集中在如下几个方面1）提高树脂的热分解温度（2）降低树脂的熔融温度（3）改善树脂的加工流动性（4）改善树脂的熔体特性增塑剂的作用机理增塑剂是指可提高聚合物塑性的一类物质，它主要用于PVC树脂，在PVC中的用量可占整个增塑剂用量的98%以上除PVC外，增塑剂还用于PVDC、CPE、SBS、聚乙酸乙烯酯、硝酸纤维素、PA、ABS与PVA等聚合物中增塑剂的主要作用如下a、    降低聚合物熔融温度与熔体粘度，从而降低其成型加工温度b、    使聚合物制品具有柔软性、弹性与耐低温性能增塑剂的具体作用机理如下a、  体积效应b、  屏蔽效应润滑剂作用机理　润滑剂的作用是降低物料之间与物料和加工设备表面的磨擦力，从面降低熔体的流动阻力，降低熔体粘度，提高熔体的流动性，避免熔体与设备的粘附，提高制品表面的光洁度等。

常用润滑剂品种（1）润滑剂的分类　a、  按润滑成分分类　主要有饱和烃、卤代烃类、脂肪酸类、脂肪酸酯类、脂肪族酰胺类、金属皂类、脂肪醇与多元醇类等b、  按润滑剂的作用分类　可分为、外润滑剂两种，、外润滑剂的区分主要依其与树脂的相容性大小润滑剂与树脂亲和力大，其作用是降低大分子间的作用力；外润滑剂与树脂的亲和力小，其作用是降低树脂与加工机械之间的磨擦常用润滑剂品种按润滑剂的组成可分为：饱各烃类、金属皂类、脂肪族酰胺、脂肪酸类、脂肪酸酯类与脂肪醇类降低塑料的成本填充降低塑料的成本概述填充降低塑料的成本是指在树脂中加入成本低廉的填料，或称为填加剂常用的填料主要为天然矿物与工业废渣等，此外还有木粉与果壳粉等有机填料与废热固性塑料粉等填料是塑料助剂中应用最广泛，消耗量最大的一类助剂塑料填充的目的对于热塑性塑料，主要是降低成本；对于热固性塑料是降低成本与改性兼而有之填充除降低成本外，不可以改善制品的某些性能普遍可以改善的有刚性、耐热性（无机填料）、尺寸稳定性、降低成型收缩率与抗蠕变性等；有的还可以改善绝缘性、阻燃性、消烟性与隔音性等常用填料（1）天然矿物类填料a、  CaCO3类填料b、  滑石粉填料c、  硅灰石填料d、  高岭土填料e、  云母填料f、   硅藻土填料填充降低塑料成本的配方设计要点（1）填料的吸油性与吸树脂性a、  填料的吸油性b、  填料的吸树脂性鉴于填料具有上述两种吸油性和吸树脂性，在填充配方设计时应注意以下几点。

a、  配方体系中含有液体助剂时，要选用吸油性小的填料b、  配方体系中含有液体树脂时，要选用吸树脂性小的填料2）填料的表面处理填料表面处理的目的在于降低填料的亲水性，提高填料的亲油性，从而增大填料同树脂的相容性a、  填料的偶联处理填料的偶联处理是指用偶联剂对添料表面进行活化处理的一种方法在具体选用偶联剂时，应注意如下几点a）不同填料品种选择的偶联剂不同共混降低塑料的成本共混降低塑料的成本是指在高价位树脂中混入低价位树脂或废旧塑料，以达到降低成本的目的的过程与填充降低塑料的成本相比其成本下降幅度不十分大，但具有对其自身性能影响较小的优点共混价廉树脂在所用树脂中，价位相对低的树脂主要为：PVC、LDPE、LLDPE、HDPE、PP与PS七种，所谓共混价廉树脂即混入这些树脂塑料的增强塑料添加纤维增强方法这是一种最常用且有效的增强方法增强用纤维类材料增强用纤维类材料是塑料用最主要的增强材料，其用量可占整个增强材料的90%以上增强用纤维类材料包括纤维和晶须两大类，具体品种主要有：无机类（如玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维、晶须、石英纤维、石墨纤维与瓷纤维等）、有机类（如PAN纤维、聚乙烯纤维、PA纤维、PC纤维、PVC纤维与聚酯纤维等）、金属类（如硼纤维与铝、钛、钙等金属晶须等）。

1）玻璃纤维（GF）（2）碳纤维（3）晶须（4）硼纤维（5）其它超强无机纤维（6）有机纤维塑料添加补强填料增强方法大部分常规填料直接添加到树脂中，会引起塑料的拉伸强度下降但有些经过表面独步一时的或直接添加的特殊填料不但。