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标题: [树脂知识简介] [打印本页]

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:04
标题: [树脂知识简介]
烯丙酯类树脂
烯丙酯类是以烯丙基为基础的酯类。以一元酸或二元酸为基础的烯丙酯可用作低粘性单体或热塑性预聚体。它们常常用作不饱和树脂的交链剂,也用在增强热固性模塑物料和高性能透明物的加工成型中。
树脂在高温高湿条件下仍保持原有的电性能,模塑制品具有尺寸稳定性、耐化学性、机械强度好以及耐热性能好等优点。
添加阻燃剂的烯丙酯类树脂模塑料可在市上购到,一些品种已被美国保险商实验室认可。
某些树脂,用其很薄的试片检测,具有抗燃级UL94 V—0可燃度级,并有抗强电弧引燃性与抗电弧径迹性。
化学与性质
商业上应用最广泛的烯丙酯类是邻苯二酸二烯丙酯及间苯二酸二烯丙酯单体与预聚物,它们都很容易转化成热固性模塑料以及玻璃布和纸张的预浸料。
二甘醇双(碳酸烯丙酯),由于它具有所需的优良透明性,用途越来越广泛。由于轻便、尺寸稳定、耐磨损、易上色,它是制作塑料镜片的主要材料。其他应用还包括仪表盘盖、相机滤光片,以及快速增长的玻璃业的各领域。
近来,又出现了一种改性的双酚A双(碳酸烯丙酯),它是一个透明的聚合物,有很高的折光指数(1.56),比二甘醇双(碳酸烯丙酯)的折光指数还高。另外,还有一种改性型用于透镜设计中,可改变透镜的设计。
另外一些有商品价值的单体是富马酸二烯丙酯和马来酸二烯丙酯。这是一类高反应能力的三官能团单体,含有两种可供聚合的双键。
甲基丙烯酸烯丙酯也有双官能团特性,可用做交联剂和单体中间体。氰尿酸二烯丙酯可用作不饱和聚酯树脂的交联剂。
典型的催化系统是过氧化物,如过苯甲酸特丁酯,苯甲酸过氧化物或二枯基过氧化物,它们有足够热稳定性,可持续至交联完成。最佳产品首推二甘醇双(碳酸烯丙酯)和过氧化二碳酸二异丙酯,因为它们不仅颜色很浅,而且具有高度的透明性。引发剂用量一般为每100份树脂2至3份。
分级
   模塑级主要是纤维填充型,填充纤维包括矿物纤维、玻璃纤维、合成纤维。这类模塑产品在高温高湿条件下有优良的电性能,低损耗因数。很高的表面电阻和体积电阻,很高的抗电弧性和抗电弧径迹性。邻苯二酸二烯丙酯的绝缘强度值在374°F时仍较好,而间苯二酸二烯丙酯可超过400°F时仍较好。
应用
大多数邻苯二酸二烯丙酯化合物常用于电学或电子器材的关键部位,以保证严酷环境条件下有高度可靠的性能。
一个很重要的应用领域是通讯、计算机、宇航系统中应用的电连接装置,其他应用包括绝缘体、电位器、电路板、开关、电视元件等方面,这些聚合材料和现代电子精修技术,例如汽相固结技术等有高度的匹配性。
增强塑料。烯丙酯类树脂预浸渍在玻璃布或粗纱上,可制作管、导管、天线罩、接线盒、飞机和导弹部件等。
聚酯用烯丙酯类单体。一些烯丙酯类单体广泛用作预成型聚酯或毡片粘接剂的交联剂,和层合预浸坯料或湿铺料交联剂,也广泛用于纯料、粒料和预混模塑料中,以及玻璃布与装饰层合物的加工成型中。 由于模塑温度条件下的蒸汽压低,302°F时为2.4mmHg,因此,在制造成品时,特别是制造大件成品时,常用邻苯二酸二烯丙酯或其他低挥发性的烯丙酯单体,而较少用苯乙烯。
由于它的低挥发性,故烯丙酯聚酯较苯乙烯聚酯可在更高温度下模塑成型,因而模塑周期较快。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:07
热固性聚酯
不饱和聚酯的用途极广,它具有刚性、回弹性、柔性、抗腐蚀、耐候或耐燃胜。可以不加填料,也可加填料、可增强或是加入颜料。可以在常温或高温下加工。因此不饱和聚酯已广泛应用于船艇、淋浴间、文体器材、汽车车体外部制件、电气部件、仪器设备、人造大理石、钮扣、耐腐蚀罐槽和附件、波纹板和平板。汽车修补料、矿柱、仿木家具部件、保龄球、热成型有机玻璃板的增强夹板、聚合物混凝土和涂料。
化学与性能
商品不饱和聚酯树脂是由溶解于交联单体中的不饱和聚酯所组成,并加人阻聚剂防止树脂在使用前发生交联反应。这些组份的选择将决定树脂的性能。
不饱和聚酯是不饱和二元酸(一般为马来酸配)和二元醇的缩合产物。通过加入饱和二元酸如苯二甲酸酐、间苯二酸或已二酸来调节树脂的不饱和度。二元醇一般是丙二醇、乙二醇、二甘醇。二丙二醇或新成二醇或是上述二元醇的混合物。
最常用的交联单体为苯乙烯,也有用乙烯基甲苯、甲基丙烯酸甲酯、α-甲基苯乙烯和邻苯二甲酸二烯丙酯。最常用的阻聚剂是氢醌、对苯醌、叔丁基邻苯二酚。
添加氯桥酸酐、四溴苯二甲酸酐和二溴新戊二醇可使树脂具有阻燃性。使用间苯二酸、新戊二醇、三甲基戊二醇和氢化双酚 A可使树脂具有耐化学品性能。使用新戊二醇、甲基丙烯酸甲酯和紫外线吸收剂如二苯甲酮类和苯并三唑类化合物,可使树脂具有耐候性。
在加工厂中是利用自由基加成反应使树脂发生聚合。自由基来自有机过氧化物(催化剂),高温下使过氧化物受热分解产生自由基。过氧化酯类和过氧化苯甲酸是高温下使用的有机过氧化物。
如加工厂在常温下使用树脂,则树脂的生产厂要加入促进剂,促进剂可使有机过氧化物发生化学反应生成自由基。用过氧化甲乙酮(MEKP)作催化剂时,则用辛酸估作促进剂;如用过氧化物苯甲酸作催化剂,则用二乙基苯胺或二甲基苯胺作促进剂。
加工与应用
压塑成型是聚酯有效的加工方法之一。这方法比较快速,可自动化,产生的废弃物少。片状成型料(SMC)是集树脂。玻璃纤维、增稠剂、脱模剂、颜料和催化剂于一体,从而可使玻璃纤维的损坏降至最低程度,添加一种热塑性低收缩添加剂可改善外观表面。开发成功的一种能30秒固化且有A级光洁度的SMC体系,可使用聚酯制作汽车车体的外部制件,如发动机罩盖和行李厢盖。SMC还可制汽车的仪表板、前灯外罩和后车轮罩盖。其它品级的SMC可加工浴盆、洗衣桶、废物池和电气零件的配电开关、保险丝座和路灯罩。
预混料和预制整体模塑料(BMC)是在。型叶片混合机中制取的像面团似的材料。可用来模压加工成洗衣桶、盘子、手提箱、设备外壳和电气部件。
注塑成型是聚酯的最有效的加工方法,与SMC压塑成型相比可更加自动化,且制品性能更加均一,固化时间短、加工费用低。TMCQ(厚模塑料)注塑成型不仅可制电气部件,还可生产汽车的车身部件。BMC在∑型叶片混合时会损伤玻璃纤维,而TMC可将这种损伤降至最小程度。
手工铺敷或喷涂操作用以制作大型制件,如船艇。也用以进行短期生产,以免使用昂贵的金工模具。层合用树脂加入促进剂和具有触变性。
应用触变剂(气法炭黑或有机白土)可使加工厂将树脂涂敷到垂直的模具表面,而没有在凝胶前发生流淌的危险。低苯乙烯释放量的层合用树脂可使加工厂符合政府的有关规定。低档层合树脂对玻璃纤维花纹有很好的遮盖力。用铺敷法和喷涂工艺的例子是制船艇、娱乐器械、活动房、房屋组件、卡车驾驶室、运动场设施。另外制淋浴室的层合树脂要填充三水合氧化铝(ATH)或石膏,使具有阻燃性以符合建筑规范,且不增加成本。
铺敷法或喷涂法操作时采用凝胶涂层,该涂层是含有颜料的聚酯涂料,涂敷模具表面最后与层合件成为一体,它起着保护玻璃纤维的作用,产生永久性的漂亮的外表面。作凝胶层用的树脂为间苯二甲酸树脂,其中一般含有新成二醇,可使制品具有耐水性和耐候性。
常用真空成型的有机玻璃片代替模具和凝胶层。有机玻璃片成为玻璃纤维增强聚酯复合材料的外表面,高级浴盆就是这样制作的。
树脂传递模塑(RTM)介乎铺敷法和压塑成型之间的加工方法,RTM法比铺敷法好,可控制厚度并有光滑的内表面和外表面。RTM法所需的模具费用比压塑成型法少得多。
含有促进剂的树脂与催化剂一起注入静态混合器,最后进入衬有玻璃纤维毡的模具内,空气则从模具的气孔排出。
树脂的粘度要低,以使用泵输送。凝胶时间应足够长以保证模具完全充满,但要求操作速度快,以保证合理的生产效率。采用RTM法加工的制品有小船、电器外壳、汽车车体外部制件和椅子。豪华浴室内用的人造大理石树脂,应充填优质填料,从而能经受热循环试验。长丝缠绕成型法可用于制造化学品贮罐和大直径管道。连续法制板工艺用以生产平板和瓦楞板,用作房间隔板、棚顶、墙围和天窗。挤拉成型法可制作异型材。例如制作汽车簧板、旗杆、耐化学品腐蚀的工字梁、公园长凳、射箭用的弓。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:09
通用级聚苯乙烯
通用级聚苯乙烯是苯乙烯系塑料家族的基本成员,它是一种由 2 000—3000苯乙烯单元构成的高分子量线型聚合物。通用级聚苯乙烯常常被称为透明PS--这个名称仅表示树脂的透明度,而不是结晶度。
性能优点
透明PS的商业成功归功于作为一种材料它所具有的透明特性。透明PS的成型加工非常简单容易,只要稍加修整即可得到最终产品。它为轻的通用性树脂,热性能和电性能优异。它是无定形聚合物,因此具有透明性和易加工性,并具有许多优于其它热塑性塑料的性能。由于没有结晶熔点,PS在加工中要输入和带出的能量(即无结晶热)很少,从玻璃态到粘性流体的转化是逐步发生的。在玻璃化转变温度(Tg)以上时,PS是具有高熔体强度的粘性流体,很容易用挤塑和注塑成型方法进行加工,没有或几乎没有降解。
聚苯乙烯的无定形性还使它的成型收缩率(其值一般为0.004—0.007in/in)低于一些更透明的热塑性塑料如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。由于具有这些特点,聚苯乙烯或许是所有热塑性塑料中最容易加工的,即具有高成型速率和低废品率。
品级
工业通用聚苯乙烯产品一般分3级:易流动品级、中等流动性品级和高耐热品级。选择哪一种品级主要取决于所用的加工方法和产品最终用途。在所有主要的商品聚苯乙烯生产企业,以上每种品级都有几种产品。
易流动品级 是分子量最低的PS,通常为降低熔体粘度,提高熔体指数,要加入3~4%填充矿物油,然而树脂粘度降低又导致热变形温度和脆性的下降。易流动品级PS大部分采用注塑成型方法加工,尤其是薄壁部件。在这个品级中也包括粘度非常低的树脂(熔体指数>20g/10 min,392°F)。
中等流动性品级 其熔体粘度和物理性能介于其它两种品级之间,分子量中等,矿物油填充量约为2%。
高耐热级 分子量最大,添加剂量最低。不加矿物油或其它增加流动性的助剂,一般只含脱模剂或助挤剂,如硬脂酸锌或硬脂酸。一方面树脂具有较低的熔体指数,另一方面其热变形温度和不易断裂性也因此而降低。
特殊品级 它们具有某些特殊的性能,价格比普通品级的通用型PS高。这些特殊品级包括:改善成型周期时间树脂、超低残余单体含量的可接触食物树脂、特殊用途的超低分子量树脂以及耐更高温度树脂等。
应用
透明PS很适于做各种用途的制品,特别是对透明性有要求的制品。代表性的有:包装制品(容器、罩盖、瓶类)、一次性医药用品、玩具、杯、刀具、磁带轴、防风窗、电器以及许多发泡制品——鸡蛋箱。肉类和家禽包装盘、瓶子标签以及发泡PS缓冲材料。
易流动品级PS的应用包括一次性医药用品和餐具、玩具,以及包装箱等。还可用于制造共挤塑包装用品。
中等流动性品级PS的主要应用包括:注塑杯、医用制品、玩具和包装箱;注坯吹塑的瓶子;以及挤塑或共挤塑食品包装用品。
高耐热品级PS的一般用途是:挤塑包装食品的泡沫材料;挤塑热成型片材用于照明、建筑和装饰品;挤塑薄膜用于经拉伸定向的食品包装袋、注塑成型制CD盒以及注坯吹塑生产包装容器。
回收
从工业废料中回收聚苯乙烯虽然已有多年,但近来对于聚苯乙烯制食品和泡沫塑料包装用品消费后的回收已成为关注点。
着手回收聚苯乙烯的有国家聚苯乙烯回收公司、加拿大聚苯乙烯回收协会。泡沫塑料包装回收者协会、塑料制的疏松填料生产者资助的项目以及许多学校、医院、公司的回收部门等。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:10
PP均聚物
聚丙烯(PP)作为热塑塑料聚合物于1957年开始商品化生产,是有规立构聚合物中的第一个。其历史意义更体现在,它一直是增长最快的主要热塑性塑料,1991年它的世界总产量达到240亿磅。它在热塑性塑料领域内有十分广泛的应用,特别是在纤维和长丝、薄膜挤压、注塑加工等方面。
化学和性质
PP是以金属有机有规立构催化剂(Ziegler-Natta型),使丙烯单体在控制的温度和压力条件下合成的。因所用催化剂和聚合工艺不同,所得聚合物的分子结构有三种不同类型的立体化学结构,数量也不一样。这三种结构是指等规聚合物、间规聚合物和无规聚合物。在等规聚丙烯(最常见的商品形式)中,甲基原子团都处在聚合物骨架的同一侧,这一结构很容易形成结晶态。等规形式的结晶性赋予它良好的抗溶剂和抗热性能。在前十年期间所用的催化剂技术使非等规异构体的生成达到最少程度,消除了对无价值的无规组分进行分离的必要性,简化了生产步骤。
生产聚丙烯的工艺主要有两种:一种是气相法;一种是液体丙烯淤浆法。此外,还有一些老式淤浆工艺装置在运行,它们采用一种液态饱和烃作为反应介质。典型的等规聚丙烯均聚物的性能见表1。
比较而言,高密度和低密度聚乙烯都有较高的密度,相当低的熔点和较低的弯曲模量即刚度。这些性能差异导致了最终用途不同。刚度和易定向性使聚丙烯均聚物适合制作各种纤维和用于延展带,而它们较高的耐热性使它们能用于制作硬的高压容器和器具及汽车的模塑部件。
影响聚丙烯均聚物的加工性能和物理性能的主要因素包括:分子量(通常用流速表示);分子量分布(简称MWO);有规立构性和助剂。聚丙烯平均分子量范围从约200 000到 600 000。分子量分布通常用聚合物的重均分子量(Mww)与数均分子量(Mnn)的比值表示, Mww/Mnn。该式又称为多分散性指数。
一个聚合物的分子量分布对它的加工性能和最终使用性能有举足轻重的影响。这是因为熔融态的聚丙烯对剪切敏感,即当施加的压力升高时,其表观粘度降低。分子量分布范围宽的聚丙烯比分布窄的更对剪切敏感,因而具有宽范围分子量分布的材料在注塑过程中更易于加工。某些特定的用途,特别是纤维,则要求窄范围的分子量分布。分子量分布与催化剂体系和聚合反应工艺都有关系。
常用过氧化物在反应器后面的挤压过程进行化学裂解,使分子量分布范围变窄。这一过程称为控制流变学(CR)过程。
与聚乙烯相比较,等规聚丙烯更易受光和热而氧化降解。在通常的加工和最终使用条件下,聚丙烯要经受无规的断链作用,导致分子量降低和流速升高。
所有的商品级聚丙烯都含有稳定剂,以便在加工时保护材料,提供令人满意的最终使用性能。对于特别的用途,除了加抗氧剂和紫外线抑制剂外,还须加其它添加剂。例如:在薄膜配方中加入润滑剂和防粘剂,以减少摩擦系数并防止薄膜自身粘连。在包装材料中添加抗静电以消除静电荷。为了提高透明度或缩短模型周期,则需用成核剂。
均聚物树脂通常接流速和最终用途分类。流速取决于平均分子量和分子量分布两者。
某些特殊用途要求流速高达400分克/分钟,而普通商品均聚物的流速则在0.5—50分克/分钟的范围以内。流速通常是确定加工特性最主要的因素。
加工和应用
聚丙烯极好的流动性能和宽范围的流速,以及其它独特的聚合物特性相结合,使它具有优异的加工性能。较低的流速能满足挤压带、带状长丝和单丝等的加工要求,还能使成品有抗张强度和低延伸性,同时保持足够的横向完整性,使卷丝机导向装置上的劈裂和粉尘飞扬的情况达到最低程度。为了抵消它们特有的低横向强度和断裂倾向(原纤化),定向程度更高的薄膜到纤维产品,

如:粗纤度纺织品、细绳和绳子,通常要求流速在7~20的范围内。含有发泡剂的装饰带条产品是由流速接近于10的聚丙烯挤压而成的,这样才能使熔体强度和定向能力达到适当的均衡。这种聚合物经中等程度的定向,能产生光滑的类似缎于一样的表面效果,产品有足够的横向强度可以延缓断裂。非织布和多丝产品的挤压需要一种低粘度、自由流动的材料,因此,流速极高的聚丙烯用于这些用途。
浇铸PP薄膜大量用于绘图艺术品方面。另外,薄膜可以双轴取向和热变定,使具有极好的机械性能和热性能,应用于各种性能层合材料和包装材料方面。使用管式水冷激工艺可以把PP加工成共挤出吹制薄膜以及单层薄膜。
热成型用的挤塑片材要求使用低流速配方的材料,使具有足够的熔体强度。当使用PP挤塑型材时,较低的流速加工性能总是要好些。型材挤压通常限于较小的截面以便能用水急冷保证产品具有足够的韧度。PP还可以挤塑成管状产品,如饮料吸管和饮用水管。PP在线缆涂层方面也有用途。
在用量方面仅次于挤塑的注塑加工很适应聚丙烯的特性。PP良好的流动性能和强韧机械特性,被利用来生产许多种不同类型的具有内在的强韧机械性能的产品。良好的加工性能与极好的抗应力断裂性能产生了优良的模塑成型的密封罩。一般而言,低流速配方材料用于生产厚壁产品和那些要求韧性的产品。高流速的材料用于生产薄壁部件和要求快速加工的产品。
市场
PP均聚物可使用各种加工工艺,生产范围很宽的产品。挤塑制品是消耗PP的最大市场,而纺织纤维和单丝又是其中最大的部分。长期以来,PP一直是制造纤维的主要原料,这是因为它的着色能力、耐磨损、耐化学品性能以及有利的经济条件。定向和非定向薄膜占据挤塑制品市场的第二大份额,并且是继续保持增长的领域。
接下来,注塑品是PP均聚物的第二大市场,包括容器、密封器、汽车方面的应用、家庭用品、玩具及其它许多消费品和工业方面的最终用途。许多吹塑容器选用聚丙烯,是因为它的良好的隔潮性能和足够的清沏度。
鉴于对未来塑料制品的新需求,PP均聚物将继续保持增长。良好的经济方面的条件、良好的机械性能以及重量轻、着色能力强和易于加工等特性,将使PP继续成为本世纪众多应用领域的首选材料。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:11
抗冲击型PP共聚物
PP有很多有用的性能,但还缺乏固有的韧性,特别是在低于其玻璃化温度的条件下。然而,通过添加冲击改性剂,可以提高其抗冲击性能。传统改良性为弹性体,通常为乙丙橡胶。普遍认为,遍布于半结晶态聚丙烯基体内的橡胶粒子,能在界面上形成许多应力集中点,并5;发局部形变,防止断裂扩展。
抗冲击改性剂一直是在共混时添加进去的,最近,弹性体组分的现场合成已经具有商业重要性。而且,正在宣传用一种新系列的冲击改性剂来代替乙丙橡胶,即Flexomer聚烯烃、Exact塑弹体和Insite聚合物。这些都是烯烃聚合物,它们填补了极低密度聚乙烯和传统乙丙弹性体之间的空白。
化学和性能
等规PP均聚物,是在Ziegler-Natta催化剂体系催化下,由丙烯聚合而成的。乙丙橡胶组分在一系列反应器中合成的,或是预先购买,然后在挤压机内与PP均聚物共混。生成的抗冲击聚丙烯经粒化后出售。现场生产的抗冲击PP共聚物,可以通过选用合适的催化剂组成及反应器条件,来精确地控制其重要的性能。催化剂组成和反应器条件决定基体树脂的结晶度、橡胶组分的组成和数量及总体分子量分布。
抗冲击PP是最轻的热塑性塑料之一,其密度低于1,每磅产品的价格低于PET、PBT、高抗冲击聚苯乙烯和ABS。按比容计,抗冲击PP的单位体积成本低于上述那些树脂和聚氯乙烯(PVC)。仅有HDPE在这方面堪与匹敌。抗冲击型PP通常在适中的温度下加工,范围为350~550°F。
抗冲击聚丙烯共聚物具有广谱的熔体流动速率,通常范围为从小于1到约30。具有最高熔体流动速率的树脂,通常是由熔体流动速率较低的材料“减粘裂化”制得。也就是对从反应器出来后的材料进行一步反应,降低平均分子量,从而制得熔体流速更高的产品。
抗冲击聚丙烯共聚物对化学品和环境应力断裂有很高的抵抗力。经处理后,材料可具备优良的悬臂梁式冲击强度和较低的加纳尔冲击性能。悬臂梁式冲击强度范围在回.5到大于15英尺•磅/英寸;在-40°F下,加纳尔冲击强度范围为15到300英寸•磅以上。
橡胶组分为聚丙烯提供了冲击强度,却使抗冲击聚丙烯相对于均聚物而言,降低了刚度和热变形温度。加填料的抗冲击聚丙烯共聚物能够忍受更高的温度而不变形。填料一般为玻璃纤维。云母、滑石和碳酸钙。这些聚合物的最终用户应该知道对每一种规格的产品,在不同的熔化强度、熔体流速、刚度和热变形温度之间需作出权衡。
用途
抗冲击聚丙烯的主要商业用途是用在汽车、家用品、器具中的注塑件。它的抗冲击能力、低密度、着色能力和加工性能使它成为理想的材料。具有较高熔体流速的中等抗冲击树脂品级有较高的流动性能,这个特点在注塑大型部件如:汽车面板时特别有用。
高抗冲击能力具有较低熔体流速的树脂(一般小于2),可以转化成抗穿刺性极好的薄膜,这种薄膜的抗冲击能力和耐蒸汽杀菌能力,适合做一次性医疗废品袋。挤压片材可以用热成型法加工成大而厚的部件,如:汽车工业中的护板和汽车车尾行李箱衬里。
弹性体组分改良聚丙烯抗冲击性能的机理,在材料受冲击时,可诱导应力白化。
大多数用途是以弹性组分在聚丙烯基体中的分散度为基础的。基于与此相反的概念,正在开发新型的保险杠。其结果是形成了一个分子复合结构。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:11
丙烯酸-苯乙烯-丙烯睛(简称ASA)
ASA聚合物是无定形材料,可以采用挤塑和注塑加工制成对气候影响有极好抵抗力的产品。三元共聚物ASA的机械性能通常类似于ABS树脂,不同的是ASA的性能受室外气候的影响要比ABS树脂小得多。
化学和性能
三元共聚物ASA可以用拥有专利权的专利反应工艺,或接枝工艺来生产。在反应法中,ASA是通过在苯乙烯和丙烯睛(SAN)的聚合反应过程中接技一种丙烯酸酯弹性体而制得,弹性体细粉末均匀地分散入并接校在SAN分子链上。
ASA杰出的耐候性来自于丙烯酸酯弹性体。对许多塑料而言,在日光辐射特别是在光谱的紫外线一端辐射与大气中氧气共同作用下,会发生脆化和变黄。ASA部件发生这种变化所需的时间比其它塑料长得多。
ASA部件即使在低温下也具有很高的光滑度,很好的化学稳定性和耐热性能,以及很高的冲击强度。ASA在1.82MPa的压力下,标准热变形温度为180—220°F;抗张强度为27.6~48.3MPa;断裂伸长率为 25—40%;弯曲模量1516~1723MPa;带切口的悬臂梁式冲击强度为9.0一11.0英尺•磅/英寸。
ASA能耐下列物质的作用:饱和烃、低芳烃汽油和润滑油、植物油与动物油、水、盐的水溶液、稀酸和稀碱。然而,它容易受浓无机酸、芳烃、氯代烃、酯。醚、酮和某些醇类的侵蚀。ASA比ABS有更好的抗环境应力断裂性能。ASA材料的阻燃级别是UL94—HB。
专用品
ASA还有和其它聚合物有极好的混溶性的特点,而且以ASA为基础的合金及混合料可以使它的耐候性被有效利用。丙烯酸橡胶的规格、数量和分布的变化都能形成不同的专用制品,具有较高的热变形温度HDT、低毛糙表面,或耐擦伤性能。
玻璃纤维增强的ASA/PBT热塑塑料聚酯,具有优良的耐候性,并结合了增强PBT的机械性能和热性能的优点,而且有良好的韧度和尺寸稳定性。
加工
ASA树脂可以用大多数传统方法进行加工。这些方法包括型材及片材挤塑和共挤塑、注塑、结构泡沫模塑和挤压吹塑。挤塑片材可以热成型。
吹塑应在有槽的、有冷却和热绝缘的加料段的挤压机中进行。螺杆应有略深的螺纹,以减少摩擦热。使用带有蓄料器的挤压机效果最好。
要把ASA树脂切片进行预干燥。要在加工之前,用一个空气循环炉在185°F下把切片预干燥4—6小时。ASA部件可以用热旋转焊接技术;在某些场合,超声焊接也是可能的。ASA部件还可以用2一丁酮、二氯乙烯或环己烷进行溶剂焊接。不用进行表面预处理,部件就很容易接受并保持印刷和涂漆。也可能用传统方法进行真空镀金属。
用途
ASA杰出的耐候性使它在下述领域内十分有用:建筑领域、用作水槽、排水管及管件、标志牌、邮筒、轻便家用护墙板、花盆、百叶窗框装饰。
休闲娱乐:户外家具、挡风板、游泳池泵及过滤器外壳、温泉、水池用台阶及小船。
汽车和运输:外侧视镜壳体、托架。保险杆封皮、装饰。
商业信息
现有标准的和用户指定颜色的ASA树脂的品种范围很宽。按颜色不同,1993年初的典型的批发价为1.70—2.00美元/磅。
市场出售的ASA基本树脂的牌号有: Luran S牌( BASF塑料材料公司);Gelog牌(通用塑料公司); Centrex牌(孟山都公司)。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:12
苯乙烯树脂ABS三元聚合物ABS从本世纪40年代开始商业化,销量逐年增长,现已成为全球销量最大的工程热塑性塑料,仅美国的销量就于1989年超过了12亿磅。在大宗商品塑料与高性能工程热塑性塑料之间,ABS占据了独特的“过渡”聚合物的位置。
化学和性质
ABS的多能性来自于它的三个单体结构单元——丙烯睛、丁二烯和苯乙烯。每个组分都为最终聚合物提供了一套不同的有用的性能。丙烯睛主要提供了耐化学性和热稳定性;丁二烯提供了初度和冲击强度;苯乙烯组分则为ABS提供了硬度和可加工性。 有三种生产工艺——乳液法、连续本体法或悬浮法,任一种工艺方法所制得的ABS原料中的苯乙烯含量均为50%甚至更高。通常至少两种工艺结合使用,以使最终产物最佳化。ABS树脂属于两相体系:苯乙烯一丙烯睛共聚物(SAN)为连续相,丁二烯衍生橡胶为弹性体分散相。
实际上还有少量苯乙烯和丙烯睛在丁二烯橡胶上发生共聚合反应(接枝),本来不相容的硬SAN和橡胶相容起来。因此,人们可把ABS看作是第一个在商业上取得成功的聚合物合金之一。
改变三种单体A、B、S的比例,聚合物的分子量和橡胶相的形态就能有无限的ABS产品供选择。例如,橡胶相的颗粒大小可以从小于0.1微米变到几个微米。橡胶相内平均颗粒大小和颗粒大小分布,对聚合物性能的整体均衡,包括强度、韧度和外观有重要影响。大橡胶颗粒增加韧度而降低光滑度。
与分子量相关的硬相链长度对ABS树脂的性能也有显著的影响。一般地,聚合物链越长,强度性能(包括冲击和延性)越高,而流动性能越低。
最后,硬SAN相与橡胶相的比率将影响ABS树脂的流动性和抗冲击性能之间的均衡,例如,橡胶含量的增加将提高ABS材料的冲击强度和韧度,但通常以流动性变差为代价。 流动性能和抗冲击性能之间的均衡是ABS材料的基本产品特征,这种特征将普通用途的ABS材料彼此区别开来。
合金及专用品
如果在聚合过程中加人更多种的单体,或者混入化学添加剂,或者与另一种塑料共混或形成合金,就可以进一步拓宽以ABS为基础的树脂的性能范围。
例如,在聚合过程中加入α一甲基苯乙烯或马来酸酥,就能生产出具有较高热变形温度的以ABS为基础的材料。使用甲基丙烯酸甲酯,能使硬相和橡胶相的折射指数相匹配,从而使材料具有透明度。
通常,ABS树脂与添加剂在聚合过 程中作为最后一个工序进行配料,或者作为分别的工序在挤压或班伯里密炼机等熔体混合设备中进行熔融配料。所用的典型添加剂能改进耐紫外线性能和热稳定性、阻燃性和抗静电性能。具有更高强度和硬度的增强型ABS已经商业化。
ABS的一个有用的特点就是能与各种不同的聚合物形成一系列合金,这些合金具有超出传统均衡性能的新的性能范围。
最普通的是ABS-一聚碳酸酯(PC)合金,与基础ABS三元共聚物相比,它表现出改进了的抗冲击性能(特别是在低温下)和高耐热性能。它们在汽车市场,如仪表面板和车 轮挡板等方面有很强的适用性。通过加入助剂,PC/ABS合金还能制成阻燃型材料,并已在商用机器市场上取得很大成功。阻燃型ABS材料的另一个商业化途径是与PVC组成合金;PVC是具有阻燃性的材料。
ABS与一种结晶型聚合物组成合金,会具有更强的化学稳定性。已商品化的有:ABSPBT(聚对苯二甲酸丁烯酯)合金和ABS尼龙合金,其目标市场包括草坪和花园器具、汽车内部材料、动力工具壳体和化妆品包装材料。
ABS合金的一个新系列,可以不需要化学添加剂或填料(炭或金属),而显示的“永久”的静电消散性能。这种永久抗静电性能是耐擦拭的,并对温度相对敏感。
这些合金不风化并有良好的着色能力,应用目标主要是材料加工领域。(要得到更多有关ABS合金的资料,请参见本书第5页“合金和共混”一章)。
加工
ABS是无定形的热塑塑料,它在一定温度范围内软化而不是突然熔化。ABS稍具吸湿性,在熔化加工前应予以干燥。ABS通常以丸片形成出售,颜色为原色、预着色或混合色,也有以自然粉末形成出售。也可用浓缩色料来满足最终用户的精确要求。各种ABS材料都易于接受常用的二次加工处理,如机加工、粘合、紧固、电镀、涂漆等。
ABS树脂的一个基本长处就是加工性能。ABS材料的加工操作条件范围宽广和具有良好的剪切稀化流动特性。很多加工形式都可选用,包括注塑、挤塑、热成型、结构泡沫和吹塑。
用途
ABS基产品的性能范围宽广,加工宽裕度大,价格与性能较均衡,这使它的应用市场很广。
运输。这是ABS在美国的最大市场,年需用约3亿磅树脂。汽车方面的应用很多,包括车内和车外。为了内部注塑使用,已开发出高耐热、普通用途和光滑性低的材料,用作仪表面板、控制板和其它汽车内部装演部件。
人们普遍认为ABS是制作汽车内部组件的首选塑料。外部应用则包括散热器格栅、前灯罩和大型卡车的用挤压一热成型方法制成的各种饰带。电镀级ABS可用于把手、灯框、镜座、格栅和装饰带。
器具。1989年美国的器具市场消耗2.5亿磅ABS树脂,其中绝大部分消耗在主要的器具上,挤压一热成型门和油罐衬里为首。透明ABS用作冰箱的冻结箱托架。
器具市场的其它用途有厨房用具、动力工具、真空扫除机、缝纫机和电动头发吹风机上用的注塑外壳。ABS受人偏爱是由于它的强度、韧度、光滑度。着色力、加工性能和价格等之间的良好平衡。
商用机器。是ABS的一个大的“附加值”市场,这部分在1989年约为7500万磅树脂,在历史上一直保持强劲的增长速度。阻燃级材料在计算机外壳及控制板方面很适用。
建筑。ABS在此领域内有广泛应用,特别是在排水、废水和排气(合称DWV)管,以及注塑管件等方面。1989年美国的销量超过1.5亿磅。ABS材料能与低价格的PVC在DWV管材市场上共存,是由于它能提供改进了的低温冲击性能、较易粘接和低得多的比重。
消费品和工业品市场中有许多部分应用ABS。这包括玩具、医疗器具、草坪和花园用具、家具、化妆品包装、船舶、排灌、箱包和淋浴间。非常美观。良好的加工性能、高光滑度及有利的成本/性能之间的平衡等方面的要求,决定了ABS对于这个广阔市场部分的适合性。
商业信息
尽管ABS用工业标准来说,已有很长的历史,这类产品及其服务的大多数市场和应用,还远没有成熟。未来几年内,美国对ABS树脂的需求预计将以每年3~5%的速度增长。
ABS在欧洲的增长率估计与美国相似,而太平洋地区相则为每年7~ 10%左右。以ABS为基础的合金甚至比标准ABS树脂预计有更快的增长。
在1991年中的价格表上,普通用途ABS注塑级产品的价格范围为:中档的冲击/原始型树脂的标价为 1.47美元/磅;极高冲击强度级材料的价格为1.62美元/磅。
一般地,挤塑级产品的标价要低5%~ 10%。专用阻燃级和高耐热级起价为回.65美元/磅,这是原始材料批发价。
以下是美国的三个主要的ABS生产商:通用塑料公司(Cycolac牌树脂),孟山都公司(Lustran),陶氏化学公司(Magnum牌)。通用塑料公司的(美)国内生产能力最大,所占市场份额居先。所有这三个供应商都有美国以外的生产能力。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:13
聚丙烯无规共聚物
聚丙烯无规共聚物也是聚丙烯的一种,它的高分子链的基本结构用加入不同种类的单体分于加以改性。乙烯是最常用的单体,它引起聚丙烯物理性质的改变。与PP均聚物相比,无规共聚物改进了光学性能(增加了透明度并减少了浊雾),提高了抗冲击性能,增加了挠性,降低了熔化温度,从而也降低了热熔接温度;同时在化学稳定性、水蒸汽隔离性能和器官感觉性能(低气味和味道)方面与均聚物基本相同。
开发了将改进了的透明度和冲击强度结合起来的PP无规共聚物,应用于吹塑、注塑、薄膜和片材挤压加工领域,作食品包装材料、医药包装材料和日常消费品。
化学
PP无规共聚物一般含有 1- 7%(重量)的乙烯分子及 99— 93%(重量)的丙烯分子。在聚合物链上,乙烯分子无规则地插在丙烯分子中间。在这种无规的或统计学共聚物中,大多数(通常 75%)的乙烯是以单分子插入的方式结合进去的,叫做X3基团(三个连续的乙烯[CH2]依次排列在主链上),这还可看成是一个乙烯分子插在两个丙烯分子中间。
另有 25%的乙烯是以多分子插入的方式结合进主链的,又叫X5基团,因为有5个连续的亚甲基团(两个乙烯分子一起插在两个丙烯分子中间)。很难把X5和更高的基团如X7、X9等加以区分。鉴于此,把XS和更高基团的乙烯含量一起统计为>X3%。
无规度比值X3/X5可以测定。当X3以上基团的百分比很大时,将显著降低共聚物的结晶度,这对无规共聚物的最终性能影响很大。共聚物中极高含量的乙烯对聚合物结晶度的影响,类似于高无规聚丙烯含量时的作用。
无规PP共聚物不同于均聚物,因为无规地插入聚合物主链中的乙烯分子阻碍了聚合物分子的结晶型排列。共聚物结晶度的降低引起物理性质的改变:无规共聚物与PP均聚物相比刚度降低,抗冲击性能提高,透明度更好。乙烯共聚物还有较低的熔化温度,这成了它们在某些方面应用时的优点。
无规共聚物含有较多的可革取物和无规PP,以及乙烯含量高得多的聚合物链。这种较高的可革取物含量,视不同的聚合过程,不同程度地存在于所有的商品共聚物材料中,并在满足联邦食品管理局(FDA)关于食品接触的规定上造成困难。
制造方法
乙烯/丙烯无规共聚物是由乙烯分子和丙烯分子同时进行聚合反应而制得的,所用反应器与生产PP均聚物的一样。乙烯分子比丙烯分子小,反应快于(反应活性约十倍)丙烯。这使催化剂的立体定向性减弱而活性增大,从而导致无规聚丙烯生成量增多。为了减少这种无规物的生成,需要降低反应温度,从而降低催化剂的活性,并减少最终产物中无规异构体的含量,得到一种具有较均衡性能的产品。
乙烯含量高(>3%)的无规共聚物在生产过程中处理起来比较困难,也很难在己烷稀释剂中进行聚合反应,因为反应的二级副产品(无规聚丙烯和含乙烯量很高的共聚物)能溶于己烷。这在液体丙烯的本体聚合反应也是一样,尽管溶解度较低。己烷稀释工艺生产出的大量副产品,必须在己烷再循环阶段分离出来,这会增加总生产成本,然而却能得到合少量可溶组分的较清洁的聚合物。 在本体聚合工艺中,这些杂质会留在聚合物中,并在处理薄片状材料时带来麻烦。而且,最终共聚产品中含有较多的可溶性杂质。使用有机溶剂进行二次清洗,可除去大部分杂质,但又会提高共聚物的总生产成本。一般地,副产物含量高时,薄片状无规共聚物会变得较粘,当乙烯含量高于3.5%(重量)时,这个问题更突出。
处理问题增多,以及较低的反应器温度导致无规共聚物较低的生产速度。而且无规共聚物的生产周期通常很短。这些因素使无规共聚物的总生产成本高于均聚物,对乙烯含量高的无规共聚物更是如此。
共聚物熔点降低和乙烯含量直接相关。据报导,乙烯含量为7%时,共聚物的熔点低达152°F。X3含量对共聚物熔点的影响比儿及更高基因含量的影响更大。它还取决于催化剂本身,及其以X3基团代替以X5基团结合乙烯的能力。
性能
物理性能:一般地说,无规PP共聚物比PP均聚物的挠曲性好而刚性低。它们在温度降至32°F时,还能保持适中的冲击强度,而当温度降至-4°F时,有用性就有限了。共聚物的弯曲模量( 1%应变时的割线模量)在 483~1034MPa范围内,而均聚物则在1034~1379MPa范围内。PP共聚物材料的分子量对刚性的影响不如PP均聚物的大。带切口的悬臂梁式冲击强度一般在0.8~1.4英尺•磅/英寸的范围内。
耐化学性能:无规PP共聚物对酸。碱、醇、低沸点碳氢化合物溶剂及许多有机化学品的作用有很强的抵抗力。室温下,PP共聚物基本不溶于大多数有机溶剂。而且,当暴露在肥皂、皂碱液。水性试剂和醇类中时,它们不象其它许多聚合物那样会发生环境应力断裂损坏。当与某些化学品接触时,特别是液体烃。氯代有机物和强氧化剂,能引起表面裂纹或溶胀。非极性化合物一般比极性化合物更容易为聚丙烯所吸收。
阻隔性能:PP共聚物和均聚物都有很低的水蒸汽渗透率(0.5克/毫升/100平方英寸/24小时)。这些性质可以通过定向加以改进。拉伸吹塑型聚丙烯瓶子已把抗水蒸汽渗透性能改进至0.3,氧气渗透率到2500。
电性能:一般地,聚丙烯有很好的电性能,包括:高介电强度,低介电常数和低损耗因子;然而,电力应用一般选择均聚物。
用途
无规共聚型聚丙烯主要用于薄膜、吹塑和注塑等要求高透明度的场合。乙烯含量较高的共聚物,由于熔接起始温度较低而广泛用作共挤出薄膜结构的特殊密封层。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:17
聚邻苯二酰胺
聚邻苯二酰胺(简称PPA)树脂是以对苯二甲酸或邻苯二甲酸为原料的半芳香族聚酰胺。既有半结晶态的,也有非结晶态的,其玻璃化温度在255°F左右。非结晶态的PPA主要用于要求阻隔性能的场合;半结晶态的PPA树脂主要用于注塑加工,也用于其它熔融加工工艺。下文主要介绍后者——半结晶态PPA树脂,特别注明的除外。半结晶态PPAS的熔点约为590°F,以不透明矩形切片的形式供应。
性能
PPA树脂比脂肪类聚酰胺如尼龙6,6等更结实坚硬;对水分的敏感度更低;热性能更好;而且蠕变、疲劳和耐化学品性能也好得多。例如:含 45%玻璃短纤维的PPA树脂,抗张强度约276MPa,弯曲模量超过13786MPa,热变形温度(HDT)549°F。即使矿物填料级的PPA,抗张强度也能达到117MPa。PPA树脂的延展性不如尼龙6,6,然而,已经开发出未增强的冲击改性级PPA树脂,其缺口悬臂梁式冲击强度高达20英尺•磅/英寸。
所有的聚酚胺都吸收一定的水分,引起增塑作用和尺寸改变。例如尼龙6,6,在23°F下,相对湿度为100%时,能吸收8.9%的水分,这使其玻璃化温度由6.5°C降到一20℃,尺寸增加2.3%。在相同条件下,PPA树脂能吸收约6%的水分,但其玻璃化温度Tg不会低于40℃,伴随的尺寸增长不超过 1.0%。
正如前面所提过的,用玻璃增强的PPA树脂有很高的HDT值,能耐受很高温度的短期作用,例如:在一个供炉中或者在蒸汽相和在红外逆流团结过程中。PPA树脂的热氧化稳定性使它能耐长期高温作用,玻璃增强级PPA,在20 000小时内,其连续使用温度可达330°F。
在正常环境条件下,PPA树脂通常对脂肪烃、芳香烃、氯代烃、酯、酮、醇和大多数水溶液表现出优秀的抗溶性。这类树脂不能经受极强的酸和强氧化剂的作用。可溶于酚和甲酚。PPA并非天生阻燃,根据UL94标准,阻燃级牌号的树脂的定级为VO,直至0.031英寸厚度。
加工
尽管其它熔融工艺也能使用,绝大多数PPA树脂是用传统注塑法加工的。把 PPA原料预干燥到低于 0.1%的湿度水平,然后装入热密封的金属村里袋子或盒子内,这些容器能保证PPA原料在加工前不用再干燥。加工工艺可接受的湿度水平是0.15%或更低。加工湿的树脂能使分子量降低,造成相应的机械性能上的损失。使用干燥剂贮斗式干燥器,在175°F条件下很容易把树脂干燥到露点湿度达一25°F甚至更低。干燥时间视吸收的水量而定,一般在4—16个小时范围内。
注塑时熔融温度在615—650°F范围内,物料在机筒内的停留时间不超过10分钟,这样注塑出来的产品机械性能最佳。要求模具温度至少275°F,以便得到完全结晶和尺寸稳定性最佳的产品。具有部分厚壁的部件,由于冷却速度慢,可以在较低的模温下注塑。模温对于成品部件的表面外感最佳化是至关重要的。用于真空镀金属成电镀金属的矿物填料级PPA树脂的模具表面温度要求350°F。
用途
由于PPA树脂的杰出的物理、热和电性能,尤其是适中的成本,使它有广阔的应用范围。这些性能和优良的耐化学性一起,使PPA成为汽车工业许多用途的候选者。趋向更好的空气动力学车身设计连同更高性能的马达,将提高发动机箱的温度,使传统的热塑塑料显得不尽适用。这些新的要求使PPA成为制作下述部件的候选材料之一:汽车前灯反光器、轴承座、皮带轮、传感器壳体、燃料管线元件和电气元件。
电气元件的发展方向是小型化和高温团结,如红外固结和汽相团结,这需要PPA的优越性能。阻燃级PPA具有优良的电性能、很高的HDT值、高的高温弯曲模量、能以最小的溢料加工成长的薄壁部件,因此适合于制作开关设备。连接件、电刷座和马达托架。
矿物填料级PPA用于反光表面和镀金属方面的用途,包括汽车前灯、装饰用管件和硬件。未经增强的冲击改性级PPA有极好的均衡机械性、高温性能。超常的韧性且这些性能受湿度的影响极小,其用途包括油田部件、军用品、体育用品、风扇叶轮和齿轮及个人安全用品。
商业信息
生产非结晶PPA树脂的公司有:Amoco特性制品公司(Amodel牌),杜邦公司(Eytel牌),Dynamit诺贝尔公司(Trogamid牌)。Amoco公司和三井石化公司分别生产Amodel牌和Arlen牌的结晶PPA树脂。

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作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:18
聚丙烯
聚丙烯最突出的性质是多面性,它能适合于许多加工方法和用途。它的价值和多面性主要来自于优良的耐化学品性能、在大宗热塑性塑料中最低的密度和最高的熔点、适中的成本。
化学和性能
聚丙烯(简称PP)与聚乙烯(PE)不同之处在于,前者每隔一个碳原子上就有一个甲基,这起到使链硬化的作用。除非这些甲基处于链的同一侧位置上,聚合物不会结晶。在Natta和Ziegler(互相独立地)开发出立体定向催化剂之前,只能生产出软且粘连的无规立构聚丙烯。商业塑料的硬度和耐溶齐小胜源自结晶性。PP的链比PE的硬,因而PP有较高的熔化温度和抗张强度,但结晶度较低。PP均聚物的熔点约为330°F,取决于加热速度和热历史。
在PP链上间隔地插入乙烯(无规共聚),链会变得更缺乏规则和更柔软,从而降低聚合物的结晶度、模量、熔点和熔点锐度。典型的无规共聚物是比较透明的,熔点在293—305°F范围内。当乙烯含量升高时,聚合物的结晶度越来越低,最后变成乙烯一丙烯橡胶(EPR)。
另一类重要的共聚物是抗冲击非均相共聚物。这些产品是由橡胶(有时为PE)在均聚物基体中聚合而制得的。所用橡胶通常为EPR,它生成一个与均聚物基体分离的相态,形成有光雾。半透明的外观。这些材料并非真正的嵌段共聚物,因为其中的橡胶相可被溶剂所革取。用EPR与PP共混可得类似的产品,抗冲击共聚物具有和均聚体物相似的熔点。
分子量和分子量分布在PP加工过程中很重要。在446T和4.75磅负荷下的熔体流动是熔体粘度的一个指数,该指数与重均分子量相关。商品聚丙烯的熔体流动有低至0.25克/10分钟到高达800克/10分钟。分子量分布用重均分子量与数均分子量的比值来表示,高结晶度PP的这个比值可以高达11;而用作熔吹织物的PP则可低至2.l。这个比值在纤维纺丝过程中极为重要,而且影响到挤压、挤出物胀大、模塑内应力和定向过程。
象大多数聚合物一样,聚丙烯会氧化,特别是在熔化加工过程中。就PP而论,采取清除攻击叔氢的自由基来保护聚合物。对于在高温下长期使用的PP,则采用复杂的多组分稳定剂体系;对于限制气味或味道的场合,稳定体系必须非常简单。如果用于防阳光(紫外线)可加入炭黑或用专门的稳定方法。
普通PP的抗张强度为34.5MPa,弯曲模量约为1723MPa。有抗张强度为100MPa,弯曲模量为9650MPa的玻璃填充级PP。矿物填充级PP的弯曲模量可高达约4480MPa,但抗张强度增加不多。在低于一75°F时仍保持延展性。抗张强度低至18 6MPa和弯曲模量低至689MPa的抗冲击共聚物已经不是最近出现的品种了。现代聚合反应过程能生产出可填补聚丙烯与烯烃橡胶之间空白的材料。
除了强氧化剂和非极性溶剂外,PP对化学侵蚀有很强的抵抗力。例如,发烟硝酸或热的浓硫酸能使PP降解,但浓度较低的溶液则对PP无害。液体如汽油、二甲苯和氯代烃能使PP溶胀并变软。共聚物溶胀程度比均聚物高。PP从这类溶剂中取出后,其尺寸又会恢复原状。由于PP表面惰性极大,如果不采用火焰处理或类似技术,很难在PP上进行印刷、涂漆及粘合。
聚丙烯的燃烧热很高,很难制成阻燃级产品,但市场上有几种牌号的阻燃级PP出售。PP还是优秀的电绝缘体,其介电常数和损耗因数很低。它的耐湿性很好,但不是良好的阻隔氧气的材料。
用途
纤维是PP的一个主要市场。通过拉伸或定向,可使其抗张强度提高15倍之多。抽丝产品包括衣物、尿布、非织品。家具革、农用袋、线绳、铺地织物、带。地毯和地毯背村。PP还可以铸造或定向拉伸成为薄膜。定向薄膜可作为香烟。糖果及许多物品的包装材料;非定向膜用于电容器或包装材料。
PP片材用于制热成型的食品容器,这连同隔潮和传气传味性能必须符合FDA规定。新型极低模量级产品可以用压延机压延,并与软质乙烯基树脂争夺市场。
通过注射吹塑法、挤压吹塑法或拉伸吹塑法,可以把PP加工成中空制品。为了提高吹塑和热成型性能,已开发出高熔体强度级PP。
市场上有快速加工挤压贴胶级PP;聚丙烯卓越的电性能,使其适合于作电话线和数据传输电缆的绝缘材料。
许多不同类型的注塑部件是由PP或它的抗冲击共聚物制成的。在汽车市场。,共聚物被用作内部装演和面板、外部组件和蓄电池等;均聚物和填充级用于发动机箱罩或作仪表板。
玻璃填料级PP用作装饰品或器具的部件。所有无填料的PP树脂均可作家用品,医疗器具,包括一次性放射性杀菌用品,主要使用低成本的均聚物和无规共聚物。薄壁模塑容器扩大了PP传统包装市场的范围,如防窜改的密封器和配料器。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:19
改性聚苯醚
聚苯乙烯能和聚苯醚以任意比例混合,外加上相对容易地赋予产品以阻燃性,使有可能生产出具有广谱物理性质、耐热和阻燃性质的材料。现有产品的热变形温度在170~460°F之间的范围内。加工方法从标准模塑和挤出到吹塑和结构泡沫模塑。通用级和阻燃级两 种牌号用途极广。对于标准模塑制品,最小厚度范围从0.060到0.125英寸而 对于结构泡沫件,最小厚度范围从0.125到0.250英寸,其可燃性范围是从UL94 HB到 V-O。
由于这两种主要聚合物组分的憎水性质,大多数改性聚苯醚合金具有低吸湿能力。因而在很宽的湿度和温度条件范围内,有良好的电性能。受水、大多 数盐溶液、酸和碱的化学侵蚀的程度极低。但是,暴露于一些有机化学品中会引起聚合物合金变软或开裂。
化学和性质
改性聚苯醚(PPO)是从2,6-二甲基酚氧化偶联聚合得到的,它是一种线性和非晶形的聚合物,其Tg约为410°F。PPO能和苯乙烯(PS)在很宽的比例范围内形成合金。PS,通常是高抗冲PS(HIPS),提供了极好的熔体流动特征。但是,因为PS的Tg约为220°F,它的加入降低了共混聚合物的热变形。PPO聚合物,具有非常高的Tg,增加了共混聚合物的热变形。但是,PPO聚合物的加入导致熔融粘度的增加,因而在成型加工方面要困难一些。
因为PPO的阻燃特性比苯乙烯类树脂好得多,引入PPO所得的共混物通过加入耐热的以磷为基础的助剂极易使之具有阻燃能力。
共混聚合物可以进一步用橡胶抗冲改性剂改进韧性,用玻璃和石墨纤维提高刚性,和用各种填料改进强度、刚度和阻燃性,并同时降低模具收缩率。使用冲击强度改性剂能在一定温度范围内使许多牌号的树脂具有高延展性。良好的配方系统,将典型地使产品的悬臂梁冲击强度高达7英尺•磅/英寸,加纳尔落缥冲击值达到30英尺•磅。在温度低至一40°F时,材料仍保持良好的延展性。使用纤维达到的刚度取决于使用纤维的类型和数量。石墨纤维是最硬的,在10%填料时,可使弯曲模量超过4136MPa。玻璃由于价廉而最常使用,在玻璃占 30%(wt)时,产品模量超过6893MPa。矿物填料将PPO合金的拉伸强度提高到超过6893MPa,且使模量适度增加。此外,纤维和填料降低模具收缩率。
专用牌号
专用牌号包括一系列非玻璃填充产品,用于提高刚性和尺寸稳定性的可发泡牌号,用于微波食品包装的可发泡牌号,用于电讯和器件的可喷镇和电镀牌号,用于计算机与电气设备结构内件的高模量牌号,以及用于住宅和家具的吹塑牌号。
基于PPO和尼龙共混的系列产品已经发展起来,PPO提供了极好的耐热性和韧性,结晶尼龙相耐油/汽油/溶剂。PPO和尼龙的合金的吸湿性和湿气增加性同比尼龙低得多。同矿物填充的尼龙相比,PPO/尼龙合金的密度更低,韧性更高,工具/机械磨损更小。PPO/尼龙牌号用作要求涂漆炉温达到370°F的汽车车身板。这些牌号在汽车应用中取代了尼龙,用在要求高热和延展性以及硬度或尺寸稳定的部件中,象车轮罩、镜子框、接头和连轴器。PPO/尼龙牌号用在要求耐化学品、尺寸稳定和耐热的液体处理应用中。大部件用吹塑牌号的树脂加工或从热成型片材制得。
加工
大多数基于聚合物共混物的PPO具有极佳的加工稳定性,因而很大范围内的产品可在大多数专业设备上加工。螺杆注塑机械因其能提供更迅速和均匀的热量而比柱塞型设备更受欢迎。通常,加工温度在500到600°F之间。
挤出牌号树脂能在单或双螺杆设备上加工。以聚苯醚为基础的片材牌号能在有排气或无排气的设备上加工。挤出的片材易于真空成型且具有好的压延均匀度。吹塑牌号具有足够的热强度,以制成大的部件。良好的温度控制,能在几何拐点保持高强度。
应用
汽车中使用的聚合共混物包括主要内部部件如仪表盘和座椅靠背和外部部件,如阻流板,轮子罩和镜子框。
利用新技术,可在很宽的温度范围内,在保持冲击和韧性的同时,改善汽车内部应用的特殊牌号的流动特性。电讯和商用机械是另一个主要应用领域。特定的应用包括终端设备外壳、键盘座、CATV外壳、器具、手提混合器。头发吹干机和电动工具。泵室和叶轮,以及接触流体的高温管材,都可以用基于PPO的合金制作。
商业信息
改性聚苯醚合金可以从GE塑料公司得到,其商品名为 Noryl和 Prevex。它们是具有各种性质的、基于PPO的系列工程热塑料。Norvl标准牌号的标出价格从$ 1.38到$ 2.80/磅,有特殊填料的牌号达到$ 5/磅。 NORYL GTX树脂,一种PPO/尼龙合金,价格为$ 1.72到$ 2.70/磅。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:20
热塑性聚酰亚胺
在过去几年里,几种新的耐高温热塑性聚酰亚胺已经实现商业化。热塑性聚酰亚胺比传统的热固性聚酰亚胺有一些优点,最引人注目的是改进了韧性和热加工和成型的能力。热固性聚酰亚胺是化学交联的,固化后不能重新成型(即:交联),而热塑性聚酰亚胺是完全反应的线性聚合物,含有亚胺基团-CONCO-作为聚合物链的一部分。由于热塑性聚酰亚胺在加工期间没有化学交联,它们可以被再模塑和再成型。
化学与性能
由于芳香环结合到聚合物构架中而带来更高的热稳定性,商业化的热塑性聚酰亚胺来源于芳香双胺和芳香二酐。芳香聚酰亚胺的制备通常涉及芳香双胺和芳香二酐的缩聚作用,该作用发生在合适的反应介质中,并生成一中间产物聚酰胺酸。生成的聚酰胺酸可用在一些领域上或者通过热或化学作用转换成具一般结构的线性热塑性聚酰亚胺。
芳香族热塑性聚酰亚胺的主要性质是突出的高玻璃化温度(Tg),显著的耐高温性,韧性,好的电性能,固有的阻燃性和高耐辐射性。但是,由于热塑性聚酰亚胺相对高的Tg和熔融粘度,制造时要求一相对高的加工温度。在有些情况下,加工温度可能超过聚酰亚胺的分解温度。虽然加工温度在其热分解温度以上的线性芳香聚酰亚胺从理论上是热塑性塑料,但它们通常被称为假热塑性聚酰亚胺。在这种情况下,比最终聚酰亚胺更易溶解和熔融的聚酰胺酸中间产物,可能在受热转化成聚酰亚胺以前就变成薄膜或型件。芳香族聚酰亚胺难加工的问题,在某种程度上已经通过在聚合物链中双配和双胺任一或两者的芳环之间引人如酮、醚和六氟异亚丙基基团之类的柔性链而得到解决。改善热塑性聚酰亚胺的可加工性的一种特别有效的芳香族双胺是全氟异亚丙基双胺(4一BDAF)。4-BDAF与芳香二配反应生成具有如右上图结构的聚酰亚胺。
从4-BDAF得到的热塑性聚酰亚胺比用苯二胺和芳香二配制得的聚酰亚胺更容易加工,并仍然具有高的Tg和好的氧化热稳定性。4-BDAF中氟的存在也导致制得的聚酰亚胺呈现出改良的电性能。其它的用于改进热塑性聚酰亚胺加工性的双胺是用硅氧烷改性的芳香双胺和二氨基苯基1,2一二氢化茚。
热塑性聚酰亚胺的主要特点是它们的耐热性,这体现在它们具有高的Tg。典型的Tg范围是:从对芳香聚醚亚胺的423°F,到某些含有4-BDAF聚酰亚胺的超过700°F。
改进了韧性的芳香聚酰亚胺同热固性聚酰亚胺相比,其延伸率范围从5%提高到超过 50%,其断裂能范围从8.5提高到 14英寸•磅/平方英寸。
热塑性聚酰亚胺具有极好的电性能,其介电常数从部分氟化的芳香聚酰亚胺的低于2.8(1kHz)到非氟化聚酰亚胺的3.5(1kHz)。
除少数例外,芳香热塑性聚酰亚胺能耐大多数普通有机溶剂和稀酸。暴露或浸入在碱和热的浓酸中,会使聚酰亚胺降解。一些热塑性聚酰亚胺在强极性的有机溶剂中是可溶的。
产品形式
完全亚胺化的热塑性聚哪亚胶有几种形式。薄膜、压塑粉、清漆和纤维支撑薄膜适用于模压和注塑、层压、电绝缘和夹套、漆包线、电于涂层、保护涂层和粘接剂。也有全亚胺化的聚酰亚胺的预制通用型材,可以用机器加工成各种部件。
用热塑聚酰胺的中间产物聚酰胺酸制成的清漆也有供应,用在电子和防护涂层和长纤维缠绕使用聚酰亚胺酸漆时,要求对涂层进行热酰亚胺化或长纤维缠绕预成型处理。
热塑聚酰亚胺也可制成碳纤维预浸料坯,以制造高级合成材料。热型聚酰亚胺产品中还有“干式”热塑带状预浸料坯和湿式预浸料坯。这些产品是在生产复合材料的过程中,由聚酰亚胺单体的混合物经热作用转化为聚酰亚胺网络树脂而制成。
加工
由于芳香热塑聚酰亚胺的Tg高,因此在加工这些聚合物时要求高温。
聚酰亚胺粉料可在中等压力(21到41MPa)下压塑成型。根据热塑聚酰亚胺的Tg,需要用500和845°F之间的铸塑温度来熔化粉料。具有中等Tg的粉料和粒料也能被注塑成型。由于具有高的熔融粘度,进行注塑成型需要丰富的专业知识。为优化注塑性能,应遵循聚酸亚胺供货商对注塑某一特殊树脂所推荐的程序。
借助传统的薄膜铸塑技术,可以从聚酰亚胺清漆(若能溶解在某一合适溶剂中的话),或聚酰胺酸清漆制得薄膜。若使用聚酰胺酸清漆,则得到的薄膜必须热酰亚胺化,以得到聚酰亚胺薄膜。”
通常,使用熔融挤出技术,由于芳香热塑聚酰亚胺加工温度太高而不能制得可以接受的薄膜。但是,用硅氧烷双胺或醚改性双脸来改性能充分地降低聚酰亚胺的加工温度,这样,传统的熔融挤出法就成为可行。
用聚酰亚胺或聚酰胺酸的溶液浸透玻璃、石英、石墨纤维和/或连续纤维束,接着除去溶剂,并加热树脂使其熔融,能制得层合板。如同在其它场合使用聚酰胺酸一样,这里也要求有一个最终热酰亚胺化的步骤。
采用压塑和蒸压技术,从“湿式”或“干式”热塑聚哪亚胺预浸料坯能制得耐高温的高级复合材料。用来加固预浸料坯和使用聚酰亚胺熔融的加热周期随所用的具体的聚酰亚胺而变化。通常,要求蒸压温度超过600°F,压力在14MPa以上。为得到好的质量,当从热塑聚酰亚胺预浸料坯制造复合材料时,应遵从预浸料坯供应商所推荐的加工条件。
假热塑聚酰亚胺的粉料,可以用粉末冶金技术冷成型的方法制成部件,而后在680到720°F的高温下烧结。
热塑聚酰亚胺也用于制作金属和高等复合材料的防护涂层和耐蚀阻隔涂层以及电子设施的介电涂层。通常,使用聚酰胺酸清漆。采用传统的涂层技术(例如:喷、刷、浸和滚)。在一个干燥步骤之后,聚酰胺酸涂层经热转化为聚酰亚胺。对于电子应用中要求的薄涂层,使用高速旋转涂层工艺。同样,如果使用聚酰胺酸清漆,在涂层工艺中需要有一道最后的热酰亚胺化步骤。
应用
芳香聚酰亚胺主要用在航空和航天、航海、汽车、电气和电子行业。聚酰亚胺的长期高温性能满足这些方面应用的需要。
芳香聚酰亚胺薄膜用于电动机、磁导线、飞机和导弹接线和扁平软电缆的电气绝缘中。由于芳香聚酰亚胺固有的阻隔性,薄膜也用于制作飞机和船舶的防火隔层。它们拥有极好的耐辐射性,被用在核应用方面的阀座、密封和热绝缘。 用压塑和注塑制成的芳香聚酰亚胺轴承用在那些要求耐高温和化学品和天然润滑的喷气发动机,器具以及办公设备上。模塑芳香聚酰亚胺也作为活塞环用在旋转叶片压缩机上,以及汽车和在小路上行驶的机车的非润滑密封件上。
用热塑聚酰亚胺制备的高级复合材料适于用在喷气式发动机和先进的军用和民用飞机中作为一级(结构)和二级部件。
芳香聚酰亚胺层压材料主要用在制造多层印刷线路板。它们低的介电常数,相对较低的热膨胀系数(28到34 X 10-6英寸/英寸/°F)和同导电金属的强粘接力,使其在多数要求更高的电子 用途中取代环氧树脂。
基于热塑聚酰亚胺做成的涂层用在对金属和高级复合材料的磨损和腐蚀保护上。从芳香聚酰亚胺得到的介电涂层用在半导体晶片和高密度内连接(HDI)电子设备中。
芳香聚酰亚胺泡沫用在许多飞机和船舶上。这些具有固有阻燃性的低密度(<1磅/立方英尺)泡沫用在商用/军用飞机和海军船只的隔热和隔音。
商业信息
假热塑料聚酰亚胺供货商有:杜邦公司,商标是Kapton(薄膜)、Vmpel(型材和烧结件)、 Pyralin和 Pyre ML(漆); Rosers公司供应型材和粉料,其商标为Envex。供应漆的公司有: Mon-santo公司,商标为Skybond700美国Cysnamid公司,牌号为FM-34,P•D•George公司,商标为Untratherm。Albemarle的Imi-Tech子公司以商标 Solimide供应泡沫。
热塑聚酰亚胺。漆和粉料供应商有:Rogers公司,商标为Duramid,Ciba Geigy公司,商标为 Matrimid。
热塑聚醚酰亚胺可以从GE塑料公司购得,其商标为Ultem。
热塑料聚酰胺半固化片有二家供货公司,他们是:杜邦公司,商标名为Avimid,美国Cyanamid公司,商标为Cypac.

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:20
乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)
将乙烯聚合物的加工性和乙烯醇聚合物的阻隔作用相结合,乙烯-乙烯醇共聚物不仅表现出极好的加工性能,而且也对气体、气味、香料、溶剂等呈现出优异的阻断作用。 由于同乙烯结合而具有热稳定性,含有EVOH阻隔层的多层容器是完全可以重复利用的。
正是这些特点,在食品包装方面使含有EVOH阻隔层的塑料容器能代替许多玻璃和金属容器。
化学和性能
在今天可利用的聚合物中,聚乙烯醇(PVOH)的气体渗透率最低。但是,PVOH是水溶性的,而且难以加工。
EVOH共聚物是这样制取的:首先是乙烯和醋酸乙烯共聚,然后是水解该共聚物得到乙烯-乙烯醇。因此,仍然保留了高度的阻隔作用,而且在防潮和加工性能方面有明显改善。
从性质上来说,EVOH共聚物是高度结晶体,它的性质主要取决于其共聚单体的相对浓度。一般地说,当乙烯含量增加时,气体阻隔性能下降,防潮性能改进,且树脂更易于加工。
EVOH树脂的最显著特点是其对气体的阻隔作用。它被用在包装结构中,通过防止氧气的渗入来提高香味和质量的保留程度。在使用充气包装技术中,EVOH树脂有效地保留了用来保护产品的二氧化碳或氮气。
由于在EVOH树脂的分子结构中存在着羟基,EVOH树脂具有亲水性和吸湿性。当吸附湿气后,气体的阻隔性能会受到影响。
但是,阻隔层中的湿含量可以精心地控制,使用多层技术将如聚烯烃等强隔湿树脂把EVOH树脂层包裹起来,可以做到这一点。
耐油
EVOH树脂也具有很强的耐油性和耐有机溶剂性能。在68°F下浸入各种溶剂和油中1年后,重量增加的百分数为:对环己烷、二甲苯、石油醚、苯和丙酮等溶剂为0%,对乙二醇为2.3%,对甲醇为 12. 2%,对色拉油为 0. 1%。
热/机械性能
EVOH树脂具有高的机械强度、弹性、表面硬度,耐磨性和耐气候性,并且有强的抗静电性。EVOH薄膜具有高光泽和低雾度,因而高度透明。
EVOH树脂是所有商用强阻隔树脂中,热稳定性最高的树脂,这一性质使加工中产生的废料的可以再生和再利用,再生料中含有多达20%以上的EVOH。
加工
在多层结构中使用EVOH提供隔层有三种基本方法,它们是:
共挤出结构。EVOH树脂同聚烯烃或聚酚胺结合形成构架。
EVOH薄膜层压到其它基质上,或用其它材料作涂层。
用EVOH树脂作各种基质或单层容器的涂层。
不需要特殊改变,就可容易地在传统制造设备上进行加工。
利用商用设备,EVOH树脂适用于下列加工中:单层或多层薄膜挤出;片材和型材共挤出;共挤出吹塑;共挤出涂层;层压(或叠层)和注塑。
含有EVOH树脂构架或EVOH薄膜的二次加工如热成型、真空成型和印刷等都很容易进行。同其它聚合物一样,EVOH树脂可通过过热来改性。
包括多层涂层或共挤出涂层的涂层技术也可以用来生产多层结构物,最后得到的结构非常类似于共挤出结构。可用EVOH树脂喷涂,浸入或滚筒涂层等方法。生产盛装碳酸化饮料的容器或达到阻隔溶剂、香料或气味的目的。
EVOH树脂对大多数聚合物的附着力很差,为克服这一困难,需使用特殊设计的粘接树脂或“连接树脂”。但尼龙除外,无需使用粘接树脂,EVOH树脂就可以很好地粘附到尼龙上。
新发展
随着刚性、高阻隔塑料包装的增长,对EVOH树脂提出了新的性能要求。为满足这些需求,EVOH供货商提供了某些牌号的产品,象J102(美国EVAL公司-EVALCA)和日本Goshei公司的ST系列产品。这些产品提高了可加工性和更宽的成型范围。其它产品,象美国EVAL公司的F100和E151也被开发出来,它们具有更好的粘度且和用于刚性容器中典型的聚烯烃有更好的匹配性。
在塑料回收领域,EVOH树脂更具有优越性。用过的高密度聚乙烯牛奶瓶和多层瓶(含有EVOH树脂)共混后,被用来生产非食品用的容器。
应用
含有EVOH树脂的阻隔层结构用在所有硬和软包装和包括无菌、热注入和压煮的所有类型的食品加工中。用含有EVOH材料包装的产品有:调味品(酱油)、番茄沙司、汁、食用面糊、肉产品、乳酪制品和加工过的水果。
非食品应用包括溶剂、化学品及与医药有关的产品包装。
机动车的燃料箱、燃料管和空调设备的制造商正在评价是否用EVOH结构来减少烃和/或氟利昂的排放。
商业信息
供货商包括:日本Nippon Goshei,日本的Kuraray有限公司和美国的EVAL公司。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:21
乙烯-丙烯酸甲酯(简称EMAC)
乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMAC) 是所有高压α烯烃共聚物中热稳定性最好的一种。无论作为单一料或者掺混料,EMAC在薄膜、挤压贴胶、片材。模塑、吹塑、制管型材挤塑和共挤塑等领域有很多用途。它可以添加50%以上的填料而不影响其弹性,而且可以与所有聚烯烃树脂相容,因而可用作母料的基质树脂。
化学和性能
EMAC是用普通高压反应器生产,丙烯酸甲酯单体和乙烯气体一起喷射进入反应器,反应生成无规共聚物。商品 EMAC含有 18~ 24%( wt)的丙烯酸甲酯,商用材料的熔融指数值为0. 5- 20克/10分钟。有些规格是纯树脂,另有一些规格则含有爽滑和抗粘结配料。为了改进其加工性能、柔软度。粘合性能,正在开发其它配方。EMAC共聚物最值得注意的性能改善(与LDPE均聚物相比较)包括:维卡(Vicat)软化温度从194°F下降为138°F;弯曲模量减小;抗环境应力断裂的性能显著提高;介电性能增强。该类材料对大多数化学品有良好的抵抗力,但不是设计作为在有机溶剂和硝酸中连续浸泡之用。 加工
采用标准的 LDPE薄膜挤压生产线,在约 325°F的熔化温度下,很容易把 EMAC加工成吹制薄膜。吹制薄膜拥有极高的急落冲击强度,而且使用传统的热熔接设备或射频方法(RF)很容易使之热熔接。这些同类材料能在惯常的挤压贴胶温度600~620°F下进行挤压贴胶或共挤压贴胶。流延薄膜,注塑和吹塑加工温度处于上述温度范围内,这显示出乙烯丙烯酸甲酯共聚物十分多面的加工性能。
所制薄膜具有类似乳胶橡胶的柔软度,很适合作一次性手套及某些医疗用品。
用途
根据 FDA和 USDA的规定,EMAC满足食品包装的要求。在使用双氧水卫生洗涤液的无菌包装方面, EMAC也已被认可作热封口及食品表面接触材料。这类材料还符合医药用USP的VI级标准要求。 EMAC树脂在焚化时,不会释放令人讨厌的物质,如卤素。
EMAC薄膜的表面浊度比典型均聚物LDPE的高.这个特性以及它的类似乳胶橡胶的柔软度,使它很适合作一次性手套和某些医疗用品。
EMAC是良好的挤压贴胶和挤塑层合树脂.这是由于它有天然良好的热稳定性、对常用基质的粘合性、热熔接及射频熔接性能,而且能在为 LDPE设计的装置上加工。
EMAC树脂常用环型及平面型薄膜模头进行共挤压,以便在基质上形成一个热熔接合层;或者用作连结层,以提聚烯烃、离聚物、聚脂、聚碳脂、EVA、 PVDC、 EAA、 OPET、 OPP 等的层合粘合性。
软管及型材具有优秀的抗应力断裂性能和低温冲击强度。泡沫片材可用于肉类或食品包装方面。
EMACN用作与 LDPE、聚丙烯、聚酯、尼龙及聚碳酸酯的共混组分,以提高冲击强度和韧度,增强热熔接性能,提高粘合性,减小刚度和增加表面摩擦系数。


作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:22
抗冲击聚苯乙烯
聚苯乙烯的生产始于1930年,是最早工业化生产的热塑性聚合物之一。为了满足韧性材料的要求,1950年开始开发橡胶改性聚苯乙烯(即高抗冲击聚苯乙烯,HIPS)。通过将橡胶加入聚苯乙烯基材,可生产出具有不同性能的各种品级的高冲击聚苯乙烯。近年来,已开发出各种特殊品级的HIPS,已有阻燃级、抗应力开裂级、高光泽度级、极高冲击强度级、玻璃纤维增强级以及低残留挥发分级等,它们在许多应用领域中已能与昂贵的工程树脂相竞争。
抗冲击聚苯乙烯突出的特性是易加工、尺寸稳定性优异、冲击强度高并且有较高刚性。对于HIPS只是在耐热性。氧渗透性、紫外光稳定性和耐油品性方面有一定限度。 化学和性能
抗冲击聚苯乙烯是通过将聚了二烯橡胶在聚合反应之前溶于苯乙烯单体而制得的。虽然可以用悬浮聚合法制HIPS,但目前工业上生产HIPS采用的主要是本体聚合法。在本体聚合过程中,苯乙烯单体/橡胶/添加剂的混合体通过一系列反应器,转化率达70~90%。
聚合反应中需加热或加入引发剂使反应完成,然后在真空中加热从树脂中除去挥发性残留单体,再造粒出售。抗冲击聚苯乙烯根据其相对的抗冲击强度分为几级:中等抗冲击品级的缺口悬臂梁抗冲击强度一般为 0.6—1.5 ft.lb/in;高抗冲击品级的抗冲击度为1.5—2.5ft.lb/in;极高抗冲击级的抗冲击强度为>2.5 ft.lb/in。有的 HIPS品级其抗冲击强度值高达6.0 ft.lb/in,但这种树脂通常用于共混树脂中以提高低强度品级树脂的抗冲击强蔗。
标准HIPS的其它重要性能如下:弯曲强度13.8~55.1MPa;拉伸强度13.8—41.4MPa;断裂伸长率为15—75%;密度1.035—1.04 g/ml;维卡软化点185—220°F。
唯一工业化的掺用HIPS合金是其与聚苯醚的共混物。这种共混物的耐热性和韧性都很突出,但产品价格比单用HIPS的产品高许多(参见“合金和共混物”P15)。
聚苯乙烯技术的不断发展使生产厂可以生产与标准级PS相比具有更突出性能的品级。聚苯乙烯的许多性能是不能兼而得之的,如欲提高抗冲击强度,就不得不牺牲光泽度等。目前出现的一些新型树脂,它们具有ABS的光泽度,同时也有很高的韧性。有些品级如在包装食品时,可耐各种油脂和用于致冷机时能耐氯氟烃(CFC)发泡剂的也已开发出来。阻燃级(UL V-0和 UL 5-V),抗冲击聚苯乙烯已有生产并广泛用于电视机壳、商用机器和电器制品。这些树脂的加工操作比许多阻燃工程树脂更为容易,价格也更低。
加工
抗冲击PS可用许多传统的成型方法进行加工,如注塑成型、结构泡沫塑料成型、片材和薄膜挤塑、热成型以及注坯吹塑成型等。HIPS树脂吸收水分较慢,因此一般情况下不需干燥。有时材料表面的水分过多会被吸收,从而影响最终产品的外观质量。在160°F下干燥2-3h就可去掉多余的水分。
薄膜、片材和型材的挤塑是HIPS用得最多的加工成型方法。抗冲击聚苯乙烯的加工范围很宽,因此它成为最容易热成型的树脂之一。一般使用普通的挤塑设备树脂熔融温度为400—500°F,树脂的熔体指数范围是 1.5—4.0 g/10min。也经常采用旋转式、串联的和梭式的压力和真空热成型设备。HIPS具有优异的热稳定性和剪切稳定性,能够接用多量的回收料,而不降低产品性能,在热成型加工中的回收料使用量可高达60%。
注塑成型是仅次于挤塑的用得最多的加工成型方法。树脂的注塑成型一般是在长径比为16:1—24:1、压缩比为2.5/1—3.0/1的往复式螺杆注塑机上进行。加工温度350—500°F,但对于阻燃级HIPS,其加工温度必须低于470°F,以防止添加剂产生降解反应。采用注塑成型方法加工的树脂其熔体指数一般为 5.0~15.0 g/min。结构泡沫塑料成型方法是常用的工艺,采用化学和物理发泡剂。
尽管各种HIPS树脂是被此相容的,但在操作之前要清洗加工设备,以保证良好的产品质量,抗冲击PS与丙烯睛一丁Th烯一苯乙烯共聚物(ABS)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、丙烯酸酯类树脂以及其它大多数塑料均不相容,不相容的塑料混合体在加工设备中会产生分离脱层现象,引起物理性能的极大下降。
应用
抗冲击PS具有易加工性、良好的性能和低价格,因此被用来制造许多用途的制品和工业产品。主要应用领域有包装和一次性用品、仪器仪表、家用电器、玩具和娱乐用品以及建筑行业。
HIPS的最大专一用途是作为包装和一次性用品材料,特别是食品包装材料和饮食餐具。主要应用包括日用包装容器。自动售货机用和分装用杯、各种罩盖、盘。碗等等。一次性用品如盘碟类、瓶盖、安全剃刀、笔杆等也是HIPS消耗量大的一部分用途。
近年来,特种产品成为HIPS产品开发的重点。新开发的HIPS产品在某些应用领域可与工程树脂竞争,有的比现用的产品质量要高得多,仪器仪表和消费电器是HIPS产品不断增长的市场之一,包括小型仪表、冰箱内壁和内部零件、电视机外壳、空调部件、商业机器以及录音录相磁带盒。特殊级别的HIPS树脂在许多领域已取代了价高的工程塑料,一种超高抗冲击强度,耐高温的HIPS甚至已可用作汽车内饰部件。
商业信息
1992年HIPS树脂的生产量约为27 /亿lb,几乎是PS总产量的一半。在美国,抗冲击 PS有 7个主要生产商: Amoco、 Chevron、 Dow、 Fina、 Huntsman, BASF和Novacor.抗冲击聚苯乙烯标准级的价格为40一50美分/lb,在成型和挤塑方面,与工程塑料和商品塑料(如聚烯烃树脂、PVC等)相比,其价格/性能比较好,这是它的优势。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:23
聚苯硫醚
聚苯硫醚是一种半结晶材料,具有极好的耐高温、耐化学品、流动性、尺寸稳定性和电性能的综合性能。这种材料可以填充增强纤维和填料以用于注塑。
化学和性能
聚苯硫醚(PPS)从1,4二氯苯和硫化钠在极性溶剂中制得。
在开始的工艺步骤之后,这种材料在高温下进行空气熟化,得到部分枝化的高粘度材料,共性质适合进行热塑塑料加工。
各个公司已有办法免除这个熟化期,并使材料具有普通线性PPS结构。现在市场上有两种形式的PPS:一种的特点是具有部分枝化结构;另一种相对来说更具有线性的PPS结构。后一种产品具有更好的机械强度和更高的熔体稳定性。
由于PPS熔融粘度低,因而可以负载高达70%的各种填料和增强剂。不同的填料用量改变材料的强度、电性能、表面性能和尺寸稳定性,以及混合料的成本。热熔化温度在545°F左右的PPS,能短期内经受住500°F的考验。在1.82MPa的负荷下,PPS的热变形温度一般高于500T,其上限温度还取决于所受的应力。
由于 PPS的化学结构中有70%的芳香族化合物和 30%的硫,因此天生具有阻燃性。材料回收利用时,其阻燃性能不会受到影响。维持PPS样品持续燃烧所需的最低氧气浓度在 40%以上,而正常情况下,大气中仅含有约22%的氧气,不足以维持 PPS燃烧。用PPS材料制成的部件可以耐受腐蚀性的化学环境:在低于400°F时,已知的溶剂都不能溶解它。
然而,PPS不能长期用于氧化性的酸中,如热硝酸。此外,PPS不吸收水分,这一点与尼龙、聚醚酸亚胺和聚酯不同。
加工
PPS注塑加工一般采用传统的螺旋杆式注塑机,加热区温度范围为600一680°F。注塑压力一般在55MPa到83MPa之间,具体值需根据部件设计和PPS的混合料而定. PPS的高流动率,可以填充长而薄的部分。
加工前,材料应在脱水干燥箱中干燥3—4个小时,干燥温度为300°F。如果必要的话,盛放于2英寸深的盘子里,用传统的加热炉烘干2—4个小时,温度为300—350°F。未彻底烘干的PPS不会影响部件的均一性,但在加工过程中会引起麻烦。在注塑机桶内,集结在混合料的填料上的水分变成蒸汽,致使注塑机的喷嘴流淌。
要使PPS具有较高的热尺寸稳定性,必须精确控制模具的温度。测得模具温度在275—325T之间,材料才能结晶。低于这个范围,部件可能是,也可能不是结晶态的。如果部件不是完全结晶态的,把它放在比原模具温度高的温度下使用,部件将开始结晶。
部件出模后会收缩,这不是所希望的。即使一个部件仅用于不受高热的化工过程,高模温也很重要,因为高模温下加工出来的部件表面光滑,是“富树脂”的。而对一个冷模塑的部件来说,其中的填料会趋向移向表面,而易受化学物质的攻击。模具受高剪应力的部分应使用淬火钢,这是因为混合料内填料含量高,而填料具有磨损性。
应用
因为PPS材料有高热变形温度(HDT)和阻燃性能,并能充填长而薄的截面,它的首要用途就是制造电气连接件和电气元件。对于一个电气连接件来说,一般不需耐500°F的高温,那为什么又需要高的热变形温度(HDT)呢?这里,连接件与印刷电路板之间的联接加工方法是关键。随着新团结方法的使用,如红外固结和汽相固结,材料所要经受的实际温度高达450°F,PPS在这么高的温度下能保持其刚度,使插入的连接件的钉接触面不至于松开。
由于元件趋向小型化,这就要求连接件材料能流动较长的距离,填充更薄的截面。一个连接件的间隔(连接件钉接触面之间的间隔)一般中心距为 0.1英寸,并正在向 0.05英寸发展。流动计百好的材料(如 PPS和液晶聚合物)将被考虑取代传统的聚酯。由于绝缘塑料不应该有容纳或传输电行的能力,因此.材料中离子含量(金属含量)低就变得很重要了。降低PPS的离子含量已取得了进展。
汽车工业是PPS的一个新市场。PPS用作汽车发动机传感器和卤素灯座.但还没有用作主要部件。现在发动机舱正在变小,而对发动机性能要求却越来越高。今后五年内,汽车发动机罩下的温度将会高达340°F,到九十年代中期.会达到400°F以上。随着发动机温度提高,与机油、燃料(汽油和甲醇)、防冻剂、传导液、刹车液等接触,对常用于机罩下的塑料来说是十分重要的问题。 PPS具有抗化学和耐高热的优点.正在被考虑用于燃料系统、导管和阀套。
已开发出可用作反光表面,如前灯和雾灯反光器的专用级PPS。这些牌号的材料可以耐卤素灯高于400°F的温度。而且同向热膨胀性低,使灯在较宽的温度范围内保持聚焦。PPS常被用作绝缘体(见上表)。然而,随着一系列从抗静电到导电的PPS牌号的开发,许多问题也迎刃而解。例如,用作输送可燃性流体的化学泵能聚集静电荷,能产生火花,引起爆炸。抗静电级PPS比普通级PPS具有更低的表面和体积电阻率,因此,用这种牌号的PPS做泵的 外壳可以接地以防止发生这类事故。
导电PPS能随电流升高而加热至均匀温度,可用于电阻加热方面,如:柴油机燃料过滤器的预热,汽车外镜除霜,泵体自热。PPS器具市场包括小型开关。加热器内壳、电机后罩、电刷架。使用PPS是利用它的高耐热性和良好的电性能。PPS的耐化学性是它用于工业和机械市场的主要原因,这包括化学泵(内壳和外壳)、阀门、管道配件、油田用部件和塔器填料。
商业信息
主要生产商有:Miles公司(Tedur牌); GE塑料公司(Supec牌);赫司特Celanese公司(Fortron牌);菲利浦公司l(Ryton牌)。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:23
苯乙烯类热塑性弹性体(苯乙烯类TPES)
热塑性弹性体的主要种类中,苯乙烯类热塑性弹性体(或苯乙烯嵌段共聚物)是应用最广泛的一种,因为它们能与许多材料混合,如填料、增量剂、改性剂和其它树脂等。
这种混合可根据特殊应用的要求,严格控制地改变材料的多种性能象粘性、刚性、软化温度和内聚粘结强度。因此苯乙烯类TPES有着极为广泛的应用范围。相反,苯乙烯嵌段共聚物却很少以单纯的形式应用。
化学与性质
正如所有的TPES一样,苯乙烯类TPES在室温下,它是以在单一高聚物的链内或由组成材料而形成的相互贯穿的基体内存在软硬链段(或相)为特征的。
例如,在苯乙烯/丁二烯/苯乙烯TPES链中,软相就是橡胶态的丁二烯中心链段,硬相是结晶态的苯乙烯两端链段。在常温下,硬相可以抑制软的弹性材料流动。
在较高温度下,这些结构将成为流体并在压力条件下流动。冷却时便相再一次形成包含弹性体的基体。
苯乙烯嵌段共聚物的分子是线型的或是支化的。迄今绝大多数苯乙烯类TPE共混物都是以线型分子为基础的,也可称为线型三嵌段共聚物。
这包括苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯/己烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯嵌段共聚物。
作为一个类型,苯乙烯类TPES显示出有与硫化橡胶相比拟的强度和伸长率(见表回)。它们其它的特性有:硬度28—95邵氏A(较多的品级适用邵氏A60以下);抗张强度 2.1-34 SMPa;伸长率250~1300%;使用温度一110~220°F;密度0.9一1.1,还有较好的电绝缘性能(一些品级已列入UL标准),对水解的稳定性,耐酸碱。清洁无毒的品级可用于美国食品及药物管理局规定的用途。
一般说来,苯乙烯/乙烯-丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯/乙烯.丙烯/苯乙烯嵌段共聚物都有较好的耐环境因素特性如热、紫外线、臭氧和溶剂等。
但它们与苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物相比要更贵些。苯乙烯类TPES还具有短期耐油、耐表面活性剂和有机溶剂的性能。
一些硅氧烷改性苯乙烯共聚物的应用日益扩大并引起注意,已把它们作为一个分类来考虑。这种共聚物可常用来代替低硬度橡胶(邵氏A50以下),还能改善加工,得到更平滑的表面,对各种小的或复杂制品脱模性好。目前硅氧烷改性产品有 Concept Polymer公司 C-Flex。
加工方法
苯乙烯类TPES有碎屑、粉料、粒状三种型式,可在常用的挤塑、吹塑、注塑等设备上进行加工。由于它们不需要硫化,所以在设备上的初期投资是相当低的。
苯乙烯类TPE注塑成型具有周期短的优点,和橡胶相比,它的生产流程更短,成本更低。
模具(不需要大量的模腔)的成本与橡胶加工相比也低得多。就加工而言,苯乙烯类TPES和其它热塑性材料一样,其边角料也可以再生。
苯乙烯类TPE嵌段共聚物的挤塑和共挤塑产品有:板材、膜、管材、增强软管、电线和电缆的绝缘层和护套等。
苯乙烯类TPES与很多材料能相互粘着,包括PS、PE、PP、PC和EVA。为此,苯乙烯类TPES常被用作共挤片材的连结层。苯乙烯/乙烯-丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物可制作阻隔包装材料,这是因为它们透明、能热成型、可蒸煮、可在微波炉中用。
苯乙烯类TPES可用于为提高许多材料摩擦系数的透明薄涂层。注塑和吹塑制备的苯乙烯TPES部件广泛地应用在汽车、仪表和电器工业上。
对这类产品来说,通过苯乙烯/乙烯-丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物与聚烯烃共混可提高使用温度和耐溶剂性能。
应用
苯乙烯类TPES的专门应用分为若干重要类型:
鞋类 苯乙烯TPES在制鞋工业中的应用较为突出,主要是为制作普通鞋和运动鞋注塑鞋底和组合鞋底(鞋跟与鞋底的一种简单组合结构)。
这些材料提供了鞋的附着摩擦力、低温柔韧性、耐疲劳和耐磨损的性能。
导线和电缆 苯乙烯类TPES也广泛用作导线和电缆的绝缘和护套材料。它们还有很好的回弹性和低温屈挠性,可与交联的PE、硫化橡胶和PVC媲美,在汽车主电路导线、设备导线、软绳索、增压器电缆和拖车电缆等方面也有竞争力。
苯乙烯类TPES用于导线和电缆还具有其它重要性能,有强度、耐磨性能、耐碾压、抗冲击、防火、热稳定性、介电性能等。多数导线和电缆的结构都符合UL标准,汽车工程师协会(SAE)和其它的主要的工业标准。
汽车部件 用重量轻的TPE部件代替汽车上的橡胶和金属部件,除保持相应的性能外,还可降低制造成本,提高汽车燃料效率。对于这些应用来说,最好的材料是苯乙烯嵌段共聚物,因为在汽车发动机罩下面的应用需较高的使用温度,还要有低温屈挠性能,耐臭氧性能。
一些特殊用途所需品级的抗张强度达到 24.1MPa,可制作暖气和空调导管。衬垫、密封圈等。需要装饰的部分也可以涂漆和烫印。
生物医学应用 苯乙烯类TPES制备的医疗器材的优异性能超过了橡胶制品,因为它们没有象橡胶硫化的残留物。对这些产品消毒杀菌的有效方法可用环氧乙烷、放射线、蒸汽。聚硅氧烷改性的苯乙烯嵌段共聚物已较多的用来作为制作医疗器械的材料。
最新诞生的这些材料改善了拉伸残余形变和透明度。并且是对硅橡胶。PVC、TPU、TPO和其它应用在医疗器械工业中的苯乙烯TPES产品的一类有用的替代品。
为生物医用配制的苯乙烯类TPE材料,性能广泛,有优良的生物相容性,可变的硬度范围,好的回弹性,低的拉伸残余形变和压缩残余形变,及温度的稳定性。
这些材料用作泌尿植入管、医用管。医用片材和薄膜、球管、医用密封圈、垫片和隔膜等。另外,这些TPES可在食品及药物管理局(FDA)规定的应用范围制作外科遮挡帘、医用薄膜、婴儿奶瓶透明奶嘴、配药管等。
粘合剂、密封剂、涂料、填料 由苯乙烯类TPES能制成高强度的弹性 材和薄膜,它们已成为一种很重要的品种类,可用于配制密封剂和涂料,最大的优点是能附着在各种材料上。
它们还可用作屋顶涂料、罐头密封胶、可剥涂层及提高橡胶基粘合剂和密封胶的性能。
它们的用途还包括组装用粘合剂、压敏胶带、标签、包装粘合剂和建筑粘合剂。
抗冲改性 即使将很少量的苯乙烯类TPES添加到PS、PE、PC和PP树脂中,就能有效地改善这些材料的韧度、和冲击强度和屈挠性能。
材料的这种改性还改善了双轴取向PS的回弹性,所生成的热成型片膜的透明度没有太大损失。苯乙烯类TPES过改善了HDPE和LDPE吹塑膜的抗冲击强度和耐撕裂强度。
PP和苯乙烯类TPE共混物的注塑成型产品具有相当高的低温抗冲击强度。如把苯乙烯类TPES添加到某些树脂回收料中,可以改善这些材料的性能。
沥青 用少量的苯乙烯类TPE进行沥青改性,从而改善了沥青的低温屈挠性、伸长特性和抗疲劳性能。这种改性材料已用作屋顶材料、管材涂料、池槽衬层、密封层。
相容剂 由于它们与许多树脂都有一定的相容性,所以在两种或更多种通常不相容的高聚物形成合金过程中,苯乙烯类TPES有时可作为相容剂使用。
商业信息
目前,可提供苯乙烯类TPES的生产商和销售商有: Kraton(Shell ChemicalCo.),C-Flex(Concept Polymer Technologies),Finaprene(Fina Oil& Chemical),Eurprene(Enimont),and Solprene(Housmex Inc.)
1991年初,不同品级的苯乙烯类TPES的价格范围为 1.05——4.30 美元/磅。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:26
聚苯乙烯
聚苯乙烯(PS)是一种热塑性树脂,由于其价格低廉且易加工成型,因此得以广泛应用。聚苯乙烯有均聚物(透明粒料)或增韧接枝共聚物或与弹性体的共混体(抗冲击聚苯乙烯IPS)形式。聚苯乙烯共聚物在物理性能和热性能上比均聚物有所提高。这几类聚苯乙烯有多种品级,如标准IPS和标准透明品级、抗环境应力开裂品级(ESCR)、耐紫外线级。阻燃级、耐磨级、制轻质制件的高挠性品级、可发泡品级、超初级以及低残余挥发分品级等。聚苯乙烯树脂用于制造日常生活中的一次性餐具、汽车部件、包装材料、玩具、建筑材料、电器和家庭用品等。
化学和性能
透明PS粒料它是通过苯乙烯单体的加成聚合反应得到的无定形聚合物。无色、透明,光学性能极好,并有高刚性。性脆易裂、经过双轴拉伸后才较柔软和有韧性,透明PS的代表性能如下:
密度         1.05 g/cm3
拉伸强度     48.3MPa.
弯曲强度     82.7MPa.
典型收缩率   0.0045 in/in
热膨胀系数   5—8 X 10-5in/(in•°c)
伸长率       2—3%
维卡软化点   225°F
聚苯乙烯本身耐y射线,因此y线照射灭菌对制品性能没有影响。聚苯乙烯溶于芳香族溶剂和某些酮类,能溶解于甲基乙基酮。透明PS颗粒的熔体指数范围是 1—25 g/10 min或高于 25 g/10 min。它有耐热高的品级(维卡软化点达223°F),也有残余单体含量低的品级。
抗冲击PS 它是苯乙烯单体与橡胶接枝聚合生成的无定形聚合物,或是聚苯乙烯与橡胶(通常为聚丁二烯橡胶)的物理共混物。所生成的聚合物具有韧性,通常为白色(也有透明的品级),挤出和成型非常容易。它的韧性主要决定于橡胶组分的比率和使用量。因此,抗冲击PS的性能变化较大,一般将其分成三类:中等冲击强度级(悬臂梁冲击强度< 1.5 ft.lb=、高冲击强度级(悬臂梁冲击强度为1.5~2.4 ft.lb和超高冲击强度级(悬臂梁冲击强度为2.6—5.0 ft./lb)。抗冲击PS的代表性能为:弯曲强度和拉伸强度为13.8~48.3MPa(随橡胶和添加剂含量不同而不同);伸长率 10— 60%;光泽度 5一100%。目视透明度从极佳至较差,收缩率约为0.006 in/in,热膨胀系数与透明PS相同。抗冲击PS受γ一射线灭菌照射后性能无变化,与透明PS具有同样的耐溶剂性。抗冲击PS的熔体指数为1~10g/min,维卡软化点为215°F。具有增强性能的抗冲击级聚苯乙烯的商业化生产有广泛的市场前景。已有的一些特殊品级包括:超高光泽度级、高透明级、耐磨级、抗环境应力一开裂级(ESCR)、高模量级、低光泽级、残余单体苯乙烯含量低的品级(1500 ppm以下)以及低温抗冲击良好的品级。
聚苯乙烯共聚物   它们的韧度非常好。主要品种有:苯乙烯一丙烯睛共聚物(SAN)、苯乙烯一马来酸酥共聚物(SMA)、苯乙烯一丁二烯一苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯和丙烯酸酯共聚物,以及以它们为基材的改性体。SAN的热变形温度比透明PS高,其耐溶剂性也有改进,具有优异的抗渗透性。橡胶改性的SAN有丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)和丙烯睛.苯乙烯一丙烯酸酯共聚物(ASA)等树脂。S-MA的热变形温度比透明体PS更高,可达40°F,它有优良的透明性和光泽度。SMA可用橡胶改性或采用玻璃纤维增强。SBS和SBS的各种改性体可作为改善抗冲击性、柔性和流动性的组分用于生产具有粘性和抗弯曲的产品如胶泥、鞋底、沥青毡等,SBS还用于生产透明抗冲击PS。苯乙烯可与丙烯酸酯弹性体共聚生成具有优良物理性能的透明级抗冲击PS。
可发性聚苯乙烯(EPS)  用于制造从茶杯到家用绝缘绝热材料等。泡沫塑料的性能(如密度和抗冲击强度)取决于泡孔的大小和分布,这二个因素是由所加入的发泡剂的分散率、百分含量和挥发性来控制的,代表性的发泡剂是戊烷和异戊烷。阻燃级发泡聚苯乙烯以卤代烃作为阻燃剂,广泛用作建筑物隔音绝热层和工程上使用。可发泡剂SAN已被用于制造漂浮制品和其它耐汽油制品.
制法
目前制造聚苯乙烯有几种方法。最早工业化生产的方法之一是用悬浮聚合制取透明PS和用本体、悬浮聚合制取抗冲击PS。苯乙烯单体与几乎与其等体积的水混合,并加入表面活性剂,搅拌使苯乙烯单体成为悬浮状液滴,最后聚合成硬的珠粒。反应中需加入引发剂加速和终止反应。最后制成的聚苯乙烯珠粒再经挤出成为粒料。
可发性聚苯乙烯的制法与上述相同,但在用浸渍法制取浸润珠粒过程中要加入发泡剂(一般为戊烷)。抗冲击聚苯乙烯的制法是:将橡胶溶解在苯乙烯中,进行本体聚合(使苯乙烯与PS在低于相转变点时反应,加入水和表面活性剂使之成为悬浮液,加入弓没剂终止反应,然后对珠粒进行干燥、挤出切粒。目前生产上大都采用连续法本体聚合,在这一生产过程中,苯乙烯(制透明PS粒料)或苯乙烯一橡胶溶液(制抗冲击PS)在达到最佳转化率之前要经过连续性反应,然后汽提除掉未反应的组分,进行造粒。
加工
目前透明PS和抗冲击PS多采用挤塑、热成型和注塑成型等加工方法。许多产品也采用吹塑成型和滚塑成型方法。
挤塑 大部分透明PS和抗冲击PS采用挤塑成型方法,其中大多数用于生产片材。片材本身是可出售的,也被生产厂自己用来热成型加工。从建筑材料到波纹板等多种型材制品都可用透明PS和抗冲击PS挤塑成型。非发泡制品的挤塑成型一般使用温度从380°F(喂料段)到430—460°F(挤出段)的二段式排气挤出机。新型的挤塑成型设备,如旋转挤塑机,已有应用。
透明PS和抗冲击PS具有不吸水性,所以在挤塑成型前不需干燥。但如果喂料口温度过低,或粒料贮存中表面带有水分,以及排气孔被堵塞时,那么湿气就成为问题。
共挤塑 这是一种发展迅速的加工工艺,采用这种加工成型方法可制造由同一种或不同塑料互相贴合的层合制品。透明PS层在上、抗冲击PS为下层的共挤塑成型制品不需粘合剂粘接。而有的分层结构,如抗冲击PS上覆以聚烯烃类塑料的共挤塑制品需要涂粘合剂进行粘接。
在热成型操作中,掺用回收料的比率为30~ 80%,有的塑料可通过挤塑机7次或更多次反复进料,透明PS和抗冲击PS可以被多次挤出,其性能不发生显著下降。但如果掺用了稳定性不好的塑料,即使掺用量很小,也会引起性能的显著下降。
热成型  通常分为4种操作:传统的一般成型、旋转工位成型、串联连续热成型和辊喂料连续成型。厚的片材用对流加热炉加热、薄片用辐射炉加热使之软化达到成型温度。成型工艺对片材质量的要求非常高,所以在挤塑过程中必须当心。
注塑成型 目前来说,透明PS和抗冲击PS是一类可制得尺寸稳定性最好。生产周期最短的塑料而成本比较低,因此十分适于许多注塑成型制品。机筒温度一般为390~500°F。为缩短生产周期、改善产品质量,具有超快注射和回复速率的注塑成型系统已面世。加工厂使用的模具有多种,包括热流道系统及各种形式的浇口设计。
泡沫成型和挤塑 透明PS和抗冲击PS进行泡沫成型和挤塑时要使用不同的发泡剂,如戊烷、氮气、化学发泡剂(CBA)和氟利昂等。添加剂成分根据用途可达10种以上,也可以不加。
可发性聚苯乙烯的成型分二段:先将聚苯乙烯粒料预发泡使之成为预发体。预发体通常要进行熟化,以使空气逐步渗入泡孔并将泡孔中的发泡剂和水置换出来。然后将熟化后的预发泡珠粒送至设有蒸汽通道的模具内进行热成型,最后得到产品。用此方法可生产薄壁制品(杯于)或2ft*16ft*4ft的泡沫块,再切成 4ft*8ft *1(或> 1)in的板条,可用于绝缘绝热。可发性聚苯乙烯的密度可以在小于1ib/ft3到大于 6 lb/ft3范围内变化。
应用
挤塑成型是透明PS和可发性PS的主要加工方法,可制造异型部件或片材,产品可直接使用,也可再经热成型制成其它产品。透明PS挤出成型产品有照明灯漫射罩、玻璃,或双轴定向后制造点心盘。机壳透明窗及泡形包装。这些产品有极好的透明度,透明PS可发泡制造快餐包装用餐盒、鸡蛋箱、盘、碗、茶杯和托盘。泡沫聚苯乙烯片材被用作建筑物板条和隔音隔热材料,也可与某些橡胶共混制造高透明度和抗冲击性好的产品。为提高片材和最终产品的光泽,可用共挤塑成型方法将透明PS作覆盖层与抗冲击PS共挤塑。有单层片材产品,可共挤塑成多达9层以上,但常见的片材在4层以下。
挤塑/热成型的产品有一次性用品,如日常生活及超市所见的杯、盘、盖、多用途或单一用途的食物容器,以及医疗和餐馆用盘具、包装材料和许多其它用品。采用共挤塑成型的产品性能可得到改善,如抗环境应力开裂性(ESCR)、抗渗透性、表观质量、物理性能等有提高。聚烯烃覆于PS上的共挤塑产品已商业化生产,其抗环境应力开裂性能和水蒸汽透过率都成功地得以提高。
聚苯乙烯注塑成型也是应用很广的一种加工方法。透明PS和抗冲击PS注塑成型用于制造电器、玩具、家庭用品、医疗用品、饮食服务用品、包装材料。仪器仪表和办公用具等。透明PS可加工成型为办公用品、光盘存放盒、大口杯、陈列柜、刀具和玩具等,抗冲击PS的注塑成型产品有玩具、医疗用品、电器设备零件及外壳等多种用品。许多电器产品需采用阻燃级抗冲击PS。注吹塑和挤坯吹塑成型可生产药瓶和其它瓶子、家庭用保装箱和装饰材料等。
可发性聚苯乙烯的成型制品有杯子、冰箱、传统包装及漂浮救生用具等。阻燃级可发泡聚苯乙烯最大的应用领域是作建筑材料和绝热隔音材料。可发性聚苯乙烯的预发体可用来制造粒状物填充的软垫椅和松散的填充料。


作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:26
聚偏氯乙烯(PVDC)
偏氯乙烯的均聚物和共聚物习惯上称为莎纶树脂,其商业聚合物是偏氯乙烯(VDC)与氯乙烯、丙烯酸酯或丙烯睛的共聚物。共聚单体的选择对于共聚物的性质影响很大,共聚物的形态应根据熔融加工、溶液涂敷、分散涂敷等加工方式来确定。
VDC聚合物及共聚物的显著特性是气、液低透性、阻隔性及耐化学特性。
化学与性质
VDC单体可由乳液法或悬浮法共聚合。乳液聚合物可直接做为胶乳应用,也可经凝结、脱水、干燥后制成树脂以备溶液涂敷或熔融加工时应用。
VDC均聚物熔点约388至401°F,且在410°F时开始迅速分解,因而难以加工。共聚单体能降低树脂熔点至284至347°F,因而易于熔融加工。
通用的典型配方以及注塑型共聚物含有2至10%的增塑剂,如癸二酸二丁酯或己二酸二异丁酯。高度阻隔性能的配方树脂很少或完全没有增塑剂,只有0.5至1.0%的稳定剂,以染料和颜色作着色剂,加紫外光稳定剂可使树脂在室外应用。
73°F时,其透氧性为:0.033至1.0(厘米)3/密耳100(英寸)2/天/大气压,且不受湿度的影响;透CO2性能也较低:约0.1至2.4cc/mil/100 sq.in./day/atm..对许多有机溶剂的渗透性非常低,例如正己烷的透过率只有 10-3至10-4克/密耳/100(英寸)2/天;在温度100°F,相对湿度90%条件下,水蒸汽传递速率为 0.021至 0.5克/密耳/100(英寸)2/天 。
分级与形态
用于封装食品,且能熔融加工的树脂品级有挤塑型、共挤塑型以及为满足个别包装需求而由加工者自行确定配方的层合型树脂。它们包括收缩型软包装、不收缩型软包装以及刚性硬包装等。其他一些品级用于模塑和熔融粘合,市面上供应的单丝级树脂有配方型和非配方两种。
树脂形态分珠状和粉末状两种。用于模塑、挤塑、层合的树脂,平均粒径在150至280微米之间;粘合用树脂的平均粒径在15至25微米之间。有几种品级的已配方好的粒料,可用于挤塑或共挤塑。
还有一种以塑料或纸做基底材料,用作不透性涂层或热封涂层的水稀释性胶乳,而用作透明涂层用的溶剂型树脂,供应的则是干剂。
加工
熔融加工型VDC共聚物可用于注塑、挤塑、吹塑、共挤塑加工成膜成片以及骤冷辊平挤等加工形式。低熔体强度有碍常规的单层膜熔融吹气加工成型,如薄膜吹塑、挤坯吹塑。然而,挤塑软管可经过骤冷,再经加热、拉伸后,可进行冷吹。
加工过程中,应维持熔体温度低于400°F,以预防聚合物分解。对于加工设备应特别考虑与热聚合物相接触的部位应采用耐腐蚀的合金,特别是镍合金或高镍钢;设备流线型化以便缩短聚合物在设备内的滞溜时间,并应避免聚合物挂料。重金属,如铁、铜、锌会引起树脂催化分解,应避免采用。作为一个类型的聚合物,熔融的VDC共聚物也和其他一些带卤族原子的聚合物,如PVC和氯化聚乙烯一样,也具有腐蚀作用。
应用
莎纶树脂可制成单层膜、多层膜、片料以及涂层,用于食品包装,以隔绝外界湿气与某些气体,而保持食品风味、气味。食品组分。高度阻隔性的共聚物可热加工成型刚性包装容器,用于包装挥发性物质或用以隔绝外界气体和湿气,如成型一灌装一封口包装以及塑料罐封装。
一些单层膜广泛用做家用包装薄膜,工业用单层薄膜通常以层合形式应用,例如单元剂量药品封装、化妆品包装以及食品包装等。
含有莎纶阻隔层的多层复合膜,用来包装鲜肉、熟肉、奶酪以及家禽制品等。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:27
聚氯乙烯
电解盐水提供了几乎等量的氯和烧碱,而后氯与乙烯反应生成二氯乙烷,转而脱氯化氢生成氯乙烯单体。
目前,多数氯乙烯是由氧氯化工艺过程生产的,氯乙烯在通常环境条件下是气体,在压力下变为无色透明的液体。
制造
目前PVC树脂的估计生产能力111亿磅,大部分是均聚物和少量的共聚物。约占总量90%的是由悬浮法生一的,其余为本体聚合和乳液法制备的,王有部分糊状树脂。但少量的溶液共聚物还未包括在里面。
这些产品的广泛潜在应用范围,是在聚合的过程中,加入少量的聚合添加剂,从而影响了树脂颗粒的结构和性能。如在悬浮法生产树脂中,添加若干水溶性高聚物用作主分散剂或辅助分散剂,而乳液树脂采用表面活性剂组合物。
其它的通用添加剂有螫合剂、抗氧剂、缓冲剂、或简单的碱。国产树脂预期会有适度增长,未来将在很大程度上依赖于经济发展周期和美元的力量。
所有商业用PVC都是由加成聚合反应生产的。聚合过程中,引发剂分子分解生成自由基.并与周围的绿乙烯单体一起形成一个活性中心。反应持续下去一直到链终止。在试种条件下,一个单独的PVC分子完成链增长几乎只需要完成转移所需时间的很小部分。这个反应是自催化反应,所得到的高聚物分子量几乎与引发剂的浓度和链转移的程度无关。由于整个反应过程是在等温条件下进行的,所形成窄的分子量分布(MWD是很典型的。在这种反应中,链中分子的平均数估计是在950(聚合温度为122°F)和480(聚合温度为158°F)之间。
聚合反应完成时,高聚物分子主要按头一尾顺序排列。高聚物是部分结晶(间规),随着温度的升高,结构运动的无规则性也在增加。约 60%的高聚物分子会存在不饱和的链端,这主要取决于链终止的方式,同时支化作用可能发生在4%的链分子中。上述这些因素对树脂的热稳定性会产生很大影响,当反应温度升高时,这些因素是与链转移比链增长需要更高的信有关。
要特别注意的是,硬质PVC首先在里近212°F处发生热分解,这主要取决于分子量和加热条件。在释放出氯化氢时,树脂将变色、变脆,最后因交联而变为不容性的物质。树脂变色是由于热敏性烯可基和叔氯原子的形成,分子链断裂,从而引起多烯结构形成产生的。
可用稳定剂来改善混配料和最终制品的热稳定性,若干材料可用作稳定剂如金属有机化合物、金属盐和金属皂)。抗氧化剂、自由基抑制剂。
能与主要稳定剂起协同作用的辅助稳定剂同样也是有效的。另外的物理性能方面,PVC的玻璃化温度(Tg)可认为5链段开始活动的温度,硬PVC树脂的Tg一般认为是180°F。
随着增塑剂的逐步增加,Tg的值在降低。虽然熔化热在一个增塑系统中是以测量的,但由于热稳定性的原因,这种树脂的熔点是不能直接测量的。
因为PVC高聚物与有效范围的增塑具有相互混溶性,在糊树脂中经常添加塑剂,其用量可以从非常低的水平到很的水平,因此PVC可以制备各种各样产品。这些化合物降低了分子间的束力,并使产品变得更柔软。
增塑剂通常分为主增塑剂、辅助增塑剂或增量剂,主要取决于与高聚物的相容性水平,相容的比率为1:1称为主增塑剂,辅助增塑剂的相容比率在1:3以内。
这些材料的渗出倾向较小,挥发性较低。同样许多增塑剂是能抗降解,不易燃,在化学上是惰性的。
市场
PVC与增塑剂、稳定剂和其它添加剂混合的容量很大,使得它成为在所在塑料中应用最广泛的一种。值得注意的是PVC制造的产品可从厚壁压力管到薄的、晶莹透明的食品包装材料,或从房屋壁板到外科用手套等。
在1990年,只有低密度PE销售量超过了PVC,到了1992年PVC就降低到高密度PE之后处于第三的位置。也许在一个相当长的时期,PVC的发展还会更慢。管材、管道、房屋壁板和门窗型材约占 PVC需求量的 60%,包装材料。电工器材和生活消费品各占总量的5-6%。在过去的5年间,大容量的管材和管道以年增长率超过2%的速度持续增长,同时房屋壁板年增长率为8%,建设和建筑用产品的增长率预期会超过1993和1994年的水平。
虽然有各种各样的辅助设备,但几乎 PVC总量的 85%是在三种基本加工设备上加工成型的。最大量的加工是在挤出机上进行的,其次是压延机和注塑机。然而,过去三年中,注塑成型的产品在明显增长,因为人们关注的是在新型低压设备上有效地生产精密的部件。
新型和改性的产品一直受到人们的注意,但由于保密和经济的原因,也许花费了大部分开发费用。人们感兴趣的一个方面是不断努力提高管材树脂的体积密度,但并不增加氯乙烯单体的残留量或树脂的生产成本。
挤出型成膜级树脂也存在着一个相似的情况是这种树脂颗粒孔隙也可有效地吸收增塑剂,但可用一个更好的压实系数(体密度与真密度之比)来提高挤出的产量。
在低分子量树脂中,颗粒内部的孔隙度是一个关键因素,因为食品及药物管理局正在研究对与食品接触的材料提出允许最低的单体残留量标准的可行性。
继续关注的另一方面是降低树脂起始颜色和长时间受热时的热稳定性,这些对包装和医学的应用都是非常重要的。悬浮、分散和氯化PVC树脂在以后的篇章中还要详细论述。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:29
聚氨酯热塑性弹性体(聚氨酯 TPEs)
热塑性聚氨酯弹性体就其价格和性能而言,在TPE系列中占有较大的优势。热塑性聚氨酯(TPUS)具有很宽广的韧性,其一般应用越来越广泛。它们即使在低温条件下有较高的柔性,并具有很高的耐磨性能。这些弹性体还有很好的粘着特性。
TPUS在通用的挤塑和注塑成型设备上很容易进行加工,它们的用途也极为广泛。其分子结构是由许多个酯和醚组成的,使得性能产生很大的变化。TPUS很容易混配,并常与其它相容的高聚物如PVC共混,生成“超级共混物”。
这种性能上的多变性也带来了它们更多的商业应用,主要如汽车、电缆、导线和薄膜等。TPUS现在的消耗量约计为6 500万磅/年, 1990年年增长率为 5~7%。
化学
象苯乙烯共聚物一样,TPUS也是嵌段共聚物,并具有软硬交替的区域(或相)。这些链段的比率也就确定了高聚物的性能特征(如硬度)。然而聚氨酯又不象聚苯乙烯那样,是由加成聚合形成的单体链节的简单重复,而是缩聚反应形成的桥式结构。
许多材料都可被加到聚氨酯桥(骨架)的任一边,使得性能发生很大的变化。TPUS的性能就可从非常软到很坚硬,或从很柔软到具有很高的刚性,或从可吸收水的亲水型到憎水型。
TPUS分为两种主要类型即酯型和醚型。
酯型TPUS 通常它是两种类型中较坚韧的一种,接触水时会发生水解和降解。
醚型TPUS 不会发生水解和生物降解,即使长时间暴露或直接埋置。但它没有酯类TPUS那样坚硬,耐化学试剂和油的性能较差。
两种类型的材料都有点吸湿的趋向,加工前应进行于燥。(有些学者把基于聚己内酯列作第三种类型的TPU,这种材料是一种酯类,但它比其它酯类材料有更好的耐水解性能,其它的性能介于醚型和酯型材料之间。而聚己内酯是通过一个不同于缩聚反应的过程制备的)。
性质
TPUS性能变化范围为:抗张强度28.3至62MPa,酯型较高,醚型较低;300%定伸模数为7.6至33 SMPa;伸长率为 225至 570%;密度为1.14至1.20,醚型较低。普通的TPUS的使用温度为一60至250°F,但在聚氨酯主链上加进异氰豚酸酯,就可把它的最高使用温度提高到300°F。硬度可从邵氏A70到邵氏D80,配制的TPU的硬度可大大低于邵氏A70,但它的粘度较大难于为加工进行造粒,甚至很容易粘在一起。
TPUS具有优良的粘着特性,可用作玻璃纤维层压塑料的粘合剂。以溶剂型或干膜式粘合剂,用于田径鞋和网球鞋,它们可在鞋面和TPU鞋底的上下之间自然粘合,不需要进行缝合。这种粘合工序通常在加工过程中需用模内脱模剂。
酯型和醚型的每一种类型材料又可分为芳香族类和脂肪族类两个分类。脂肪族类耐紫外线性能较好,但价格较贵。添加稳定剂和吸收剂也能使芳香族类的光氧化过程延迟,但达不到脂肪族类同样的程度。这两种类型的材料都有很好的耐油性能。
加工
象同类型其它材料一样,TPU可用通用的加工方法进行加工,并可与热塑性的橡胶、PVC混配料、ABS、尼龙、SAN等共混。它本身也很容易层压、烫印、热封和粘合,不需专门打底漆就可以涂漆。
TPUS的加工是否成功主要取决于材料的干燥程度,最好用粉粒脱湿料斗干燥器,但树脂也可在料盘分散2英寸厚,在175~200°F烘箱干燥1—2小时,但树脂在干燥温度下暴露的时间不要超过4小时。如果树脂在料斗中过夜,温度应低于125—150°F。
未涂漆的回用料可与10—25%的新料混合使用,储存的回用料也必须重新干燥。对于挤塑和注塑来说通用的螺杆UD比为24:1或略高一些,压缩比为2.5—3.1且较好。料筒温度以340~440°F为好,模温为60-140°F。TPUS在熔融时呈剪切敏性状态,如果用高剪切螺杆会导致材料的降解,因为材料的粘度很大,还会存在高热和高孔压的情况。
应用
如前所述,TPU树脂的多功能性以及通用的韧性、柔软性和粘着性等,使之会有更多的商业用途。通常人们期望TPU制作的部件首先要有一定的橡胶性,其次是特别在低温下有较好的耐磨能力和耐屈挠性。例如传动联轴节就必须有较高的抗张强度和韧性,同时要有较高的抗曲挠性和缓冲能力。
许多商业应用是挤塑成型或注塑成型的产品。挤塑膜制品(吹塑和扁平模头挤塑)占用了TPUS很大的产量,这些应用包括了食品药物管理局认可的肉。家禽包装材料等级及无溶剂型薄膜粘合剂等。新型的专门级别TPU有非常高的湿蒸汽传递速率,可用作无村薄膜或层台织物,制作手套,一次性医用外衣,外科手术复盖布,恶臭环境用的工作服等。芳香族醚型产品正被用于饮水的软管和管道,经美国联邦药典第六类准许使用的有些材料可用于医疗器械和医用导管,心脏植入管,充气胃衬。其它型材的应用有输油管线的耐压软管和管道,共挤电缆护套及挡风雨的型材。
另一种材料是以帆布或其它厚织物为基材,将TPU挤出涂布而成,被广泛用于工业加工和食品加工使用的传送带,同时还可用来制作折叠式水槽和油箱。
注塑模件也占用了TPU的很大用量,突出的应用为汽车零部件如档泥板扩张部分,填板、角板、护罩、仪表板、衬垫和其它产品如滑雪靴,工业轮胎,齿轮,女鞋跟。汽车车体部件不用底漆就可以喷漆或金属化。但在汽车发动机罩下面的应用却受到了限制,因为该部份需要耐高温,但改性的品级可满足要求,并正在应用。TPUS还逐渐与其它的高聚物生成塑料合金来提高使用性能,例如与PVC的共混物,当TPU的掺入量达到 20%时,产品的性能就可提高40%,可用于集装箱包装材料,水床床垫,鞋底等;与SAN和PC的共混物,可增加产品硬度超过邵氏D80,还提高了模塑固化时间和脱模时间;与ABS的共混物改善了产品的屈挠性和耐磨性能。
商业信息
TPUS的定价与其他高性能的TPES相比,通常要高出约 2美元/磅,这很大程度上取决于种类、品级、添加剂等因素。
供货商有两种类型,大的原料生产商和较小的定制生产商,大的产品商以批量论价,但品级有限。较小的厂家可提供添加色料及其他添加剂的定制混配料,并能根据用户的特殊要求如硬度,“磨砂”表面或象皮革和织物一样的覆盖材料提供产品。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:30
聚氨酯热塑性弹性体(聚氨酯 TPEs)
热塑性聚氨酯弹性体就其价格和性能而言,在TPE系列中占有较大的优势。热塑性聚氨酯(TPUS)具有很宽广的韧性,其一般应用越来越广泛。它们即使在低温条件下有较高的柔性,并具有很高的耐磨性能。这些弹性体还有很好的粘着特性。
TPUS在通用的挤塑和注塑成型设备上很容易进行加工,它们的用途也极为广泛。其分子结构是由许多个酯和醚组成的,使得性能产生很大的变化。TPUS很容易混配,并常与其它相容的高聚物如PVC共混,生成“超级共混物”。
这种性能上的多变性也带来了它们更多的商业应用,主要如汽车、电缆、导线和薄膜等。TPUS现在的消耗量约计为6 500万磅/年, 1990年年增长率为 5~7%。
化学
象苯乙烯共聚物一样,TPUS也是嵌段共聚物,并具有软硬交替的区域(或相)。这些链段的比率也就确定了高聚物的性能特征(如硬度)。然而聚氨酯又不象聚苯乙烯那样,是由加成聚合形成的单体链节的简单重复,而是缩聚反应形成的桥式结构。
许多材料都可被加到聚氨酯桥(骨架)的任一边,使得性能发生很大的变化。TPUS的性能就可从非常软到很坚硬,或从很柔软到具有很高的刚性,或从可吸收水的亲水型到憎水型。
TPUS分为两种主要类型即酯型和醚型。
酯型TPUS 通常它是两种类型中较坚韧的一种,接触水时会发生水解和降解。
醚型TPUS 不会发生水解和生物降解,即使长时间暴露或直接埋置。但它没有酯类TPUS那样坚硬,耐化学试剂和油的性能较差。
两种类型的材料都有点吸湿的趋向,加工前应进行于燥。(有些学者把基于聚己内酯列作第三种类型的TPU,这种材料是一种酯类,但它比其它酯类材料有更好的耐水解性能,其它的性能介于醚型和酯型材料之间。而聚己内酯是通过一个不同于缩聚反应的过程制备的)。
性质
TPUS性能变化范围为:抗张强度28.3至62MPa,酯型较高,醚型较低;300%定伸模数为7.6至33 SMPa;伸长率为 225至 570%;密度为1.14至1.20,醚型较低。普通的TPUS的使用温度为一60至250°F,但在聚氨酯主链上加进异氰豚酸酯,就可把它的最高使用温度提高到300°F。硬度可从邵氏A70到邵氏D80,配制的TPU的硬度可大大低于邵氏A70,但它的粘度较大难于为加工进行造粒,甚至很容易粘在一起。
TPUS具有优良的粘着特性,可用作玻璃纤维层压塑料的粘合剂。以溶剂型或干膜式粘合剂,用于田径鞋和网球鞋,它们可在鞋面和TPU鞋底的上下之间自然粘合,不需要进行缝合。这种粘合工序通常在加工过程中需用模内脱模剂。
酯型和醚型的每一种类型材料又可分为芳香族类和脂肪族类两个分类。脂肪族类耐紫外线性能较好,但价格较贵。添加稳定剂和吸收剂也能使芳香族类的光氧化过程延迟,但达不到脂肪族类同样的程度。这两种类型的材料都有很好的耐油性能。
加工
象同类型其它材料一样,TPU可用通用的加工方法进行加工,并可与热塑性的橡胶、PVC混配料、ABS、尼龙、SAN等共混。它本身也很容易层压、烫印、热封和粘合,不需专门打底漆就可以涂漆。
TPUS的加工是否成功主要取决于材料的干燥程度,最好用粉粒脱湿料斗干燥器,但树脂也可在料盘分散2英寸厚,在175~200°F烘箱干燥1—2小时,但树脂在干燥温度下暴露的时间不要超过4小时。如果树脂在料斗中过夜,温度应低于125—150°F。
未涂漆的回用料可与10—25%的新料混合使用,储存的回用料也必须重新干燥。对于挤塑和注塑来说通用的螺杆UD比为24:1或略高一些,压缩比为2.5—3.1且较好。料筒温度以340~440°F为好,模温为60-140°F。TPUS在熔融时呈剪切敏性状态,如果用高剪切螺杆会导致材料的降解,因为材料的粘度很大,还会存在高热和高孔压的情况。
应用
如前所述,TPU树脂的多功能性以及通用的韧性、柔软性和粘着性等,使之会有更多的商业用途。通常人们期望TPU制作的部件首先要有一定的橡胶性,其次是特别在低温下有较好的耐磨能力和耐屈挠性。例如传动联轴节就必须有较高的抗张强度和韧性,同时要有较高的抗曲挠性和缓冲能力。
许多商业应用是挤塑成型或注塑成型的产品。挤塑膜制品(吹塑和扁平模头挤塑)占用了TPUS很大的产量,这些应用包括了食品药物管理局认可的肉。家禽包装材料等级及无溶剂型薄膜粘合剂等。新型的专门级别TPU有非常高的湿蒸汽传递速率,可用作无村薄膜或层台织物,制作手套,一次性医用外衣,外科手术复盖布,恶臭环境用的工作服等。芳香族醚型产品正被用于饮水的软管和管道,经美国联邦药典第六类准许使用的有些材料可用于医疗器械和医用导管,心脏植入管,充气胃衬。其它型材的应用有输油管线的耐压软管和管道,共挤电缆护套及挡风雨的型材。
另一种材料是以帆布或其它厚织物为基材,将TPU挤出涂布而成,被广泛用于工业加工和食品加工使用的传送带,同时还可用来制作折叠式水槽和油箱。
注塑模件也占用了TPU的很大用量,突出的应用为汽车零部件如档泥板扩张部分,填板、角板、护罩、仪表板、衬垫和其它产品如滑雪靴,工业轮胎,齿轮,女鞋跟。汽车车体部件不用底漆就可以喷漆或金属化。但在汽车发动机罩下面的应用却受到了限制,因为该部份需要耐高温,但改性的品级可满足要求,并正在应用。TPUS还逐渐与其它的高聚物生成塑料合金来提高使用性能,例如与PVC的共混物,当TPU的掺入量达到 20%时,产品的性能就可提高40%,可用于集装箱包装材料,水床床垫,鞋底等;与SAN和PC的共混物,可增加产品硬度超过邵氏D80,还提高了模塑固化时间和脱模时间;与ABS的共混物改善了产品的屈挠性和耐磨性能。
商业信息
TPUS的定价与其他高性能的TPES相比,通常要高出约 2美元/磅,这很大程度上取决于种类、品级、添加剂等因素。
供货商有两种类型,大的原料生产商和较小的定制生产商,大的产品商以批量论价,但品级有限。较小的厂家可提供添加色料及其他添加剂的定制混配料,并能根据用户的特殊要求如硬度,“磨砂”表面或象皮革和织物一样的覆盖材料提供产品。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:30
烯烃类热塑性弹性体(烯烃类TPES)
热塑性聚烯烃共混物包括了烯烃类TPES,热塑性聚烯烃(TPOS),弹性体改性聚丙烯(EMPPS)及工程聚烯烃。它们都是热塑性聚烯烃类(主要是聚丙烯)与弹性体的共混物,通常也称为烯烃类共混物。这些共混物具有宽广范围的物理性能和流变性能,从柔软的弹性体到又初又刚的材料都有,因而有广阔的应用范围。
TPOS一般在最普通的热塑性加工设备上就可加工成型。它们的宽广性能,低的重量和优良的加工性能及其它们的价格,成为各种终端用途可作出的最佳选择。
化学和性质
弹性体改性聚烯烃类共混物是由半结晶的热塑性聚烯烃与无定型的弹性体构成,主要类型为聚丙烯的均聚物或共聚物与乙烯一丙烯(EP)或乙烯一丙烯一二烯烃(EPDM)橡胶的共混物。它们可加入各种填料(如滑石粉、玻璃、碳酸钙、云母等),还可添加耐热、耐氧化、抗紫外线的稳定剂,色料,润滑剂及其它加工助剂。用作相容剂或为提高某些特殊性能也可加入其它的高聚物。
大多数TPOS是在间歇式或连续式混合机上制备的机械共混物,产品的形态和物理性能受到加工条件的影响。在混合期间可使之进一步改性,产生可控流变性产品或部分交联,但仍属热塑性材料的产品。
过去几年已有关于反应器内接续聚合制备PP/PE共混物的报导。这种共混物是在一组接续反应器中合成聚丙烯和EP共聚物的,包括制备PP和用相似的方法制备橡胶,但这是一个接续的过程。相对于机械共混物来说其产物的性能变化范围较小,然而反应器内制备的这些共混物却能满足某些应用要求,作为工程聚烯烃的组分也是很有用的。
TPO共混物在商业上应用的主要性能包括有极好的低温抗冲性能,较高的刚性,熔融流动速率和可控制的成型收缩率。上述特性可以调节满足某些特殊应用的需要,从柔软的橡胶状到具有很高硬度和刚性的共混物,弯曲模量为138至276MPa。TPOS还具有低的密度和优良的化学和电性能。使用温度为一40℃至130℃,添加耐紫外线稳定剂和紫外线吸收剂可改善户外使用时的耐老化性能(如增加耐紫外线稳定性),用色母料很容易为塑料着色。
经过相当大的努力成功地改善了烯烃类共混物的表面特性,提高了它们与涂料和粘合剂的结合能力。表面性能的改善促使了产品的商业化,提高了使用性能(如油漆的附着力和耐溶剂性能)。当某些产品具有功能性的表面后,它不需增粘涂层或底层就可被涂敷。
随着树脂设计和共混物、塑料合金技术的发展,将使TPOS逐渐渗透到工程塑料所占领的领域。
加工
热塑性聚烯烃共混物用传统的热塑性加工的方法很容易加工,大多数TPOS能注塑成型,也可吹塑成型或挤塑成型。也有一些热成型的品级。设计这些产品有宽广的选择范围,使定制的材料能满足加工和使用的要求。TPO材料已有很多的加工方法,并很容易注塑成型和其它热塑成型加工。
应用
热塑性聚烯烃共混物已普遍用于汽车工业,主要是汽车外装的模塑件(如缓冲器托板、导风板、侧面模件、填隙板、栅格、端盖),它们同样也用作垂直车身壁板和挡泥板扩张部分。由于它们能着色模塑,使产品具有低的光泽和良好的表面外界周时还保持了较好的耐紫外线稳定性排闭港潮的增车内装和外装的应用还在增加。由于材料的性能(如耐热。耐溶剂的稳定性,较好的柔软性和优良的声音阻尼性能)达到了相互均衡,其在导管消音材料,防护屏蔽和其它在汽车发动机罩下的应用正在扩大,另外TPOS的热成型,吹塑成型及注塑成型的产品正在进入卡车市场。在非汽车方面的应用有导线、电缆的绝缘层和护套,挡风(雨)条,工具把手,体育运动用品及其它注塑和挤塑成型的产品。
商业信息
热塑性聚烯烃共混物在1993年,全年仅在运输业的消耗用量高达1.5万亿磅,并正以 10%的年增长率发展。这种高的增长率在于对汽车市场的渗透,以及对一些材料的更换,如反应性注塑聚氨酯,聚碳酸酯共混物和工程塑料等。由于对环境因素更加重视,塑料的可再生性显得更为重要,对TPO材料的需求将会增加。它们的价格约为0.80一1.50美元/磅,主要供应商有 D&S Plastics, Himont, Exxon, Mytex, and CCT。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:31
苯乙烯-丁二烯共聚物
苯乙烯-丁二烯共聚物是一种热塑性嵌段共聚物,苯乙烯含量超过50%。它具有透明性、韧性、低成本等特点,其主要应用有两方面:
1.注塑成型,使用100%的苯乙烯-丁二烯共聚物。
2.热成型,使用苯乙烯-丁二烯共聚物和通用型的聚苯乙烯(g.-p.PS)的共混物。苯乙烯-丁二烯共聚物以有 流动性的小球形式提供。
化学和性能
采用溶液聚合,以烷基理为催化剂,顺序加入苯乙烯和1,3一丁二烯单体,(可制成苯乙烯-丁二烯共聚物。苯乙烯-丁二烯共聚物既可通过偶合制成星型嵌段共聚物。又可通过线性加成及应制成多嵌段线型共聚物。所产生的无定形苯乙烯-丁二烯共聚物具有特殊的丁二烯、苯乙烯嵌段结构。丁二烯嵌段形成非连续的丁二烯橡胶微区,具有韧性和抗冲击性。透明性受了二烯嵌段长度和结构的控制,如果丁二烯嵌段微区长度小于可见光波长,则显示透明性。苯乙烯嵌段形成连续的苯乙烯微区,它具有热塑性、刚度、高光泽度以及与其它苯乙烯系树脂的相容性。这些聚合物凝胶含量低、模塑收缩低、有闪耀性、低吸水性。很好的挠曲寿命以及容易加工等特性。
苯乙烯-丁二烯共聚物可通过超声焊、溶剂粘接和振动焊接来粘合;并且可通过γ一射线或环氧乙烷来灭菌。苯乙烯-丁二烯共聚物是由美国食品与药物管理局FDA认可,可以应用于食品和饮料包装;它们在许多医学应用中,也允许使用。典型的Firestone公司的Stereon 881苯乙烯-丁二烯共聚物的性质见表一1。各种品级的苯乙烯-丁二烯共聚物主要用在两方面:注塑成型和热成型。注塑成型产品一般具有较高苯乙烯的含量,具有更大的表面硬度、刚性、更高的光泽度、更低的弯曲性以及更低的伸长率。这些产品通常不掺杂其它物质,并且具有非常好的抗冲击强度、韧性以及清晰度。
热成型产品通常与通用型聚苯乙烯共混后使用,其比例为60:40,40:60。这些产品与通用型聚苯乙烯的相容性非常好,并且具有非常好的挤出和热成型性能,可加工成薄型制品、具有低应力发白以及同时具有韧性和清晰度等优良性质。
苯乙烯-丁二烯共聚物也可用于制薄膜和掺混聚合物。其中掺混聚合物的基材可以是聚苯乙烯(PS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、苯乙烯一丙烯腈共聚物(SAN)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)以及苯乙烯一甲基丙烯酸甲酯共聚物。
加工
苯乙烯-丁二烯共聚物的粒料不需干燥,并且可以回收使用。这些聚合物可以在一般的热塑性塑料加工设备上进行加工,例如片材挤塑、注塑成型、热成型以及吹塑成型。典型的加工温度为380-450 °F 。它们可以很容易着色成为深色但仍是透明的或是不透明的,并且可以被染成各种颜色。通常用于聚苯乙烯和HIPS的加工设备都可用于加工苯乙烯-丁二烯共聚物。
应用
由于苯乙烯-丁二烯共聚物具有很好的清晰度、韧性、容易加工以及经济性,所以它们可应用于许多领域中。苯乙烯-丁二烯共聚物热成型产品通常受益于与之共混的价廉的通用型聚苯乙烯,因为这样可使它们应用于一次性包装中,其中包括:一次性饮料杯、碗、托盘、食品盖、快餐盒以及各种容器盖。其
它应用包括:泡沫包装和其他的展示品包装。注塑成型产品的应用包括:医用制件,陈列品箱、箱、盒、展示品盒、罩以及玩具零件、支架和办公用品等。薄膜的应用包括:热收缩性包装袋、蔬菜保鲜袋和外包装。
商业信息
苯乙烯-丁二烯共聚物的性能和价格正好介乎兼透明有脆性,价格低廉的材料如通用型聚苯乙烯和那些价格昂贵、高性能或难加工的材料如PETG、PC. OPS。纤维素塑料、丙烯酸酯、PVC以及ABS之间。每磅价格在0.8—1.05美元范围内。目前的苯乙烯-丁二烯共聚物制造厂遍及世界,他们注册的商品名为:美国Firestone公司的 Stereon;美国 Phillips 66公司的 K—Resin;日本 Asahi Chemical公司的Asaflex;德国BASF公司的Styrolux;日本Denki-Koguku公司的Clearen;和比利时Fina Oil&Chemical的Finaclear.

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:32
苯乙烯-丙烯腈共聚物
苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)是无色透明的热塑性树脂,具有耐高温性、出色的光泽度和耐化学介质性,还有优良的硬度、刚性、尺寸稳定性和较高的承载能力。由于该树脂固有的透明性,故非常普通地用于制造透明塑料制品。
化学和性能
SAN树脂是线性无定形共聚物,是通过连续本体、悬浮或乳液聚合制得。通过分子量的改变和苯乙烯/丙烯腈的配比变化可以调节聚合产物的性能。在聚合过程中或聚合完成后的配混操作中可加人添加剂和改性剂,以获得所需要的综合性能。所用添加剂和改性材料一般包括着色剂、玻璃纤维增强材料、脱模剂、紫外光稳定剂、弹性体、抗静电剂以及流动助剂和加工助剂。
SAN树脂能耐脂肪烃、非氧化性酸。碱、植物油、食品,某些醇类和洗涤剂,但与一些芳香烃、酮类、酯类和氯化烃接触会被侵蚀。热变形温度范围为200~230°F(182MPa下),所制得产品的最高使用温度受应力、周围的化学介质环境和取向度的影响很大,但185°F 的连续使用温度是完全能够达到的。SAN的断裂拉伸强度为69—83MPa,其弯曲强度和弹性模量一般较高。根据树脂品级和加工条件不同,SAN的缺口悬臂梁抗冲击强度范围为 0.2~0.5 ft.lb/in。
SAN树脂与用量更大。被普遍使用的ABS(丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物)合成树脂相比,缺少一个橡胶组分(丁二烯橡胶)。由于SAN中没有橡胶组分,因此它的抗冲击强度低于ABS树脂。但SAN其它大部分性能(如耐热性、耐化学介质性、拉伸和弯曲强度和光泽度等)优于通用级ABS树脂。
特殊品级
SAN的特殊品级包括紫外光稳定级、抗静电级、耐渗透级、玻璃纤维增强级等。抗静电SAN生产的制品可防止粒子和灰尘的吸附聚集;耐渗透SAN可减少气体和水蒸汽的透过率;用紫外光稳定级SAN生产的玻璃、散光板和标志牌等产品其性能得到改善。
玻璃纤维增强SAN树脂具有很高的刚性和尺寸稳定性。新开发的SAN树脂有高透明级、“洁白”产品级、可发性SAN(用于生产泡沫塑料)和各种共混物和合金。
虽然SAN树脂本身是透明的,但通过顶着色方式或使用浓色母料,也能制造一系列发雾的、半透明和不透明的制品。
加工
SAN树脂可用普通热塑性塑料的成型方法进行加工,如注塑、挤塑、注塑吹塑和压塑成型等。SAN树脂有吸水性,故为保证产品质量,在加工成型前应对SAN进行干燥处理。
SAN树脂可进行二次加工,而且其性能变化很小。但是,如果受热厉害的话,产品可能会发生颜色变化,变成黄色色调。SAN在再加工中不能混杂其它塑料,尽管它们很容易相容,但也会对产品的颜色和透明度产生影响。SAN为极性聚合物,一般与非极性树脂(包括聚苯乙烯)不相容。SAN树脂与ABS树脂是相容的。
适用于SAN的后处理操作包括热冲压、涂漆、丝网印刷、超声波焊接、机械加工、真空喷镀、溶剂粘焊,以及用于ABS、丙烯酸酯类树脂和聚苯乙烯的其它大部分加工方法。
应用
SAN树脂最大的用途是作为一个组分制造ABS树脂。因此,所有主要的ABS生产厂都制造SAN树脂。SAN在商业市场上有广泛的用途。
家庭用品 SAN用于制造家庭用品是因为它具有透明性,对一般食物和洗涤剂有耐化学介质性,并且具有足够的耐高温性可以在高温洗涤条件下洗涤。具体应用有大口杯、带把杯、洗浴用具、冰桶、沙拉碗和托盘等。
器械附件 SAN树脂在此方面的应用也主要缘于其透明性和耐化学介质性。主要用途包括冷藏柜抽屉、搅拌器。真空吸尘器部件、加湿器部件和洗衣机洗涤剂喷洒器。
汽车部件 抗紫外线/耐紫外线的SAN可用于生产车灯玻璃。玻璃纤维增强SAN可制造汽车仪表盘。
电器 主要有磁带盒和磁带盒上透明窗、唱机盖、仪表透明外壳、计算机卷纸器、蓄电池箱、按键帽、计算器和打印机工作台。
建筑 安全玻璃、滤水器外壳和水龙头旋扭。
医用制品 注射器、血液抽吸管、肾渗折装置及反应器。
包装材料 化妆盒、口红套管、睫毛膏盖瓶子、罩盖、帽盖喷雾器和喷嘴等。
特殊产品 一次性打火机外壳、刷子基材和硬毛、渔具、假牙、牙刷柄、笔杆、乐器管口以及定向单丝,这些都是SAN的一部分应用。
工业制品 蓄电池箱、用于许多其它塑料的浓色母料载体;作为PVC添加剂以改善其成型性、耐热性和光泽度。

氯化PVC
氯化聚氯乙烯是聚氯乙烯树脂后氯化得到的一种独特聚合物。
化学与性质
PVC分子上再增加一些氯以后,产物CPVC树脂的玻璃化温度(Tg)将提高至239至275°F温度范围内;载荷下热变形温度,根据其配方的不同,也将从PVC物料的约158°F提高到180至219°F的温度范围内。也就是说,所额外增加的氯,改善了硬PVC的阻燃性、生烟性,提高了抗张强度和模量,而保留了它原有的良好性能:突出的尺寸稳定性,优良的耐化学特性以及良好的介电性能。
CPVC混配料仍然保持较高氯含量树脂的高热畸变温度特性,其物料混配工艺与PVC混配相类似,但更复杂、更困难。
混配料可应用传统的挤塑、压延、注塑等加工管材、型材、片材等热塑性成型方法。挤塑加工包括用双螺杆挤塑机加工粉末状物料和用单螺杆挤塑机加工粒状物料。
用一种合适的溶剂溶解CPVC树脂,可制得一种很有用的粘接剂。一些加工者还可用其溶液成功地制得CPVC流延薄膜。
加工
虽然CPVC是以PVC为基质制得的聚合物,且和PVC共有某些性能,但是,它也是一种有其自身特性的聚合物,这一点对于其加工特别重要。例如,CPVC聚合物熔融温度范围从400°F直至最高达到 450°F。挤塑加工需要采用镀铬或不锈钢的模头。挤塑模头必须是良好流线型,以保证能长时间地加工运转。平板模头不能获得满意的挤塑运转时间。为了很好地控制管材和异型材的挤塑尺寸,最好采用真空定型技术。挤塑设备需配备至少 40马力的螺杆传动装置。有几种螺杆设计可适于挤塑加工各种配方好的混配料。
注塑加工需要采用有合适导出长度的低压缩螺杆。管件用物料需要采用尖梢式塑化螺杆。而低粘度,高产出物料需要采用卸掉滑动止过环的加工螺杆,不能采用球形止逆螺杆。注塑模具应该采用不锈钢材料,至少也应采用镀铬或镀镍材料。
应用
由于固有的耐化学特性、高度的刚性、固有的抗燃性、优良的抗张强度、耐室内光、耐气候特性以及合适的密度,使CPVC材料具有广泛的应用市场。
传统上,CPVC材料常用于制造冷。热水输送管材、管件以及工业化学液体的传送管道、管件、阀门等。最新技术的发展使之可以挤塑成型窗玻璃镶装压条、冷却塔板、汽车内用制品、废弃物处理器具以及各种室外深色应用物品。一些定制注塑品级可见于办公机械外壳、长途通讯设备用品以及一些仪器部件。一项最新发展是消防系统管材、管件特用的CPVC 物料。
CPVC最早(大约1960年)用于制造居家用冷、热水输送管及管件。其管材热损耗低、不挂水滴、无水垢聚积,在180°F温度与 100磅/英寸2压力下可持续应用,并经美国国家环境卫生基金会可饮用水认证,因而,促使数百万居住小区采用CPVC管材。CPVC物料制成的水龙头配件及阀门用于饮用水系统中,也具有同样优点。
建筑上的其他应用还包括窗玻璃深色镶装压条、天窗框架,这是因为CPVC有较高耐热性,可耐受深色导致的聚积热。
CPVC耐化学特性使之能应用于传送工业液体,尤其是造纸、制浆过程中的高温液体以及电镀、电化学操作中的酸。碱液体。许多电镀工业管线中都采用CPVC贮罐、管材及过滤元件。甚至还有包括管道、管件、阀门、滤料板和过滤设备、泵等全都用CPVC制造的完整系统。
家用电器制造厂商还发现,CPVC良好的排水性、固有的抗燃性(达到UL标准94-SVA)、耐皂液、耐漂性,对于直接安装在洗碗机、洗衣机内电动机上的水泵来说,都符合要求。
高度的耐热性、抗燃性、遇油脂也不龟裂,因而可考虑用CPVC制造汽车内装件。这些特性也使CPVC可用来制造冷凝水回流管和滴水盘。
固有的抗燃性(UL标准94—SVA可燃性),以及优良的耐化学特性、抗紫外荧光性、抗墨水污渍与良好的吸音性,使得一系列新型品牌的CPVC可用来制造诸如打印机外壳和底座等一类的办公机械部件。
还有一些低生烟性的CPVC物料,它们满足联邦航空局规范25.853款(A-1)有关飞机机舱内制品热释放值必需符合一定速率的最新要求。同时,这些物料也满足城市公共交通管理局烟火准则要求。这些低生烟性物料的挤塑制品也满足楼房内A级标准有关低烟火性能的要求。还有几种深色的耐气候的新型品牌的物料应用于农田灌溉方面。总之,氯化不仅保留了PVC原有的优良性能,而且使聚合物适用于更高的温度下,因而,常常可代替金属或其他价格更贵的工程塑料。
商业信息
CPVC聚合物由 The BF Goodrich公司特种聚合物和化学品分公司销售。1991年初的价格为:每磅1.30至1.50美元。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:34
烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂
烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂(OSA)是具有韧性的特殊工程热塑性塑料,在室外环境下其物理性能和颜色不发生变化。可以设计制造各种品级的烯烃改性苯乙烯-丙烯腈共聚树脂,或是用作生产薄膜或是将其共挤塑在各种耐候性差、价格低的组分材料的基材表面,作为保护覆盖层。其它品级OSA可挤塑片材或型材,或注塑成型。
化学与性能
OSA是用饱和烯烃弹性体改性苯乙烯-丙烯腈共聚物,再加入紫外光吸收剂。抗氧化剂、耐气候老化颜料等而制得。它具有较高的抗冲击强度和耐热性,在户外暴晒下颜色几乎不发生变化。
OSA树脂耐烯酸、碱和盐,在许多石油馏分间歇性接触时的耐受性有限。建议不要在与低分子量芳烃、酮、酯和氯化烃有接触的应用场合使用OSA产品。
加工
OSA树脂可用于吹塑薄膜、挤塑片材或型材,也可注塑成型。其加工条件、后续校正、冷却和后成型操作必须将内应力控制在最小的程度,内应力能够影响制品的耐气候老化特性。使用长径比为24:1或更大一些的一段或二段螺杆挤出机最适宜。建议使用标准层流型模具和供料头。
在OSA覆于ABS之上的片材时共挤塑,在真空成型垂伸之后,其着色OSA层最薄部分的厚度至少应该为15mils。不同基材上的薄膜厚度,部分取决于底部基材。注塑成型件的外观再现了模具内表面的光泽平整,但户外暴晒一、二年之后,最初的高光泽成品将变成无光毛面。
在生产固态OSA树脂时,回料的掺用率可为 25%。但当 OSA作为覆盖层与不耐气候老化的基村共挤塑时,只有基材能掺用回料。
半成品部件可进行机加工、冲切、钻孔,或用经测试与OSA相容的粘合剂进行装配,可以使用于OSA的装饰技术包括热冲切、涂漆和使用相容的材料进行丝网印刷。
应用
OSA作为保护覆盖层覆于价格较低的基材之上二次加工成型的产品构件其成本/效果值较高,用于建筑、休闲用具、农业和运输以及其它领域中。
OSA和其它耐候聚合物有相容性,可与它共混以改善性能。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:35
工程用热塑性弹性体
工程用热塑性弹性体(EngineeringTPES)是一种高强度、高性能的材料。它的弹性(弹性极限)和强度可恢复程度在硬质工程塑料和橡胶之间。它们的高弹性在如下应用中非常实用:在连续的冲击、震动、弯曲后,必须快速恢复形状——例如汽车保险杠、铰链、弹簧、卡扣、球类、减震器以及柔性传动和密封。
众所周知的工程用热塑性弹性体(ETES),具有比橡胶更高的强度(一般为2—6倍)。因此,在许多应用中,工程用热塑性弹性体可代替橡胶产品,并且节省了材料和加工时间。
因为工程用热塑性弹性体在厚的或支撑部位上“功能上相等”于结构塑料,在薄的部位又具有弹性;所以它们可以在许多应用中作为多功能的材料。
化学
工程用热塑性弹性体的弯曲模量从34.5(大约是橡胶刚性的3倍)到1379MPa(与尼龙的刚性相似)。在化学结构上,这种树脂是聚酯结晶硬段与无定形二元醇软段的无规嵌段共聚物。变化硬段和软段的比例可制成一系列的树月旨。
机械性能
工程用热塑性弹性体的强度和刚性分别是“典型”的橡胶(硬度为邵氏A70)的2—6倍和3~100倍。一般工程用热塑性弹性体树脂的强度、刚性和弹性分别是未补强尼龙的一半、三分之一和三倍。
工程用热塑性弹性体的极限伸长率约为500%,而弹性极限为7— 25%应变(依据不同品级)。这种树脂具有较优的弯曲寿命、弹簧性质和抗蠕变性。它可以在很宽的温度范围内保持性质不变。
动力学性能。工程用热塑性弹性体的一个显著特征是具有非常好的动力学性能。经过合理设计的部件在承受反复的拉伸和压缩后,并不损失其机械性能,并且可以承受数百万次弯曲循环(甚至在-40°F的低温下)。
抗冲击强度。这种树脂即使在低温下,也具有很好的韧性。软质更富柔曲性品级的工程用热塑性弹性体,在标准实验室用悬臂梁冲击测试中不会断裂,并且可以作为聚酯、乙烯基树脂、聚丙烯酸酯和苯乙烯系塑料的抗冲击改性剂。
温度。工程用热塑性弹性体在一40~300°F温度范围内,性能很好。机械性能从低温到很高温度范围内,比其它热塑性弹性体和许多橡胶材料更为稳定。
其他性能
电性能。工程用热塑性弹性体在600伏条件下有很好的绝缘强度。例如在低压线中,仅用三分之一的绝缘包皮厚度,工程用热塑性弹性体就可以代替交联聚乙烯产品。因此,无论是在性能上还是在经济上,都是很有收益的。
燃烧性 未经改性的工程用热塑性弹性体定为UL的HB级;加过添加剂的混配级则分别定为 UL94-2和 UL V一0级。
耐化学品和抗环境影响性。工程用热塑性弹性体树脂具有高度的耐化学品和耐热性。在热的烃类环境中,高刚性品级工程用热塑性弹性体性能最佳;非常适合在热油、油脂、燃油以及液压油中使用。工程用热塑性弹性体还具有对燃料的低渗透性。工程用热塑性弹性体的耐辐射性,在核能工程用的和医用的制品(灭菌)时,具有很大的优越性。
耐候性。工程用热塑性弹性体要避免紫外线照射。防紫外线添加物和炭黑浓母料可以在成型机上通过计量共混而被加入。通过十年测试的资料显示:经过适当稳定的树脂,在各种气候条件下都能使用。
加工
工程用热塑性弹性体必须在加工前进行干燥。它们的加工很容易进行,加工条件的范围也很宽。可以使用标准注塑成型机、挤塑机、吹塑成型机、旋转成型机等。可以通过挤塑铸塑和吹塑制薄膜。由于这种树脂具有柔性,所以在顶出时必须考虑防止其压缩和变形。因此,建议使用具有大型顶杆和脱膜板、以及带有芯棒的大推力装置。
独特的加工过程包括:
1.大型倒置式模具可采用简单的钩型和搭扣设计以便模制复杂形状的制品。
2.不需特殊处理便可制成整体埋塑活动节点。
3.在同一部件上,可以有厚薄不同的截面。
4.与PVC、ABS、聚酯以及聚丙烯酸酯有共挤出和镶嵌模塑相容性。
工程用热塑性弹性体树脂在模塑时可以达到重现模具表面的A级光洁度。这样不需二次加工处理便可生产涂装的汽车部件。
应用
由于工程用热塑性弹性体同时具有机械性能、耐环境影响、容易加工以及加工的多样性,所以它可代替许多材料。包括:金属、皮革、橡胶和铸塑、反应注塑成型(RIM)聚氨酯。使用它制造的产品主要有:汽车部件、工业产品、交通用具。消费产品、通讯、商业设备以及医用制品。
在涂装的汽车外部部件方面,开拓了新的市场。包括:仪表板、保险杠外皮、以及贴面包覆层等。其主要原因是工程用热塑性弹性体的价格低廉、表面性能好以及优越的耐用性等。
另一种新的趋势是“可注塑成型的皮革”。最初替代皮革是在制鞋业。工程用热塑性弹性体可注塑成与皮革的质地、纹理相当的制品,并且具有便于缝纫和粘接的高撕裂强度。
商业信息
工程用热塑性弹性体正在迅速增长,随着设计师和制造厂商对这些树脂的认识更加熟悉而继续增长。商品的工程用热塑性弹性体包括 Du Pont公司的 Hytrel Polymers ZytelFN柔性尼龙合金和用于汽车部件的Bexloy V;Eastman Chemical公司的 Ecdel; Hoechst Celanese公司的Riteflex以及GE Plastics公司的Lomod等等。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:35
苯乙烯-马来酸酐共聚物
苯乙烯-马来酸酐无规共聚物是通过采用生产聚苯乙烯(PS)的技术制造出来的。它在重要的汽车内结构部件应用方面,作为最具有经济性的产品而被采用;同时,在工、商业中,也得到了广泛的使用。而新的应用正逐渐被开发,有微波炉食品盒、以长玻璃纤维为基础材料的结构部件以及与苯乙烯-马来酸酐共聚物的共混物。
化学与性能
最简单形式的透明的苯乙烯-马来酸酐共聚物(S—MA)是通过苯乙烯单体与少量的马来酸酐单体反应制得的,见图一1。马来酸酐单体无规地接到PS主链上,增加了玻璃化转变和热变形温度。一般苯乙烯-马来酸酐共聚物产品的热变形温度都超过260°F。在注塑成型时,即使温度超过550°F时,这种聚合物的性能仍然相当稳定。
在反应阶段,橡胶段接校在聚合物上,可以使之具有很好的韧性。在许多工程应用中,为了满足韧度要求,这一过程是至关重要的。
在许多应用中,需要通过玻璃纤维补强来增加苯乙烯-马来酸酐共聚物的强度和硬度。在通过化学方法处理的玻璃纤维表面和高极性的马来酸酐组分之间,化学偶合可以很容易进行并且耐久。这种良好的粘合可以通过电子显微镜观察其复合材料的断口,而得到充分的证实。这种粘合性可以使其强度、模量、韧性(甚至长期暴露在恶劣环境下)保持长期不变。性能稳定化的产品,在温度超过235°F、经过2000hr后,其主要的强度和韧性几乎没有损失。由苯乙烯-马来酸酐共聚物制成的汽车外部构件,在汽车使用寿命期内,充分保证了乘客的安全性。这一点是至关重要的。
品种和性能
实际上,只有一个厂向世界供应苯乙烯-马来酸酐共聚物。可以买到的其它的苯乙烯共聚物和三元共聚物有苯乙烯-丙烯睛共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物以及苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-马来酸团三元共聚物。这种聚合物冲击性的改善一般可通过与接枝ABS聚合物混合来获得。其它苯乙烯聚合物品种在市场有售的包括:与甲基丙烯酸或许多不同的酰亚胺共聚,有时也有与丙烯睛共聚制成的产品。
为了满足许多应用领域制结构件的需要,玻璃纤维补强对苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂的机械性能的影响非常重要。不同品级的产品具有不同的强度、耐热性和韧性。目前,大多数补强玻璃纤维含量为 20%(重量),其范围可在5— 40%之间。通常获得玻璃补强的方法是混合熔融树脂颗粒和玻璃纤维。刚刚问世的新型增强热塑性塑料(玻璃纤维含量超过 50%),使这些树脂更具有制作结构件的优越性。
没有补强的苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂可以有不同的透明性、抗冲击性和耐热性。冲击性改善后的产品具有韧性和不透明性。所有树脂都可与提高耐热、耐候性的稳定剂进一步混合,并且可以在许多应用中,着成不同的颜色。这种树脂是颗粒形的,适于注塑成型、挤塑、泡沫挤塑、结构泡沫成型、并且可以作为溶剂型填缝组分中的粘料。这些产品的高熔体流动对于复杂部件有快速的成型周期,是非常理想的。
加工方法与性能
注塑成型。苯乙烯-马来酸酐共聚树脂的高熔体流动性和快速定型特点使之可以进行快速注塑成型。这样提高了成型产品的产率,从而大大降低了成本。
苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂具有非常好的流变特性,这可使之很容易进行注塑成型和挤塑成型。升高熔融温度从440到550°F,可以提高平均流动速率达 66%。
苯乙烯-马来酸酐共聚物通常在往复式螺杆注塑成型机上进行加工,螺杆的渐变压缩比为20:1—25:1。典型的螺杆L/D比为15:1—24:1。用于AB巳PS、PC的一般用途的螺杆都可以使用。排气式和计量式螺杆注塑成型也是非常有效的。
使用回用料,可以大大降低成本。在大多数应用中,回用料用量高达 25%时对成型加工制件的性质不会受到损失。
挤塑。苯乙烯-马来酸酐共聚树脂通常可用加工HDPS、PS、ABS树脂的单螺杆或双螺杆挤出片材的生产线上进行加工。苯乙烯-马来酸酐共聚物也可与不同的聚合物进行共挤塑。其制品可应用于许多高温包装中。在某些情况下,通过马来酸酐官能基的亲合力而自行粘合。
泡沫板材的成型可以运用直接注塑发泡成型技术,在一般的串联挤塑机上进行。发泡剂被注射到主挤塑机的计量段。一般用于挤PS泡沫的螺杆可适用。
应用
从仪器板到顶板衬里,从底面和顶部的托架到工具箱门和装饰件,苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂为汽车设计师认定可以作为内部构件。高档的热性能、很好的硬度和尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度等优越性能,在汽车应用中,充分地保证了乘客的安全(无论是在高速或低速、高温或低温行驶条件下的碰撞)。
美国汽车制造厂常用的柔性的仪表垫板,是使用了单块结构、4~8lb重的成型基板制的。目前,北美苯乙烯-马来酸酐闯共聚树脂仪表垫板的市场占有率可达40%。
由于苯乙烯-马来酸酐共聚物树脂具有耐高温性、很好的硬度以及尺寸稳定性,所以它符合许多工、商业材料的标准。
另外,由于苯乙烯-马来酸酐共聚树脂具有耐磨性、高光泽度、容易成型以及很好的装饰性,所以其制品不仅耐用,而且美观、成本低。其应用包括:医院食品用托盘、微波炉托盘、空调栅格以及安全的洗碗机滚筒。
商业信息
苯乙烯-马来酸酐共聚物的工业化生产已达15年,产量超过5千万磅,并且正以每年 15~ 20%的速度递增。它广泛应用于汽车行业。
苯乙烯-马来酸酐共聚物的两种嵌段物——苯乙烯和马来酸团,都是价廉的化学品。聚合加工可有效地生产出经济的基础聚合物。
也有苯乙烯-马来酸酐共聚物的特殊品级。包括:着色的稳定化处理过的。几种重要的苯乙烯共聚物产品在市场中与苯乙烯-马来酸酐研共聚物有类似用途。
苯乙烯为主链共聚物具有独特的性能。在苯乙烯-马来酸酐共聚树脂与苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐三元共聚树脂中马来酸酐增加了苯乙烯系共聚树脂的耐热性。
ARCO化学公司是美国唯一提供苯乙烯-马来酸酐共聚树脂产品的厂商,商品名为Dylark Resin。
Monsanto化学公司提供与ABS树脂并用的一系列三元共聚物,商品名为cadon .

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:38
聚醚砜
聚醚砜是一种耐高温、无定形热塑性工程塑料,它是从1983年开始上市的具有长期热稳定性和许多芳族砜的典型性质。它可以在许多方面取代金属、玻 璃以及陶瓷等材料。
性能
在聚醚砜的许多用途中,最主要的是它能在长期的高温条件下使用。ASTM D— 648热变形温度可达 400°F。
它可以在-148—392°F范围内保持很好的韧性和延展性。玻璃化转变温度是 428°F。在 60—106Hi的频率范围内和在高温的条件下,其电性能保持不变。
在室温条件下,其机械性能与其它砜类聚合物相似。它是一种坚硬的材料,弯曲模量为 2757MPa,拉伸冲击强度为160 ft.-lb/sq.inch。机械性能的稳定性可以保持到将近热变形的温度。聚醚砜比其它无定形热塑性塑料具有更好的抗环境应力龟裂性能。侵蚀性最强的是酯、酮和烃类。有一定侵蚀性的是醇、芳烃。
聚醚砜具有水解稳定性并且耐通常使用的酸、碱。不加阻燃剂仍具有很好的阻燃性。它由美国食品药物管理局(FDA)认可可在食品行业中一次或多次使用。
聚醚砜砚的混合料可以为透明的,也可以是不透明的。它有多种玻璃纤维补强品级。其它的填充物例如矿物质和玻璃微球也可以被采用。
加工
聚醚砜可以在一般的注塑成型和挤出成型设备上进行加工。聚醚砜具有相当高的熔融加工温度范围(最高为610—750°F),这与它高的热变形温度(400°F)有关。
在熔融加工前,必须将其干燥到含水量小于 0.04%。这一过程可在一个空气循环烘箱或料斗干燥器内完成,300 °F干燥4 h或350°F干燥2.5 h.为了生产低内应力、高性能的聚醚砜制品,注塑模具温度需要达到300—350°F。模内流动性好,当熔体温度为 725°F时,0.08 in厚度的模内流动距离为 19 in。
应用
由于聚醚砜具有很好的热稳定性,所以它非常适合于电子、电器方面的应用。它可以通过高温焊接装置进行加工。其应用包括:集成电路板、连接器、灯罩。保险丝盒和汽车部件。
利用其阻燃性,可生产运输工具的部件如热成型壳体和先进的复合材料。用二氯甲烷溶液制取复合材料的预浸料是一条很可行的路线。
在加工业中,聚醚砜现可以代替许多金属和玻璃制品。包括管材、流量计和视镜等。
聚醚砜也可用与聚砜的相似电镀工艺。
商业信息
聚醚砜产品由美国 AMOCO PERFORMANCE PRODUCTS公司提供(商品名RADEL A.)。 1993年的价格按照不同的品级,每磅在4.13—5.29美元范围内。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:38
聚砜
聚砜(PSO)是一种透明、耐高温。极稳定的高性能热塑性工程塑料。它具有无定形性、低燃烧性、冒烟性小,在将近玻璃化转变温度374 °F时仍保持很好的介电性能。
这些性质主要是由聚砜的分子结构中二芳砜基团决定的。这种基团有从苯环上吸电子的趋势。砜基团的对位氧原子共振并且产生抗氧化性。高共振也使键有所增强,使基团形成平面结构。因此在高温条件下,该聚合物具有很好的热稳定性和刚度。醚键使分子链具有柔曲性,所以具有很好的冲击强度。
因为连接苯环的键具有水解稳定性,所以聚机不易水解并且耐酸、碱溶液。
聚砜(PSO)可通过一般的热塑性塑料加工设备进行加工,但需在高温条件下。在注塑、挤出、热成型前,必须对之进行干燥。
性能
聚砜耐酸、碱、盐溶液并且耐洗涤剂、油以及醇类,甚至在有压力高温条件下也行。它不耐于极性溶剂如酮、卤代烃以及芳烃。
聚砜可以在300 °F蒸汽中连续使用。在180°F水中,最大承受压力为13.8MPa(静态负荷)和 17 .2 MPa(间歇负荷)。为保持长期透明性和抗冲击性不变,于180 °F水中,其最大承受压力为3。5MP(静态负荷)、 6。9MPa(间歇负荷)。水温度越低,其承受压力越高:例如在72°F时,最大承受压力为20.7MPa静态负荷)、24.7MPa(间歇负荷)。
在室温20.7MPa压力下,经过10000 h,聚砜的蠕变(应变)只有 1%。在210°F、2.07MPa的应力下,经过1年后,总应变仍低于2%。
在300°F长期使用后,聚砜的强度和模量增加10%,绝缘强度保持90%,抗冲击强度保持70%。聚砜的拉伸冲击强度可达200 ft.lb/in2。当暴露在高温下的开始几个月中,如300 °F会产生退火效应而可降低其30%的性能值。但这些性质在两年测试期中保持恒定。
美国保险商协会实验室定出聚砜可在320 °F下连续使用。由于它的玻璃化转变温度(Tg)为374 °F,所以它在间歇使用时可承受更高的温度。Amoco公司Udel牌的聚砜已被美国食品和药物管局(FDA)认可并且应用于食品行业,一次或多次应用。
聚砜具有很好的综合电性能:尽管介电常数和损耗因素很低,但仍具有高介电强度和体积电阻率。并且可以在很广的温度和频率(甚至微波频率)范围内保持恒定不变。
聚现可以进行镍和铜的化学电镀并具有 20 lb/in的粘结强度。
品级
聚砚的注塑级、挤塑级中都有透明和不透明产品。还有特殊的医用级可符合美国药典 XIX Class VI的要求。
应用
聚砜广泛应用于需要灭菌的医用设备部件。
聚砜在食品加工设备中的应用包括:蒸汽平锅、咖啡滤器、制咖啡机具、挤奶机具、钳子、刮刀片和管子。
聚砜在管道应用中可代替金属,包括阀门组件和管道配件。它具有耐氯气、防腐蚀等的优点。
聚砜可用于许多半透膜,如肾透析。反渗透和超滤等。
电子、电器应用包括连接器、熔断器。电池壳体、开关、电容器膜以及集成电路板。
在化学加工设备应用中,如用于泵。滤板、塔填料和防腐管材。
商业信息
聚砜的价格纯树脂每磅从4.25美元到医用级每磅4.93美元。
只有Amoco Performance Products公司在美国出售此产品。商品名为Udel。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:44
标题: 我的第400帖
热塑性弹性体(TPE)
热塑性弹性体这种材料既具有热塑性塑料的易加工性能,又具有热固性橡胶的性质。因此,热塑性弹性体可像热塑性塑料那样快速、有效的、经济性地加工橡胶制品。这种材料目前在世界上对橡胶和热塑性树脂工业有很大影响。
20世纪50年代,出现了热塑性聚氨酯(TPU)。60年代出现了苯乙烯嵌段共聚物,到了70年代,又有许多热塑性弹性体相继问世。
全球热塑性弹性体的使用量(1992年为 800,000 t/a)正以每年 8~9%的速度增长。预计这一增长速度可持续到90年代。到本世纪末,热塑性弹性体将转变为成熟的产品,那时的增长速度会逐渐减慢。
热塑性弹性体既是橡胶,又是塑料。就加工而言,它是一种塑料,而按照性质,它又是一种橡胶。
热塑性弹性体具有许多优于热固性橡胶的特点。其中包括:1.很少需要甚至不需要混炼;2.加工过程简单;3.加工时间短;4.能耗低;5.可加工回用料;6.热塑性弹性体制品可回用;7.可以更经济、更精细地控制产品质量;8.密度低;9.可以使用塑料的加工方法,例如吹塑、热成型,进行加工。
当然热塑性弹性体在实际应用中也有些不足。包括:1.它属于新技术,普通橡胶加工厂对它不熟悉;2.热塑性弹性体所需的加工设备热固性橡胶加工厂不熟悉;3.一些热塑性弹性体需要在加工前进行干燥;4.低硬度热塑性弹性体能买到的不多;5.热塑性弹性体在温度升高时会熔化,使之不能应用于短暂的高温条件下;6.只有大批量生产,才能使热塑性弹性体具有经济性。
热塑性弹性体的型号
在商业中,热塑性弹性体一般具有6种型号。它们是(按照价格和性能水平排列):苯乙烯系嵌段共聚物、聚烯烃共混物(TPOS)、弹性体型合金、热塑性聚氨酯(TPUS)、热塑性共聚酯以及热塑性聚酰胺。
商品热塑性弹性体的硬度从邵氏A30至邵氏 75 D。商品牌号的数字随着硬度增加而增大。并区随着硬度的升高,热塑性弹性体的类橡胶性能逐渐减弱,而塑料性能逐渐增强。热塑性弹性体的使用温度范围是-95°F-340°F,并且可以在许多不同的环境下使用。因此热塑性弹性体可以代替热固性橡胶,用于过去只用热固性橡胶的特殊用途中。
加工
制造加工热塑性弹性体的主要两种方法是挤塑和注塑成型,模塑成型用得极少。通过注塑成型来制造加工热塑性弹性体,既快速又经济。用于一般热塑性塑料的注塑成型方法和设备均适用于热塑性弹性体。
热塑性弹性体还可通过吹塑、热成型以及热焊接进行加工。而这些方法均不能应用于热固性橡胶制品。
应用
热塑性弹性体的应用与一般的热固性橡胶一样广泛而深入。不过,有一个例外是充气轮胎,目前尚未找出合适的热塑性弹性体。热塑性弹性体的用途有实心轮胎、大小家用器具、建筑材料、鞋。电绝缘、板材、食物和饮料包装以及保健用品。主要的热塑性弹性体在后文详述。
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作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:50
热塑性弹性体(弹性)合金
热塑性弹体型(弹性)合金具有许多优越的性能。一种产品,既有热固性橡胶的性能,也具有热塑性树脂的性能,它们可以代替橡胶,主要是由于它们在加工上的优越性。可以不经硫化,这样提高了产率、减少了边脚料并使对混炼的依赖性降至最低。要使热塑性弹性体能与橡胶竞争,它要有低硬度、空间柔曲性和负荷变形、完全恢复形状等性能。对柔性塑料的性能要求与热固性橡胶完全不同,为了满足这些应用的需要,合金必须要具有刚性(弯曲模量)、冲击韧度以及拉伸强度等特点。它们之所以能代替柔性塑料,是由于其具有更优越的性能如低温柔曲性、抗蠕变性、弹性恢复以及很好的摩擦系数。
作为第一种热塑性弹性体合金——热塑性硫化橡胶(TPVS),是1981年问世的。这种材料是橡胶和塑料的混合物,其中橡胶部分被高度硫化。作为商业产品的有乙丙橡胶或丁睛橡胶与聚丙烯(PP)的混合物,其中硫化橡胶完全被分散。经高效硫化共混后这种混合物与其它简单的聚合物共混物(其中橡胶相未硫化,只预交联或只有部分流化)是大不相同的。热塑性硫化橡胶的性能也可在制造时将完全硫化的橡胶(如EPDM)完全分散在PP连续相中而大大增强。
还报导过一些可硫化共混的橡胶,如天然橡胶与结晶性或半结晶性热塑性塑料的双组份共混体系的例子。
单相体系的可熔融加工的弹性体合金,是在1985年问世的。这种新型材料(MPR)是一种合成弹性体,它兼具有橡胶和塑料的性质,可用塑料加工设备进行加工,也可用改进过的橡胶加工设备进行加工。
这些材料有专利的乙烯共聚物和氯化聚烯烃合金,其中乙烯聚合物已原位交联。加入增塑剂和填充物可增加柔曲性和补强。
可熔融加工橡胶在化学性质上可设计成最具有橡胶性的。如同热固性橡胶,含有可熔融加工橡胶聚合物结构具有很低的结晶度、低弯曲模量、非常好的拉伸变形,应力一应变曲线与氯丁橡胶和丁腈橡胶非常相似。
最近,注塑成型品级的产品有了很大发展,提高了流动性和注塑成型能力。对于这些中等粘度聚合物的加工范围,也比最初的品级大大加宽。这些材料的粘度既有剪切依赖性又有温度依赖性,允许这些产品在注塑成型过程中在形状、尺寸、厚度上有所变化。制品具有较低的收缩性、更好的清晰度以及优越的外观。
性能
市面出售的弹性合金在硬度上可达到邵氏A54一邵氏D50。产品等级有一般用途的挤塑和注塑成型级、阻燃级、FDA规格级以及医用级。极限拉伸强度从7.6~27.6MPa,弯曲模量可从5.5(MPR)到345MPa(TPVS)。
通常, EPDM/PP的 TPVS以其物理、机械的综合性能而闻名。一些柔软级别比重低、硬度范围宽、抗压缩永久变形好以及热变化性好。热塑性硫化橡胶的各种 NBR/PP品级是很好的了胎橡胶替代品。它们具有很好的耐油料、耐燃油性。丁基橡胶与PP的热塑性硫化橡胶具有低的透水性、透气性,并且象可熔融加工橡胶一样能吸收能量。
一些可熔融加工性橡胶制品具有非常好的美学性能,并且有橡胶柔软性、装饰性以及手感。可熔融加工的橡胶制品也有硫化橡胶的性能,具有不寻常的耐热、耐油、耐化学品以及很好的耐候性。可熔融加工橡胶可用作PVC的改性,并且可与某些热塑性塑料一起加工,以制成复合材料和挤塑型材。
加工
加工热塑性硫化橡胶的设备必须能够熔化、塑化以及熔融树脂的混合,因此必须具有足够的温度和剪切力以获得均匀的熔化温度(至少350~370°F)。采用生产那些如PE,PP,PVC等的通用设备,便可获得很好的效果。它们的L/D比为20:1,或者更大(最好至少为24:1)。渐变螺杆的压缩比为3.0:1~3.5:1。机筒温度要达到350~400 °F。在加工前,进行热空气干燥是很必要的,尤其是对热塑性硫化橡胶。
弹性合金在一般的往复螺杆机上,便可以注塑成型。它们注塑成型的周期短,脱模容易,并且可以生产出很好的外观和形状的制品。它们可以用标准注塑或在挤塑吹塑成型设备上挤塑吹塑成型、也可压延,或是后成型以及热焊接。这些材料也可用化学或物理性发泡剂发泡。
如果可以控制足够的温度(320~350 °F)、剪切力以及合适的粘度,现代的橡胶和塑料加工设备均可适用于可熔融加工的橡胶。因此,许多现代的橡胶挤出机、一些螺杆注料式橡胶注塑成型机以及一些橡胶压延机都可以稍加改造用来加工可熔融加工的橡胶。一些塑料压延机、往复式螺杆注塑成型机以及一些挤出机不会有过高的剪切热,可以很容易地被采用。无论是用什么方法改造可熔融加工橡胶的生产设备,都可以保持原来生产塑料和橡胶的能力。
具有适当流动特性的可熔融加工的橡胶产品可以通过下列方法加工:挤塑。注塑成型、吹塑、压延、以及热成型。并且,注塑成型已经被简化;加宽了低粘度可熔融的橡胶的加工范围,并且使加工所需的特殊要求降至最低。
应用
可熔融加工的橡胶主要用于制作挤塑、模塑成型、吹塑以及压延的制品。这些产品可以用可熔融加工橡胶直接制成,也可由PVC与可熔融加工橡胶共混物制成。
可熔融加工的橡胶与选用的PVC一类热塑性塑料共同加工,可以得到预期的模塑复合材料和具有刚性和弯曲性的热塑性组份的共挤出型材。
迄今大多数被使用的可熔融加工的橡胶产品大都是挤塑制品。包括:建筑物和汽车窗密封条、制冷器软管外套管。电缆包皮、门密封垫以及胶乳芯棒。可熔融加工橡胶的挤塑一吹塑产品也可以用于生产回旋状汽车胎垫。
用可熔融加工橡胶模塑的各种形状的“橡胶”制品最多。模塑成型有一大片市场领域,它可以满足许多不同的需求。预计新的模塑成型产品将很快被广泛采用。这种模塑成型产品包括:支柱接头。液下阀门垫片、计算机插头垫(用于电缆口的密封)、用于测试仪器的精密A型图、用于减震的摩托车气缸垫、用于缓冲和封接的模塑垫圈、汽车刮水器刮片、以及盲柄和门扶手组件。
热塑性硫化橡胶在汽车部件,如软管外套管、密封垫、回旋状胎垫、门窗密封等的应用中,非常重要。由于有很好的电性能,所以它被广泛应用于电子、电器工业中的电缆、电线包皮。在许多建筑和结构用途中可用作膨胀接头和密封件。特殊品级的热塑性硫化橡胶产品可接触食品。饮料、药物以及活体组织。热塑性硫化橡胶在医学方面的应用包括注射器、药瓶塞、床单以及给料泵的膜等。
商业信息
DU Pont公司提供牌号为 Alcryn的可熔融加工的橡胶原料以及新的易成型品级产品。Monsanto公司提供牌号为Santoprene橡胶和Geolast弹性体的热塑性硫化橡胶。
热塑性弹性体弹性合金的价格中等,1990年10月1日价格每磅1.61~2.20美元之间。特殊用途品级产品的价格会高些。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:51
乙烯-丙烯酸乙酯(EEA)
乙烯-丙烯酸乙酯(EEA)树脂是聚烯烃中韧性及柔度最大的一族。它们的范围包括从类橡胶的,适合作热熔粘合剂的低熔点产品,到类聚乙烯的,具有非同寻常的韧度和柔度的产品。这类树脂都是乙烯和丙烯酸乙酯的无规共聚物,通常结构为
丙烯酸乙酯部分为共聚物提供柔度和极性,通常占聚合物的15—30%(wt)含量。与乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)相比,同为乙烯共聚物,EEA有更高的热稳定性,并属于非腐蚀性降解产品,因而能适应的加工条件范围更宽。
加工厂和再制厂常常把EEA与烯烃类聚合物或工程聚合物掺合在一起,以便生产出把两种树脂的优点结合起来的产品。
化学与性能
EEA树脂是在专门改装过的高压聚乙烯反应器中由自由基聚合法生产的。当丙烯酸乙酯的含量增加时,共聚物将变得更坚韧、更柔软、更有弹性。高丙烯酸乙酯含量树脂的极性,增加表面吸收油墨的能力并具有粘合性质。
与其它聚烯烃如LDPE相比较,EEA的基本使用性能有:对应力断裂、冲击、和弯曲疲劳有较强的抵抗力;较高的摩擦系数;较好的低温性能以及更低的熔点。当丙烯酸乙酯(EA)含量升高时,共聚物的上限使用温度稍有下降,透明度降低。
市场上的EEA通常是未加改性的片状树脂,但也有含大量填料的专用混合料,如阻燃混合料和用作线缆涂层的半导体材料。
加工
加工EEA共聚物可采用为具有相似熔融指数的LDPE设计的标准的挤塑。吹塑和注塑设备。典型的挤压熔融温度为320°F;注塑法的温度范围为280—400°F,具体数值需根据熔融指数和丙烯酸乙酯的含量而定。EEA共聚物加工时无论采用挤压法、吹塑法或者注塑法加工,通常均无须使用助剂。
用途
典型用途包括:聚合物改性、热熔性粘合剂和密封剂、挠性软管和普通管子,层压片材、多层薄膜、注塑和挤压零件以及电线和电缆混合料。
EEA共聚物能与所有的烯烃聚合物相容,如:VLDPE、LDPE。LLDPE、HDPE和聚丙烯等。EEA与其它聚烯烃混配在一起,一般用来生产一种模量能达到专门要求的,又保留了所想要的EEA特性的产品。高模量聚合物如聚下难、酰胺和聚酯,添加了EEA共聚物后,抗冲击性能显著提高。EEA共聚物也用来生产热熔性粘合剂类产品,比乙烯共聚物有更宽的使用温度范围。EEA热熔性粘合剂有一些独特的综合性能,包括:很高的剪切破坏温度和低温韧度;以及对非极性基质有优良的粘合力。在薄膜应用领域,EEA共聚物被用作多层薄膜的连结层,并用于和其它聚合物混配以改进低温韧度和抗应力断裂性能。EEA共聚物对填料有很高的容纳量,以EEA和炭黑为原料的半导体薄膜及管材被制成微型芯片的包装材料、甘油炸药袋,以及多种医院方面的防静电用途。FDA规定,接触食品的EEA共聚物中EA含量不能超过 8%,然而,较高 EA含量的共聚物可以与其它烯烃聚合物掺合,从而使混合料中的 EA含量低于 8%,满足 FDA的规定。而同时,混合料还必须满足FDA中177•1520条款对聚烯烃浸取物的限制。
商业信息
EEA共聚物大约从1962年开始商品化,美国当前的消耗量约每年2500万磅,年增长率接近 6%。1993年1月1日的价目单上,它的定价在78—90美分/磅之间。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:51
线性低密度聚乙烯(LLDPE)

线性低密度聚乙烯在结构上不同于一般的低密度聚乙烯,因为不存在长支链。LLDPE的线性度取决于LLDPE和 LDPE的不同生产加工过程。LLDPE 通常在更低温度和压力下,由乙烯和高 级的a烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合 而生成。共聚过程生成的LLDPE聚合 物具有比一般LDPE更窄的分子量分 布,同时具有线性结构使其有着不同的 流变特性。LLDPE的熔融流动特性适l应新工艺的要求,特别是用薄膜挤出工艺,可产出高质的 LLDPE产品。LLDPE应用于聚乙烯所有的传统市场。增强了抗伸、抗穿透、抗冲击和 抗撕裂的性能使LLDPE适于作薄膜。 它的优异的抗环境应力开裂性,抗低温冲击性和抗翘曲性使 LLDPE对管材、板材挤塑和所有模塑应用都有吸引力。 LLDPE最新的应用是作为地膜用于废 渣填埋和废液池的衬层。

生产和特性

LLDPE的生产起始于过渡金属催化剂,特别是齐格勒(Ziegler)或飞利 浦(Phillips)类型。基于环烯烃金属衍生物催化剂的新工艺是LLDPE生产的另一个选择方案。实际的聚合反应可以在溶液和气相反应器中进行。通常,辛烯与乙烯在溶液相反应器中共聚,丁烯。己烯与乙烯在气相反应器中聚合。在气相反应器中生成的LLDPE树脂是颗粒形式,且可以粉料或进一步加工成粒料出售。

以己烯和辛烯为基础的新一代超LLDPE已由莫比尔、联合碳化物。Novacor和道塑料等公司推出。这些材料具有很大的韧性极限,在自动取出袋的应用中有新的潜力。

很低密度PE树脂(密度低于0.910g/cc。)也在近年出现。 VLDPES具有的柔性且软度是LLDPE达不到的。

树脂的特性一般体现在熔融指数和密度。熔融指数可反映出树脂的平均分子量且主要受反应温度控制。平均分子量与分子量分布(MWD)无关。催化剂选择影响MWD。

密度由共聚用单体在聚乙烯链中的浓度决定。共聚用单体浓度控制短支链数目(其长度取决于共聚用单体类型)从而控制树脂密度。共聚用单体浓度越高,树脂密度越低。

在结构上,LLDPE在支链的数目和类型上与LDPE不同,高压LDPE有长支链,而线性LDPE只具有短支链。
在结构上,LLDPE只在短支链数目上与HDPE不同。HDPE的短支链数目较少,因此,是有更高密度的材料。

LLDPE的物理特性受控于它的分子量,MWD和密度。
LLDPE优于LDPE,归根结底取决其用途。通常,在所有应用中用LLDPE生产刚性更强的产品,虽然根据ATSM对低密度材料标准,LLDPE和LDPE的密度都在0.91—0.925之间。

LLDPE形成更高结晶结构,因为不存在长支链。LLDPE较大的结晶性产生较高刚性的产品。这种较高的结晶度也使LLDPE与LDPE相比,熔点提高了 10~15℃。

更高的抗伸强度、抗穿透性、抗撕裂性和伸长率增加是LLDPE的特性,使其特别适用于制薄膜。如果用己烯或辛烯代替丁烯作共聚单体甚至连抗冲击力和抗撕裂性也可得到较大的改进。对于相同熔体指数和密度下的给定树脂,己烯和辛烯LLDPE树脂在冲击和撕裂性能上提高到 300%。己烯和辛烯树脂更长的侧链在链之间起到象“绳结”分子一样的作用,改进了化合物的韧性。

用环烯烃金属衍生物催化剂生产树脂将具有独特的性能。更窄的MWD,改进了共聚单体分布,有更好的薄膜透明度、密封性和冲击强度,这些与用齐格勒催化剂生产的LLDPE相似。 在透明度这一特性上,LLDPE具有与LDPE相似的缺点O LLDPE薄膜的浊度和光泽度是不好的,主要因为它的更高结晶性造成了薄膜表面粗糙度。LLDPE树脂的透明度可通过与少量的LDPE共混而改善。

加工

LDPE和LLDPE都具有极好的流变性或熔融流动性。LLDPE有更小的剪切敏感性,因为它具有窄分子量分布和短支链。

在剪切过程中(例如挤塑),LLDPE保持了更大的粘度,因而比相同熔融指数的LDPE难于加工。在挤塑中,LLDPE更低的剪切敏感性使聚合物分子链的应力松驰更快,并且由此物理性质对吹胀比改变的敏感性减小。

在熔体延伸中,LLDPE在各种应变速率下通常都具有较低的粘度。也就是说它将不会象LDPE一样在拉伸时产生应变硬化。随聚乙烯的形变率增加.LDPE显示出粘度的惊人增加,这是由分子链缠结引起。

这种现象在 LLDPE中观察不出,因为在LLDPE中缺少长支链使聚合物不缠结。这种性能对薄膜应用极重要.因为 LLDPE薄膜在保持高强度和韧性下召易制更薄薄膜。nLLDPE的流变性可概括为“剪切时刚性”和“延伸时柔软”。

当用LLDPE 替代LDPE时薄膜挤塑设备和条件必须做修改。LLDPE的高粘度要求挤塑机有更大的功率.并提供更高的熔体温度和压力。

模口隙距必须加宽以避免由于产生高背压和熔体断裂而降低产量。 LDPE和 LLDPE的一般模口隙距尺寸分别是O. 024~0. 040 in.和 0. 060-0. 10in。
LLDPE的“延伸时柔软”的特性在吹膜过程中是一个缺点。LLDPE的吹塑薄膜膜泡不象 LDPE的那么稳定。

一般的单唇风环对 LDPE的稳定足够使用.LLDPE的特有的膜泡要求更完善的双唇风环来稳定。用双唇风环冷却内部膜泡可增加膜泡稳定性,同时在高生产率下提高薄膜生产能力。除了膜泡的更好冷却外,很多薄膜生产厂采用与LDPE共混方法以增强LLDPE溶道理上,LLDPE的挤塑可以在现有LDPE薄膜设备上完成,当LDPE的共混物中 LLDPE的浓度达 50%时。加工 100% LLDPE或富含 LLDPE的与LDPE共混材料时,采用一般的LDPE挤塑机,必需改进设备。

根据挤塑机的寿命,要求改进的可能是加宽模口隙距,改良风环,修改螺杆设计以更好挤出,必要时应增加电机功率和转矩。对于注塑应用,一般不需改进设备,但加工条件需达最佳化。

滚塑加工要求LLDPE研磨成均匀颗粒(35筛孔)。加工过程包括用粉末状LLDPE填满模具,加热并双轴向地旋转模具使LLDPE均匀分布。冷却后产品从模具中移出。

应用

LLDPE已渗透到聚乙烯的大多数传统市场,包括薄膜、模塑、管材和电线电缆。防渗漏地膜是新开发的LLDPE市场。地膜,一种大型挤出片材,用作废渣填埋和废物池衬垫,防止渗漏或污染周围地区。

LLDPE的一些薄膜市场,例如生产袋子、垃圾袋、弹性包装物、工业用衬套、巾式衬套和购物袋,这些都是利用改进强度和韧性后这种树脂的优点。透明薄膜,例如面包袋,一直由LDPE占统治地位,因为它有更好的浊度。然而,LLDPE与LDPE的共混物将改进强度。抗穿透性和LDPE薄膜的刚度,而不显著影响薄膜的透明度。

注塑和滚塑是LLDPE最大的两个模塑应用。这种树脂优越的韧性和低温、冲击强度理论上适于废物箱、玩具和冷藏器具。

另外,LLDPE的高抗环境应力开裂性使其适用于注塑与油类食品接触的模塑盖子,滚塑废料容器、燃料箱和化学品槽罐。

在管材和电线电缆涂敷层中应用的市场较小,在这里LLDPE提供的高破裂强度和抗环境应力开裂性可满足要求。目前, LLDPE的 65%- 70%用于制作薄膜。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:52
聚对苯二甲酸环己撑二亚甲基酯:PCT

聚对苯二酸环己撑1,4-二亚甲基酯是高温、半结晶的热塑性塑料。PCT具有优良的热性能,可以用于要求耐高热的场合,例如可装配电子元件、汽车零部件和双面可烤厨具。注射成型是玻纤增强PCT的最好加工方法,虽然未增强PCT也用于挤出膜,例如柔韧的电子电路网。另外,PCT和以PCT为基料的共聚物可以与其他工程热塑性塑料共混,例如与聚碳酸酯共混,表出出良好的透明度、韧性、耐化学性、流动性和光泽性。

化学和性能

PCT由1,4-环己烷二甲醇与对苯二甲酸二甲酯反应生成的。PCT的高温性能与它的高熔点(555F)有关,可与其他聚合物如PBT(437F)和PET(482F)相媲美。作为比较,聚苯硫醚(或PPS),熔点为545F。

PCT与其它热塑性树脂不同之处在于它更高的热变形温度值(HDT)。玻纤增强级PCT的HDT值在1.82MPa下高于500F,而PBT约400F,PET为435F。玻纤增强级PCT在182MPa下的 HDT值与 40%玻纤增强 PPS相同。阻燃级PCT的HDT值略低。PCT共混物的持续使用温度高达300F。

PCT共混物具有力学性能、热性能和电性能的优良平衡。它们也表现出湿度吸收力低和对较大范围内各种化学品优良的抵抗力,包括发动机所用油品和其他有机溶剂。PCT混合物阻燃达UL94V-O级(1/16 inch厚度)。

特殊品级

PCT一般应用于以下3种基本形式:填充共混物、作为共聚酯或熔融共混物。

填充共混PCT采用玻璃和无机物填料,并添加各种稳定剂、阻燃剂和其他加工助剂,使其成为高温使用环境下的高性能材料。玻璃和无机增强材料的比例从15%一40%,其中30%是常用的。PCT填充共混物优良的高温性能使它有希望在各种工程上应用,尤其是那些要求短期抗高温性的应用。

PCT共聚酯表现出很宽范围的性质,这取决于特定的共聚酯。PCTG是乙二醇改性共聚酯,适于挤出或注射成型,其中注射成型是目前广泛采用的主要方法。PCTG共聚酯具有高抗冲击性、极佳的透明度,高光泽性,特别是抗辐射性和优良的抗化学性。PCTG共聚酯的缺口悬臂式冲击值与PC相近。除PC外,PCTG共聚酯可与其他纯聚合酯如ABS相竞争。这种共聚酯的特性使其用于各种医疗和光学等要求透明度和韧性的场合。

PCTA是一种酸改性共聚酯,挤出膜和片材用于包装。PCTA共聚酯膜具有极好的透明度、低温柔韧性、高的撕裂强度和耐化学性。另外,PCTA共聚酯可以添加玻璃和(或)无机填料,使其具有高温特性,用于双面可烘烤厨具。

PCT或PCTG共聚酯与其他聚合物的熔融共混物提供了一定范围力学性能和热性能,可改性后作为专门用途。最通用的熔体共混物是由PCTG共聚酯和PC构成的,表现出极佳的透明度和光学特性,如很好的透光性和很低的混浊度,好的耐化学性和柔韧性,其缺口悬臂梁式冲击强度测定值高。通常,这些熔体共混物具有的性能与PC及其他PC为基础的共混物相近。以PCT和PCTG共聚酯为基础的熔体共混物可具有比PC更好的耐某些化学物的性质,并表现出很好的光泽度和可着色性。由此,这些熔体共混物可用于医药工业。游乐专用车辆的壳体和罩面板。

加工

如同所有聚合物,适当的干燥是PCT共混物、共聚酯和熔体共混物加工成功的重要部分。PCT共混物应该在150~160F下于燥4~6小时,空气流速为 1.0 cu. ft./min(对 lb/hr的被处理物料),空气露点一20F或更低时效果最佳。建议用带干燥剂、漏斗式干燥器进行干燥,盘式干燥箱也可使用。常见的熔体温度范围是565~590F,建议根据不同的配方模具温度范围在200~275F。低些的模具温度,150~175F,可以改进周期时间,减少飞边。但是,在低温时模塑出零件的尺寸受到高温时会改变。建议注射速度从中等到快速(1-4秒注射时间),通常的注射压力范围在5.5~11MPa。

PCTG共聚酯和熔体共混物在露点为-20F或略低的空气中干燥效果最佳。共聚酯通常在160~170F下干燥4 小时,共混物一般在190—200T下干燥4~6小时。它们的熔融温度范围通常都在530~560F。模具温度在80—100F时生产出制品是最佳的。建议填充时间从中速到快速,通常的注射压力为5.5-11MPa。

应用

由于PCT共混物、共聚酯和熔体共混物所表现出的宽范围的优良特性,这些材料有一系列的最终用途。PCT填充共混物应用于电器/电子和汽车市场,这取决于它们的耐高热性。共聚酯和熔体共混物主要应用在医药、消费品、光学和游乐/专用车辆等市场。

电器/电子业:PCT填充共混物用于接线盒、插座、集成电路板、插头槽板组合件、继电器元件,线圈架和无线通讯设备元件。发展趋势是小型化和在表面加工技术辅助设备中应用。如在高温装配过程蒸气相和红外线焊接等加工技术装备中应用。传统的设备罩盖材料正被高温材料如 PCT所取代。

汽车:由于PCT共混物的耐高温性、高强度和耐化学性,它用于各种汽车发动机室机械元件如交流发电机电枢和压敏器。

医药业:共聚酯和熔体共混物具有透明度高、韧性好、耐化学性和耐辐射性,因此它们应用于各种医药器械,如导管系统、细菌过滤器、自密封水价、通风管道系统的一次使用零件和医用接管头。

仪表器械:纯色和染色的共聚酯及熔体共混物应用于仪表器械,如底板维护喷嘴、液体储存槽和冰箱门和其它透明内部零件。从经济角度,这些聚合物提供的透明度、韧性和耐化学性在一定范围内不需再用其它的透明聚合物。新的、透明的PCT聚合物的特点是能制造较高级模件,同时价格较低,使其成为仪表产品材料中的最新附加物。

光学:共聚物和熔体共混物可应用于那些要求透明度和高抗冲击性的地方,包括安全护目镜、安全玻璃框、脸部防护罩、太阳镜和牙齿保护套等。

游乐/专用车辆:起初选择熔体共混物是由于它们的抗冲击性、耐化学和抗UV性、光泽度和可染色性。在这些交通工具应用中包括割草机盖板和侧板。拖拉机发动机盖、护栅和挡泥板等。

商业信息

填充共混PCT由伊斯曼特种塑料公司和GE塑料公司供应。由伊斯曼特种塑料公司和GE塑料公司供应。共聚酯由伊斯曼特塑料公司供应。
填充共混PCT价格范围从一般应用等级的2.65美元/磅到防火等级的3.5美元/磅。共聚酯和熔体共混物的价格1.20~2.20美元/磅。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:53
聚对苯二酸丁二酯( PBT)

聚对苯二酸丁二酯是一种半结晶的热塑性塑料聚酯。它结晶速度快,因而加工成型时优先使用注射模塑成型方法。 PBT一直用于开关工业,在这里耐化学性、耐高温性、良好的电性能和在细小截面中能长距离流动都是很重要的。 PBT树脂和以 PBT为基础的共混物也应用于制造很多种汽车零件,从导向装置到保险杠,要求高强度或高抗冲击性。汽车电缆和光纤电缆可以用PBT挤压出涂敷层以抵抗恶劣的环境。

化学和性能

PBT具有特殊的结构,它是在1,4一丁二醇和对苯二酸二甲酯之间发生一个酯基转移反应而生成的,紧接着又发生后缩合反应,使酯基转移,产物的分子量提高到期望的数值。未改性 PBT 薄截面是半透明的,但其稍厚截面是白色不透明的。PBT可以与各种添加物共混生成树脂,拓宽产品的性能。这些树脂以粒料形式提供。

PBT的玻璃态转变温度(Tg)大约为125F,熔点为437F。由于PBT是半晶体树脂,它的最高使用温度不象在非晶体树脂中受Tg的限制。未增强PBT的负荷变形温度在负荷1.82MP下为130F,当负荷为455kPa时高达350F。增强PBT在1.82MPa负荷下负荷变形温度高达410F。PBT树脂的UL持续使用温度指数可达到284F。

PBT树脂具有良好的耐多数化学溶剂性能。在室温下,PBT不受水、弱酸。弱碱、常见有机溶剂、油脂、油和清洗剂的影响。即便在较高温度下,PBT也保留耐许多化学品的特性,包括汽车用油和多数化学品。反复或长期暴露可能减小PBT的耐化学性,PBT适用于洗碗机,但不适用于反复加热的高压蒸气锅。PBT的抗化学性使其不能用溶剂胶粘。

未改性PBT的悬臂梁式冲击强度小于lft.lb/in,但对于加入抗冲击改性剂后的混合物,则高达18ft.-lb/in,即便在毛0下也如此。玻璃增强PBT的悬臂梁式冲击强度为 1.5—2.0ft.-lb/in。

PBT树脂断裂时抗张强度范围,从未增强级的 37MPa到 30%玻璃增强 PBT的145MPa。在弯曲时未增强PBT强度是54MPa;弯曲时延伸率5%,比大多数的非晶体树脂低。根据不同的增强水平,PBT的挠曲强度从90到221MPa;挠性模量从 2702 到13786MPa。

由于PBT湿度吸收力低,它的物理特性在高湿度环境中短期内不受影响。不受湿气影响也是PBT电器件的特性。PBT的介电强度400—600V/mil,其介电常数(60Hz)是3—4,这说明为何PBT树脂在电器/电子工业那么重要。

未改性PBT树脂在UL94-V测试中定为HB级。阻燃化学物的添加后PBT属V-O级即使截面只有0.028 inch薄。某些改性PBT通过了更严格的UL94-5V等级测试。

市售品级

根据加工要求未增强PBT有不同的分子量。某些等级满足FDA要求。未增强PBT可制成V-0级的产品。其它聚合物的添加可使共混物具有优良的抗冲击性能,包括低温抗冲击性。这是折衷的办法,尽管某些共混物的抗化学性可能下降。

共混材料可由PBT与各种形式和等级的填料和增强材料共混制得。玻纤增强材料含量 7%一 50%,以拓宽物性范围。最通用的是 30%增强等级。用无机填料代替某些纤维,在一定程度上改变材料的特性。最显著的是,纤维增强晶体树脂模塑时翘曲的倾向由于加人无机填料而减小。一些特殊等级只用无机填料。所有的共混等级都可用添加剂达到成为阻燃的。

极少数聚合物的加入,如聚碳酸酯或PET(聚对苯二甲酸乙二酯)可以改善以PBT为基料的模塑零件的表观。

加工
PBT在加工前应干燥。建议条件为:干燥室温度250F,干燥时间2—4h,干燥介质OF露点的空气,其湿含量应小于 0. 05%。

在常用的加工温度(450~500F)下,熔融粘度低至足以使料流注满长而薄的通道。熔融温度高于520F会导致一些特性的丧失,这是由于材料的热降解,停留时间长降解尤甚。

通常的模具温度是150~200F。对某些未增强PBT部件温度需高到250F才能得到完全结晶。所用的模具温度范围可影响某些特性,诸如表面光泽、凹痕和翘曲。

建议用快速的注射速度,这与材料很快结晶速度相匹配,也就是说,对重量少于几盎司的零件制作周期应短。

尽管多数PBT用注射成型加工,其它方法也是可行的。发泡PBT需要发泡剂,最典型的应用是减少体积大。厚制件的凹痕。未增强PBT用量的增加是由于它用于电线、电缆的挤出包覆涂层。这种材料也可以挤出成型和生产板材,但有一些困难。

应用

一些突出的性质己使PBT成功地应用于电器/电子市场。其良好的电性能,不受产品使用环境的影响;高流动性,使其可以模塑小的、复杂的零件;耐高温性使其可承受短时间的焊接作业。

PBT用于制造开关、线圈骨架。灯插座、接线柱头、保险丝盒和电机零件,并应用在配电器和微电子电路中。1993年在以上工业中所用的各种PBT大约有450万磅,其中大部分是填充和阻燃材料。

在汽车制造业中,PBT的耐溶剂(汽油、液压油等)性是很重要的,而且材料的耐高温性和高强度对汽车发动机室是必需的,其它如配电盘、接插件等电器零件对材料要求也是如此。对于门窗等硬质制品和大型零件,如前格栅式进风板,高强度是必需的。

减轻重量是用PBT制品代替许多金属零件的驱动力。如1993年树脂在汽车中应用量约达600万磅。用于汽车保险杠的抗冲击改性PBT有巨大的市场。

其他工业市场用量一般较小。替代金属是一个重要用途,因此PBT的强度和耐环境性很重要。PBT在泵零件。齿轮、传送带部件及门窗等硬质制品市场有竞争力。这个市场1993年树脂用量约300万磅。其它树脂在这些市场与PBT竞争,而且有少数用户不愿用PBT取代金属。
PBT用于制造许多仪表把手、底座和罩壳,替代热固性材料。仪器仪表业及其它多方面用途(例如画刷的纤维等)。1993年总用量约为300万磅。

商业信息

美国主要的PBT供应商包括GE塑料公司(牌号为Valox,Xenoy)Hoechst Celanese公司(牌号为Celanex,Vandar、 Albis公司(牌号为 Pocan)和BASF公司(牌号为Ultradur)。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:53
聚对苯二甲酸乙二酯:

工程级PET

工程级聚对苯二酸乙二酯树脂是热塑性塑料,一般用注射成型。它们用玻纤、玻璃片、无机物或云母填充增强,可改善其特性,如刚度、强度和耐热性。

目前供应的是全配合树脂,PET树脂和增强剂(如玻纤)之间形成的化学键,可使其增强强度、刚度和耐热性。工程级PET树脂也以其优良的熔体流动性、模塑高精度和用多腔模具形成的高生产率而著称。它们的机械和电器特性范围宽广,使工程级PET树脂成为取代金属的理想选择,作为取代铝和锌压模发动机外壳和设备、家具用结构钢,热固性开关、继电器、传感器和其他电器设备,以及其他要求更高性能的热塑性塑料的地方。

化学和性能

在70年代初期,工程级PET主要以滑石形成晶核,由于其注射成型过程要求长周期和很高模具温度(大约257F),市场受到限制。随着70年代末80年代初的结晶技术的出现,工程级PET在许多市场作为通用工程树脂得到广泛承认。

这种新的结晶技术系以热水加热模具以极快的周期模塑PET树脂。这种新结晶技术的成功为配方和共混技术的重要发展铺平了道路。因此,如今的工程级PET树脂为使用者提供了很宽范围的改进后的特性,包括增强韧性和翘曲控制。同样,坚固的阻燃PET是应用新的增效剂和阻燃剂所致。

工程级PET树脂具有优越的强度和刚度,极佳的尺寸稳定性。突出的耐化学、耐高温性和固有的优良电性能。30%玻纤增强工程 PET特有的物理性质如下:

拉伸强度(73F):159MPa
断裂伸长率(73T):2.7%
悬臂梁冲击强度 ft-lb/in(73F):1.9
介电常数(KHz):3.6
电损耗因数(KHz):0.005
吸水率(24小时,73F):0.05%

品级

各种等级的工程级PET可以大批量提供,以满足众多最终用户的要求。为得到极好的表面光洁度和在薄制件中完整结晶,建议用高些的模具温度(250F)。另外,当使用无晶核或结晶系的工程级PET树脂时,建议用更高的模具温度(265F)以获得最佳性能。

应用

工程级PET树脂的主要最终用户市场包括:汽车、电器/电子、仪表和家具。

汽车:工程级PET树脂在这个市场的应用正在增加。目前,这些树脂应用于结构零部件,如行李架、开式栅栏进气板;功能性壳盖,如风挡雨刷、电动机外壳、叶片支架和后罩;各种汽车用电器/电子应用,如传感器、电灯插座、继电器、开关和线圈。

电器/电子:Xi程级PET树脂广泛应用在电灯插座、声频/视频转换器线圈、日光灯镇流器、接线板、电子接插件和密封材料。

仪表:在仪表工业中,工程级PET应用于供箱和仪器把手;微波炉转换器线圈,小仪器的支架底座、控制板、底板和外壳等。

家具:目前工程级PET在这个市场的应用包括:底座、座位底盘、椅臂和脚轮等在该领域应用尚有潜力。

工程级PET的其它用途包括工业设备,如一般用途的泵外壳,图象应用如三维系统电路板以及办公室自动化设备的结构件。它的新用途是计算机外壳和结构件。

商业信息

工程级PET树脂由 Du Pout(Rynite),Allied-Signal(Petra),General Electric(Valox),Hoechst celanese(Impet)、Mobay(Petlon)和Thermofil,Wilson Fiberfil(Tetrafil)提供。一般用途和韧性化工程级PET的价格(本色和黑色等级)范围是$1.5—$2.00/磅。阻燃级 PET价格$1.7一$ 2.4/磅。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:54
聚对苯二甲酸乙二酯:标准级PET

多年来,聚对苯二甲酸乙二酯这种缩聚物主要应用于食品包装薄膜和纺织品纤维及其他用途。现在,它作为包装材料用量在增加,不仅用于汽水饮料瓶,还用于非结晶PET(APET)、结晶PET(CPET)罐头和碟子。在过去五年中,工程级PET和共聚酯,作为新聚合物产品,已分别用于工程和特殊包装材料。

PET在汽水饮料包装材料上的成功应用是由于它的韧性和透明度,取向能力、极好的经济价值和高速度瓶加工技术的发展。PET饮料罐具有重量轻、耐碎、可重复利用性和很好的气密性能。灌满的2升PET饮料瓶比相类似的玻璃瓶轻 24%;空瓶重量是同型号玻璃瓶的1/10。使其在从生产商到消费者的各环节中,节省劳动力、能源和成本。

化学和性能

饮料瓶用PET是由对二甲苯氧化所得的对苯二酸(TPA)生产的。对苯二酸经提纯或与甲醇反应生成对苯二酸二甲酯(DMT),或进一步氧化生成纯对苯二酸(PTA)。PET的另一个基本原料是乙烷,乙烷经反应转化为乙二醇(EG)。PET是由DMT(或PTA)与EG在连继熔融态下聚合反应生成的缩聚物,而后在固态聚合过程中得到大晶粒和最终的分子量、固有粘度。该固态过程也使聚合物的乙醇含量足够低。

一般的商品PET树脂大约在480F熔融,但高结晶PET的熔点大约为520F。

定向结晶PET具有优良的强度。韧性和透明度,并耐弱酸碱和许多溶剂。

特别等级

拉伸吹塑级PET可提供纯色、绿色和淡黄色的PET。反应器中着色的聚合物不需对物性有不利影响的再配合,并改善了颜色的均一性。各种不同固有粘度的纯树脂均可获得。PET共聚物结晶速度较慢,这使其允许在较宽的加工条件范围下生产高质的汽水饮料瓶。

也可提供一种可挤压吹塑的聚合物。这种材料兼备有优良的熔体强度和慢结晶速度的优点,可在适用的挤压吹塑设备上简单加工。各种增强、阻燃和其他特种聚合物不断被介绍或改进以满足新的应用。

加工过程

薄膜加工:PET一般以晶粒形式供应。未取向薄膜挤压前,PET必须在高温型干燥箱中干燥。粒料在干燥后的湿含量应低于 0.003%,使降解(分子链开裂)和特性丧失达最小限度。

薄膜挤出机的长径比(L/D)应至少为24:1,并有足够大的马力。标准的三辊式片材浇注机组用来生产轻触薄膜。薄膜也可直接浇注在冷辊上,不用辊轧。这两种情况,口模应安置在尽可能靠近压延辊的地方,因为其熔体强度低。PET挤压成型需选可能的最低挤塑原料温度(一般约525F),过高的挤塑原料温度会导致分子分解。冷辊上积垢减少到最小限度,可保证好的薄膜平直度,为此,冷辊温度应正好低于开始产生粘附现象时温度,通常140~170F。

瓶加工用注塑坯料的PET干燥步骤与挤塑料相似。模塑原料应不受污染以生产有韧性、纯净的坯料,可根据适用的FDA规程。生产瓶子时,非晶的型坯反复加热到正好高于聚合物玻璃化转变温度(Tg),并在高压下进入模腔。型坯壁按几何法拉伸引起双轴的取向,高水平的分子链排序和延伸导致分子排序增加,并改进物性和气密性。

取向使固体聚合物密度明显增加,控制密度的一个方法是腔壁中的取向程度。取向过程的一个直接结果是:聚合物的拉伸屈服强度、冲击强度和抗蠕变性大大增强了。用PET制成的取向容器抗蠕变性增强,是其成功用于高密封性汽水饮料包装的一个主要因素。目前,有若干满意的工艺用于吹塑取向PET容器。

热塑性共聚酯

此处共聚酯一词是指那些由一个以上二醇和/或一个以上二元酸合成的聚合物。共聚物分子链没有均聚物规整,因此结晶趋向减小。由此,共聚物中有些是非晶体的,有些是结晶型的,有些则兼有,根据加工条件而定。

热塑性共聚酯的加工与热塑性均聚物加工有许多相同之处。它们都应在去湿干燥器中干燥以防止加工过程中水解降解。

PCTA共聚物是环己烷二甲醇和对苯二酸,以及根据需要用别的酸部分取代对苯H酸所形成的聚合物。与PET相比较,这种共聚物具有较低的可革取性,更好的耐热性,低温抗冲击性和水解稳定性。最终应用包括取向和铸塑薄膜、热成型结晶型盘和单丝。

PCTA主要以无定形粒料供应。在挤塑前应在170F下干燥约4小时。挤塑通常在熔融温度530~550F,并在螺杆螺槽的前 1/3或 1/4用水冷却。正常的PCTA共聚酯挤塑薄膜特性有:极亮的透明度、好的低温韧性、高抗撕性和耐化学性。

在合成PCTA共聚酯时改变酸的比例可使聚合物具有不同的独特性质。举例说,有一种聚合物具有不同寻常的高结晶熔融点(545F),用于制可烘烤盘子。PCTA可与其它聚酯共混或填充玻纤、云母,以满足各种性能标准。

PCTA共聚酯制品是法定的用于与食品接触的各种用途,这在FDA规范21CFR-177-1240中已有规定,并也得到USDA许可用作肉禽类包装材料。

PETG共聚酯是众多共聚酯中的另一个典范。与用酸改性的PCTA不同,PETG由 CHDM二醇与 TPA(对苯二酸)和乙二醇化合而成,是一种二醇改性的聚合物。PETG共聚物可以模塑或挤塑,且通常保留非晶性、透明性和实际上无色,甚至在很大截面中也如此。

它具有很高刚度、硬度和良好的韧性,甚至在低温也保持应有的韧性。透明度、韧性和熔体强度相结合使其可用于注塑、吹塑和挤压制型材、管材、薄膜和板材。PETG有未改性型或带有各种添加剂的,包括脱模剂、色母粒和冲击改性剂等用于注塑。

PETG模塑或挤塑前应在120~160F下干燥约4小时。在这两种过程中熔体温度范围都是从420F到510F。加工设备在更高温度下的保压时间应尽可能少,以防止过度降解。注塑成型应在注射机上进行,要求每次注射量为其能力的 50%一 80%。

PETG可以在400—450F之间的熔体温度下挤压吹塑,制成洗发剂、液体洗涤剂、卫生品、矿物油和食品包装用透明瓶。这种材料符合FDA标准,可与食品接触。

挤塑可生产很宽范围的型材,以及包装用管材、薄膜和片材,包括医药设备包装。PETG和PCTA可用环氧乙烷和Y射线消毒。

当用于注塑时,PETG通常在熔融温度范围450-510F下加工,模具温度约在70—130F之间。目前应用包括仪器盖子、机器护罩、化妆品容器、杠杆装置指针、显示元件和玩具。

PCT是环己烷二甲醇与对苯二酸的均聚物。它通常用玻纤填充,在耐高温的电器/电子和汽车中应用。

PCTG是PCT的二醇改性共聚酯,它具有优良的物理特性、耐化学性和透明度,可用注塑成型和挤出膜、片材和管材(其缺口冲击强度与聚碳酸酯基本相似)PCTG可与其它塑料共混,如聚碳酸酯,或填充玻纤、云母等,以满足最终产品要求的特性。

应用

PET主要应用于汽水软饮料包装物。PET已近100%地占据2升包装不回收容器市场,1.5升、1升、0.5升和再小的PET瓶也已得到广泛认可。

PET应用于食品、酒类、洗涤剂。未加碳酸气饮料和工业产品包装物,对PET的需
求预计将持续增长。被包装的食品包括芥茉、胶制品、花生酱、调味品、食用油、鸡尾酒和浓缩果汁等。新颜色,特别是魏伯色PET在药品。维他命和清洗剂的包装上大受欢迎。

PET容器的一个最新、增长速度最快的应用是食品或饮料包装,要求在高温下灌装。许多食品,特别是水果或高水果含量的食品或饮料,一定要在180F或更高温度下包装。这样为产品和容器在灌装时提供巴氏灭菌(消毒)。通常的取向容器,如用于汽水软饮料包装袋在受到160T以上高温时有收缩和变形趋向,这是由于一定的应力松驰所致。制作容器在拉伸吹塑时产生应力集中。改进加工时耐热性技术已有发展,通常称之为“热定型”技术。根据特定加工工艺,已有若干种加工技术细节,具有高度专利权的,据此,可生产出适于在190~195F下灌注的容器。要求包装物具有这种特性的产品有纯果汁。高果汁含量饮料、茶、某些等渗压和运动饮料,调味品、浓缩果汁和某些矿泉水。

PET的其它最终用途是广泛应用于挤压涂层和挤压成型薄膜和板材。PET用作可烘烤纸板包装物的挤压涂层材料,此外,也可以结晶型PET(CPET)为基本材料制作烤炉中的盘子。

PET薄膜通常是双轴取向,用作X射线和其它照像胶片,肉和乳酪包装,磁带,电器绝缘,印刷板和部瓶包装袋。PET也用作工业胶带材料。非结晶、未取向PET薄膜和板材开始拓展用于成型容器、盘、发泡制品和饮料杯。

根据FDA规范21CFR177-1630,PET热塑性树脂和共聚酯是法定的用于食品接触的制品材料。

回收利用

在H次消费塑料包装物中,PET包装物是最可回收利用的。1990年,回收PET包装物约1350万磅,回收利用率 20%。在 1993年,回收了约 4500万磅,回收利用率 30%。目前在美国对PET容器的收集除现场收集外,已有超过3500个路边市场收集点。

再生PET用于纤维、热成型片材。非食物包装物、带材和模塑共混物,其需求量很大。再生PET也可解聚,生成原料用于制新的纯PET。预计其需求在90年代末将达到10亿磅,且净化能力将跟上需求。工业的挑战将推动回收计划实施,以提供原料满足需求。

与团体废物处理相关的另一情况是PET包装物重量轻,在缩减废物来源方面起到显著的作用。现在的PET包装物比70年代末其第一次出现时轻25%一 30%。如果在废物转化能量的燃烧设备中燃烧PET,其高BTU含量可保证有效燃烧,其燃烧产物只有水蒸汽和二氧化碳。由于包装用料与被包装物量的比值低,PET包装物使包装材料废物填埋减少到最小。再者,由于PET是一种相对惰性材料,其废渣埋填物不会形成潜在的危害。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:55
聚醚酰亚胺

聚醚酰亚胺是一种非晶体型的高性能热塑性树脂,1982年由GE塑料公司推出并以Ultem为名注册。这种材料具有高温下高强度和高刚度、长期耐热性,此外还有高尺寸稳定性和电性能,同时兼有宽范围耐化学性和可加工性。未改性聚醚酰亚胺材料颜色是透明的摇滚色。它也表现出固有的阻燃性,且生烟量较少,而不需加人添加剂。

化学和性能

聚醚酰亚胺的化学结构是以芳香酰亚胺和芳醚为单元的重复,其在高温度下的高强度是由刚性的酰亚胺单元提供的,同时醚键提供了链柔软性,使其有好的熔体可加工性能和流动性,其比重为1.27。

聚醚酰亚胺具有很宽范围的耐化学性,包括耐多数碳氢化合物、醇类和所有卤化溶剂;也可耐无机酸和短期耐弱碱。对部分卤化溶剂,聚醚酰亚胺是良好的选材。它的水解稳定性很好,在沸水中浸泡 10 000小时后拉伸强度保持85%以上,在 270F温度下,蒸汽热压循环 2000次后拉伸强度保持在 100%。聚醚酰亚胺具有很好的抗紫外线、Y射线性能,在400兆拉德的钴射线辐射下加工,拉伸强度保持 94%。

美国保险商实验室规定聚醚亚胺树脂的长期使用温度是338T和356T(根据等级),燃烧等级达到UL94V—0(10密耳厚度。)氧指数达47,聚醚酰亚胺符合飞机内件要求的FAA阻燃性和热稀放性的材料标准。它的玻璃化转变温度为419F,并允许在392F下间断使用,在更高温度下,产生短期偏移。在356T下,拉伸温度和挠曲模量分别在41和2068MPa以上。用玻纤、碳纤维增强的材料在接近玻璃态转变温度下,具有更高的强度和刚度。
聚醚酰亚胺在高温和应力下的长期抗蠕变性允许其在许多结构设备中代替金属和其它材料。在可变温度、湿气和频率条件下表现出很好的电性能。在GHz频率下的低损耗因数使聚醚酰亚胺具有高的微波可穿性。它的离子型污染物低水准,在 250F100% R. H.和207kPa下120小时用水提取后的导电率,在20兆欧以上,它可用作电子传感器元件的绝缘材料。

品级

可提供未增强、 10%、 20%、 30%和 40%玻纤增强等级的树脂,用于一般用途的注塑和挤塑。也可提供易流动和脱模级、抗磨损级,高强度和静电消散的碳纤维增强等级树脂和一系列耐高热等级树脂,热变形温度提高25F并可在392F下使用。可提供其它等级和用于结构泡沫塑料、吹塑和热成型的共混物。EMI护套新材料、先进合成材料的新树脂系列和聚醚酰亚胺纤维现在也有供应。

加工

聚醚酰亚胺可以在最一般的热塑性树脂设备上加工。树脂需在熔融加工前彻底干燥。熔体温度在660—800F,注射模具温度150~350F。挤塑、热成型和通常的高速压塑是生产聚醚酸亚胺制品的其它方法。薄膜生产采用熔体挤塑和溶剂流涎技术。该法可生产厚度为0.25mm或更薄的薄膜。聚醚酚亚胺可用普通的、激光和水喷射技术进行机械加工。主要的装配方法包括超声法。振动法和模板焊接附加机械式紧固法、粘合法和溶剂粘接法。

应用

聚醚酰亚胺的基本市场是:

运输上用途包括汽车发动机温度传感器,燃料系统元件,电灯插头和金属化的反射器;高强度传动元件和喷气发动机元件;阻燃/低烟的飞机内部用板材。可提供满足FAA规定的烟雾/毒性标准的材料。

医药制件可以承受反复的高压蒸汽、热空气、环氧乙烷、冷的化学消毒。外科手术的仪器把手和附件、碟、夹钳和喷雾器元件等也属医用制件。

电器/电子应用包括高温度和尺寸稳定性商业用、军用接线头、低损失天线罩、印刷电路板和IC集成电路板,后者系利用树脂的高离子纯度的特点。其它用途有如测试插座、烧焊制成的插座、线圈架、IR开关、防爆外壳、软电路网和低火焰、低烟雾的通风连接件等。

工业上用途包括制作耐热和耐腐蚀D性流体的零件、用于空气处理的零件。高强度机器连轴节和螺纹紧固件,轴承轴衬套和轴承箱、高抗破强度罐和燃料过滤器。
包装和仪表应用包括需要NSF和FDA批准的共挤出食品包装、微波炉炊具、蒸汽和卷曲熨斗。聚醚酰亚胺也用于与聚碳酸酯共挤压生产热成型双面可烘烤盘,大量用于食品包装市场。共挤压具有高的热稳定性以防止在烘箱中翘曲变形,冒泡和粘附;且具有一40”的抗冲击性,可提高包装生产线的效率。

特殊用途包括极小偏差模塑制品如计算机磁盘和高精密度光纤元件,体育用品如碳纤维增强鱼杆,发泡低密度芯材、用于制作轻质而阻燃的结构板条,先进的热塑料毡片、织物和单向抗冲击复合材料。

商业信息

聚醚酰亚胶树脂由 GE塑料公司独家生产。价格范围3.8美元/lb(基础等级)~23美元/lb(定制颜色的特殊等级)。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:56
聚乙烯线性PE介绍

区分线性聚乙烯与支化聚乙烯的一个有用途径是考虑其生成方法。

线性PE包括超低密度(ULDPE),线性低密度PE(LLDPE),高密度(HDPE),高分子量高密度(HMW=HDPE)和超高分子量(UHMW-PE),它在聚合反应器中压力远低于制造支化PE所用的压力。在制造支化PE时,聚合物决定性参数是密度,从某种意义来说,它表述了聚合物长主链组合时的紧密度和规整度(或结晶度)。密度可通过反应器压力和热量的变化而改变;另一方面,线性PE的密度随与乙烯共聚用单体的用量而异。共聚单体生成的短支链随着乙烯主链一起形成,由于支链使聚合物主链间产生分离,共聚单体数量越多,聚合物密度越低。

相反,支化PE同时具有短支链和长支链。LLDPE特性有些不同于其支化同类物LDPE,就是这个原因。如其名字所示,LLDPE是更“线性”,更结晶性,由此加工不同且表现出不同的最终应用性能。通常这种差别不很大,但在一些加工中象吹塑薄膜时,如由生产LDPE改为生产LLDPE,它们则对设备需作相当显著的修改。自从LLDPE开始广泛采用并证明其最终应用性质有显著不同以来,在过去的15年中象这样的替代频繁增加。

线性和支化PE之间的其它不同特性是由于化学构成的不同。虽然它们的单体都是乙烯,但在共聚单体类型上有差别。尽管线性PE是以均聚物形式存在(最高密度等级的HDPE,如用于牛奶瓶的,是均聚物),大多数的线性等级是共聚物,其共聚单体是α一烯烃类原料如丁烯、己烯、4一甲基一1一戊烯和辛烯。相反,所有的LDPE都是均聚物,支化PE共聚物一般具有极性分子单体诸如醋酸乙烯(生成EVA),丙烯酸(生成EAA)等等可赋予诸如粘性的特殊性能。

密度0.92LLDPE树脂(一种强力的薄膜等级)的通常的共聚单体含量为8%- 10%。聚合物特性随使用不同类型的a-烯烃而各异。一般说,增加短支链长度可改进性能。从丙烯、丁烯,到乙烯和4一甲基一1戊烯,再到辛烯增加碳含量,短支链长度依次增加。用丙烯作共聚单体,其性能不会显著高于 100%乙烯生成的PE。然而,由于聚合过程和其他的聚合物生产的参数不同,单体类型不应被认为是树脂特性形成的单一指标。

ULDPE、LLDPE和HDPE这一套名称,完全足以表述现有线性PE的范围。然而,密度不是确定线性PE类型的唯一重要的参数。例如受分子量因素控制,在上述密度范围聚合物可有进一步的差别。

再之,新近发明集中于分子量的分布(MWD)。利用所谓单一位置催化剂进行聚合,树脂公司已生产出分子量分布窄的等级,其主要的最终应用性能如韧性已达到最大值。然而MWD窄的与相对照产物相比,可加工性能减弱了。减少或消除这种损失的折衷办法正在研究之中。有一条开发路线是生产“双峰”树脂,其MWD峰值在1个以上,兼具韧性和可加工性能。另一条路线是生产窄分子量分布的树脂,这种树脂在本质上是线性聚合物,但具有与LDPE类似的长链侧分支。

主要的线性PE类型

线性PE的主要种类如下:

高密度PE是最老的线性PE,在1957年推出。其特征是密度在0.940以上,具有刚性、韧性好的抗环境应力开裂性(ESCR)和低温性能。并在许多主要市场中广泛应用。一些实例是吹塑包装物、模塑零件、挤压管材、型材和滚塑大型中空制品。

线性低密PE大量出现是在1980,虽然各等级早在1960年就有商业供应。它的密度一般是0.916~0.940。

LLDPE的最大的渗透市场是吹塑和平挤薄膜,用于拉伸/粘结(码垛包装等)用途,食品杂货袋和重负载的船运包装袋。其它薄膜用途包括巾式村里,家用食品袋和农用薄膜。模塑级LLDPE已转到LDPE的一些传统市场——例如,注塑封盖、容器、油漆罐、滚塑筒和其它大型中空制品。

超低密度PE是相对新的线性PE。其密度在0.89~0.915之间。具有柔软性、韧性;并有很宽的加工温度范围,可用于薄膜和板材。它也用作共混树脂以及聚丙烯和HDPE的抗冲击改性剂。

为0.94~0.96,在某些场合,加工过程只能用特殊技术和设备。韧性很突出,且抗环境应力开裂性(ESCR)很好。这种材料的一个最大市场是挤塑大直径管于,如用于饮用水,配气系统和下水管道的衬套;另一个最大市场是大型吹塑零件如55加仑筒和汽车燃料箱;第三个最大市场是制造薄膜,商业用作货物袋(如废物袋)。

超高分子量PE,如其名字所示,平均分子量300万或更高,有分子量高达600万的等级。以细粉供应加工厂,它可通过压塑或挤料杆式挤塑加工。

因为这种树脂既不熔融也不具有可测定的熔融流动指数,其加工工艺沿用冶金工艺。它具有卓越的耐磨损性、韧性、化学惰性、低摩擦系数性能和自润滑性,使其广泛用于各种大宗材料处理,制作化学泵零件、进料螺杆,纺织机和其它机械构件。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:56
高密度聚乙烯(HDPE)

HDPE是一种由乙烯共聚生成的热塑性聚烯烃。虽然HDPE在1956年就已推出,但这种塑料还没达到成熟水平。这种通用材料还在不断开发其新的用途和市场。

生产和催化剂

PE最通常的生产方法是通过淤浆或气相加工法,也有少数用溶液相加工生产。所有这些加工过程都是由乙烯单体、a-烯烃单体、催化剂体系(可能是不止一种化合物)和各种类型的烃类稀释剂参与的放热反应。氢气和一些催化剂用来控制分子量。

淤浆反应器一般为搅拌釜或是一种更常用的大型环形反应器,在其中料浆可以循环搅拌。当乙烯和共聚单体(根据需要)和催化剂一接触,就会形成聚 乙烯颗粒。除去稀释剂后,聚乙烯颗粒或粉粒被干燥并按剂量加入添加剂,就 生产出粒料。带有双螺杆挤出机的大型反应器的现代化生产线,可每小时生产PE40000磅以上。

新的催化剂的开发为改进新等级HDPE的性能作出贡献。两种最常用的催化剂种类是菲利浦的铬氧化物为基础 的催化剂和钛化合物一烷基铝催化剂。

菲利浦型催化剂生产的HDPE有 中宽度分子量分布;钛一烷基铝催化剂 生产的分子量分布窄。用复式反应器生产窄MDW的聚合物所用催化剂也可用 于生产宽MDW品级。

举例来说,生产显著不同分子量产 品的两个串联反应器可以生产出双峰分子量聚合物,这种聚合物具有全宽域的分子量分布。

主要特性

HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳 白色,在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀,例如腐蚀性氧化剂(浓硝酸),芳香烃(二甲苯)和卤化烃 (四氯化碳)。该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性,可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能,特别是绝缘介电强度高,使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性,在常温甚至在-40F低温度下均如此。

各种等级HDPE的独有特性是四种基本变量的适当结合:密度、分子量、分子量分布和添加剂。不同的催化剂被用于生产定制特殊性能聚合物。这些变量相结合生产出不同用途的HDPE品级;在性能上达到最佳的平衡。

密度:这是决定HDPE特性的主要变量,虽然被提到的4种变量确实起到相互影响作用。乙烯是聚乙烯主要原料,少数的其它共聚单体,如1一丁烯、l一己烯或1一辛烯,也经常用于改进聚合物性能,对HDPE,以上少数单体的含量一般不超过1%-2%。共聚单体的加入轻微地减小了聚合物的结晶度。这种改变一般由密度来衡量,密度与结晶率呈线性关系。美国一般分类按 ASTM D1248规定, HDPE的密度在 0.940g/。C以上;中密度聚乙烯(MDPE)密度范围0.926~0.940g/CC。其它分类法有时把 MDPE归类于HDPE或LLDPE。

均聚物具有最高密度、最大的刚度,良好的防渗透性和最高的熔点,但一般具有很差抗环境应力开裂性(ESCR)。ESCR是PE抗由机械或化学应力所引起的开裂性的能力。更高的密度一般改进了机械强度性能,例如拉伸强度、刚度和硬度;热性能如软化点温度和热变形温度;防渗透性,如透气性或水蒸气透过性。较低的密度改进其冲击强度和E-SCR。

聚合物密度主要是受共聚单体加入的影响,但较少程度也受分子量影响。高分子量百分数使密度略有降低。例如,在一个较宽分子量范围内均聚物具有不同的密度。
分子量(MW):较高的分子量导致较高的聚合物粘度,不过粘度也与测试所用的温度和剪切速率有关。用流变或分子量测量对材料的分子量进行表征。HDPE的品级一般具有的分子量范围是40 000~300 000,重均分子量大致与熔融指数范围相对应,即从 100~ 0. 029/10min。通常地,更高的MW(更低的熔融指数MI)增强了熔体强度、更好韧性和ESCR,但是更高MW使加工过程更难或且需要更高的压力或温度。

分子量分布(MWD):PE的WD根据使用的催化剂和加工过程而有从窄到宽的不同。最常用的MWD测量指数是不匀度指数(HI),它等于重均分子量(MW)除以数均分子量(Mn)。所有HDPE品级的这个指数范围是4—30。窄MWD提供了在模塑过程中的低翘曲性和高冲击性。中到宽MWD提供了对多数挤塑过程的可加工性。宽MWD也可改进熔体强度和抗蠕变性。

添加剂:抗氧剂的加入可防止聚合物在加工过程中降解,并防止制成品在使用中氧化。抗静电添加剂用于许多包装品级以减少瓶子或包装物对灰尘和污物的粘附。特定的用途需要特殊的添加剂配方,例如与电线、电缆用途相关的铜抑制剂。优良的耐气候性和抗紫外线(或日光)可通过添加抗UV添加剂。没有添加抗紫外线或炭黑的PE,建议不要持续在户外使用。高等级的炭黑颜料提供了优良的抗UV性并可经常在户外应用,如电线、电缆、槽池村层或管子。

加工和应用

PE可用很宽的不同加工法制造。包括诸如片材挤塑、薄膜挤出、管材或型材挤塑,吹塑、注塑和滚塑。

挤塑:用于挤塑生产的品级一般具有小于1的熔体指数和中宽到宽的MWD。在加工过程中,低的MI可获得适宜的熔体强度。更宽MWD品级更适于挤塑,因为它们具有更高的生产速度,较低的模口压力而且熔体断裂趋势减少。

PE有许多挤塑用途,如电线、电缆、软管、管材和型材。管材应用范围从用于天然气小截面黄管到48in直径用于工业和城市管道的厚壁黑管。大直径中空壁管用作混凝土制成的雨水排水管和其它下水道管线的替代物增长迅速。

板材和热成型:许多大型野餐型冷藏箱的热成型衬里是由PE制成的,具有韧性、重量轻和耐用性。其它片材和热成型产品包括挡泥板、槽罐衬里、盘盆防护罩、运输箱和罐。一种大量的增长迅速的片材应用是地膜或池底村里,这是基于MDPE具有韧性、耐化学性和不渗透性。

吹塑:在美国销售的 HDPE1/3以上用于吹塑用途。这些范围从装漂白剂、机油、洗涤剂、牛奶和蒸馏水的瓶子到大型冰箱、汽车燃料箱和筒罐。吹塑品级的特性指标,如熔体强度、ES-CR和韧性,与用于片材和热成型应用级相似,故相似品级可以采用。

注射-吹塑通常用于制造更小的容器(小于16oz),用于包装药品、洗发液和化妆品。这种加工过程的一个优点是生产瓶子自动去边角,不需象一般吹塑加工那样的后期修整步骤。尽管有某些窄MWD品级用于改进表面光洁度,一般使用中宽到宽MWD品级。

注塑:HDPE有数不清的应用,范围从可重复使用的薄壁饮料杯到5-gsl罐,消费国内生产的HDPE的1/5。注塑品级一般熔体指数5~10,有具有韧性较低流动性品级和具有可加工性的较高流动性品级。用途包括日用品和食品薄壁包装物;有韧性、耐用的食品和涂料罐;高抗环境应力开裂应用,如小型发动机燃料箱和90-gal垃圾罐。

滚塑:采用这种加工法的材料一般被粉碎成粉末料,使其在热循环中熔融并流动。滚塑使用两类PE:通用和可交联类。通用级MDPE/HDPE通常的密度范围从 0.935到 0.945g/CC,具有窄MWD,使产品具有高冲击性和最小的翘曲,其熔体指数范围一般为3—8。更高MI品级通常不适用,因为它们不具备滚塑制品希望的冲击性和抗环境应力开裂性。

高性能滚塑应用系利用其化学可交联品级的独特性能。这些品级在模塑周期的第一段,流动性好,而后交联以形成其卓越的抗环境应力开裂性、韧性。耐磨性和耐气候性。可交联PE唯一适用于大型容器,范围从500-gal运输各种化学品储罐到20,000-gal农用储箱。

薄膜:PE薄膜加工一般用普通吹膜加工或平挤加工法。大多数PE用于薄膜,通用低密度PE(LDPE)或线性低密PE(LLDPE)都可用。HDPE薄膜级一般用于要求优越的拉伸性和极好的防渗性的地方。例如,HDPE膜常用于商品袋、杂货袋和食物包装。

回收利用

HDPE是塑料回收市场增长最快的一部分。这主要因为其易再加工,有最小限度的降解特性和其在包装用途的大量应用。主要的回收利用是将 25%的回收材料,例如后消费回收物(PCR),与纯HDPE经再加工后用于制造不与食物接触的瓶子。

商业信息

HDPE是当今世界用量最大的热塑性塑料之一。仅在美国年销量80亿磅以上。
树脂生产商和加工者不断开发特性HDPE品级,改造加工过程和产品,确保这种材料在90年代持续增长。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:57
高分子量高密度聚乙烯( HMW HDPE)

高分子量高密度PE树脂是聚乙烯类树脂中的新种类。它们通常被规定为线性共聚物或均聚物树脂,重均分子量在 200 000和 500 000之间。

根据 ASTM D-1238标准 F的熔融流 动指数是确定高分子量聚合物的另一个 方法,因为熔融指数与分子量成反比。.典型的高载荷熔融指数(HLMI)(标准 F)在1~15g/10分钟之间。明确地说, HDPE树脂的密度范围在0.941- 0.965g/CC。大部分的 HMW聚合物品级是密度范围在 0.944-0.954g/cc的共聚 物。

化学和性能

UHMWPE的生产可以用淤浆或气相反应器进行。乙烯的聚合反应在低 压(0.48—3.1MPa)和低温(176— 230F)环境并在过渡金属催化剂存在下 进行。在这些聚合工艺中的使用的高效 率催化剂包括齐格勒型,如钛一烷基铝混 合物,或菲利浦型以铬氧化物为基础的催化剂,且将催化剂浸渍在二氧化硅/氧化铝载体上。在这种条件下生成的长分子链聚合物实质上就是线性的。对均聚物品级,只有乙烯生成的线性聚合物且基本上没有侧支链。对共聚物品级,可用共聚单体如丁烯、己烯或辛烯。HW聚合物的密度是由所用共聚单体水平来决定的。短侧链引入到线性HMW聚合物中,改变了其结晶程度,因此改变了其物理特性。

在生产HMW聚合物中的一个主要设计参数是分子量分布(MWD)。这些树脂的长分子链长度产生高粘度,由此提出了一个在转换使用设备上的特殊加工问题。

具有太窄MWD的粘性树脂将很难加工。高剪切条件也将弓愧过热和降解,随之丧失物理特性。MWD太宽将使熔体强度低,韧性不够和膜泡/型坯不稳定。

因此,需要一个相对宽的MWD以使加工要求和最终使用特性之间达到最佳平衡。催化剂和反应器工艺上的最新进展是能够生产双峰MWD树脂,它具有更好的加工适应性和更好的最终使用性能。这些树脂类型的特点在于有一个具有很高分子量的组元,以改进其物理和机械性能和一个低分子量组元以改进加工性能。

加工

HMW-HDPE制品主要由挤塑成型生产。具有高载荷熔体指数(HLMZ)低达 1.5g/10分钟的 HMW树脂的挤塑可在新设计的设备上在有竞争力的产率和物性不产生降解的条件下进行。这些新设计包括设计具有强力冷却沟的进料段,可提高进料性能且挤出量可提高60%。

在吹膜领域,沟型进料挤出机可以安装内/外膜泡冷却装置,可显著提高薄膜冷却效率。这也可使产量提高时即可有 100%,同时保持厚薄均匀和薄膜特性。

在吹塑料机头和管模设计上的其它重要改革用以改进挤塑的径向厚薄均匀度。

应用

HMW-HDPE的主要最终应用在过去几年中有所拓展,但仍在以下主要市场应用:HMW薄膜、压力管材、大型吹塑件和挤出板材。这些产品类型的每一种都要求不同的高特性,这可通过调整聚合物的三个主要设计参数的平衡来获得,

度。它的优良的熔体强度产生了牵引比,对超薄制品这是必需的。高分子量和高密度的综合提供了好的刚度、高防湿性、耐磨性、耐化学性,并延长了制品在苛刻环境中的应用寿命。由于这些优良的特性参数,HMW-HDPE己被广泛应用于特殊市场。它的较高生产成本意味着它通常以附加价格出售。

吹塑薄膜是HMW-HDPE的最大最终用途市场。在过去7年中估计年增长率超过 25%。薄膜的最大应用是食品杂货袋和罐头内村;其它两个主要用途包括多层衬垫和商品袋。HMW在这些用途中的一个主要优点是它的高熔体强度,它使薄膜超薄,而韧性损失不明显,这是因为在微薄处可获得优异的双轴向取向。HMW食品杂货袋目前产品厚度在0.55和0.65mil之间。HMW的高承载力和防湿性也使其适用于这些市场。在食品杂货袋市场的主要竞争对手是牛皮纸和线性低密度PE(LLDPE)。聚乙烯食品杂货袋占有率估计在1990年增长到70%以上。

罐衬市场目前是LLDPE占优势,但1990年 HMW应用量水平达 30%,且HMW也开始渗透到罐头衬里市场。由于它的优越性能,HMW-HDPE薄膜厚度是丁烯 LLDPE薄膜的 50%~ 60%时即可有相似的最终应用特性。

HMW1413PE压力管包括各种工业和矿业用管、排水管道、输油临时管。配气管路和生活用水管道。其主要增长方面是污水和工业用管道,这些管道直径可达63-in。一种称作滑动内村的技术用于修复己损坏的旧污水管线。

HMW管材树脂现在的一个用途是光纤电话线装置的光纤内管。表11表示出主要的管材用途和公称管径范围。HMW-HDPE树脂在这些用途中的显著性能包括它的高耐化学性、耐腐蚀性。高抗环境应力开裂性,很好的耐磨性和优良的在-60f低温下的抗冲击性。

在大型吹塑制品市场业务增长最快的是HMW-HDPE。这部分由于其加工过程的通用性和加工技术的发展,因此可生产出更大型和有更复杂几何形状的制品。
用于吹塑的技术包括连续挤塑、往复式螺杆和蓄料机头吹塑。蓄料机头技术具有生产最大型制品(500gal.)的能力,并由于HMW-HDPE很高的熔体强度,使其在这一应用中占优势。
  表 1  主要的HMW-HDPE
       管公称直径
资料来源:Hoechst Celanese
用途        直径范围(in.)
生活用水供给        0.5—2.0
光纤内管        1.0~2.0
配气系统        0.5~8.0
工业和矿业        2.0~63.0
油、气回收        2.0~36.0
污水管及其修复衬管        60-480
主要的吹塑用途领域是货运包装物,容量达55gal,在这里冲击性能。耐化学性和挠曲模量是关键;生活用和城市自卸废物载运箱容量达90gal.;小型载货汽车工具箱;工业用包装物(275gal.);除草剂和农药的喷雾器药罐。


加工的多方面适应性使“单件”结构生产成为可能,这明显优于需要工具的复合装配。同样,产品可以设计成占有所提供的一切空间,在这种场合,产品的容积值是重要的。用HMW-HDPE制造汽车油箱是一个例子。
挤压板材市场每年的增长率在20%~ 25%之间。挤出板材的公称厚度从12-250mil。HMW板材的主要用途包括车身衬里底垫、衬板、水地衬里和户外便携物品。选择HMW-HDPE作这些用途材料是因为它具有低温特性、抗应力开裂性、耐久性和耐化学性。


作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:58
超高分子量聚乙烯( UHMWPE)

超高分子量聚乙烯具有的分子链长度是高密度聚乙烯的10~20倍。更长分子链(更高的分子量)赋予UHMWPE的主要优势在于韧性、耐磨性和抗应力开裂性。由于它是聚乙烯的一种,UHMWPE也具有润滑性、耐化学性和通用HDPE的优良电性能。

长分子链使材料在通用的模塑和挤塑设备上难于加工。加热到熔点以上,UHMW变成透明的,但不流动。

化学和性能

UHMWPE是用齐格勒聚合法生产的。加工过程要求特别高的纯净度,乙烯单体杂质控制在百万分之几。产品是一种白色粉末,颗粒大小与食盐相近。该聚合物通过溶液粘度的方法来检测,据此计算特性粘度 (IV)和分子量(MW)。UHMWPE按ASTM定义其重均分子量(MW)大于300万。

现有的 UHMWPE品级的 MW在300~ 600万之间。一般按照 IV分类, IV为 20dl./g约等于 MW为 300万。 IV为30表示MW为600万。一些品级含添加剂,为特殊最终应用。

通常,UHMW料不加添加剂,并可不需稳定剂进行烧结和锻制。在加工条件下,包含在392F温度下保压若于小时和 0.5吨/平方英寸或更高的压力条 件下,UHM3V可固化成块状、板材或简单挤塑。在这些条件下,会发生一些氧化交联。如果材料的大部分已因交联变得难溶,UHMWPE的IV值不能准确测定。与过氧化物的适当交联用以增强耐磨性。抗紫外线性或延长耐高温性可通过添加 UV稳定剂或抗氧剂实现。

UHMWPE具有一些超乎寻常的性能,特别是耐磨性(比碳钢好 10倍),和低温(甚至比液氮还冷)韧性。UHMW用于低速轴承座。加入硅氧烷、二硫化铝、石墨和特殊石蜡,使低摩擦系数进一步降低。在食品加工工业,UHMW的自润滑性,易净化、低味气/ 味道传递性和耐沸水性得到利用。已符合FDA和USDA要求用于食品、水和药品工。UHMWPE的一些用途是基于它的吸噪音和减震性。如果需要UHMW可用染料着色,而用颜料略差些。

加工

一些研究者已研究出 UHMW的注塑或螺杆挤塑技术。使用按规格改制的设备和很简单的厚壁零件设计,在注塑中已获得有限的成功。在螺杆挤塑中的尝试导致聚合物降解或设备损坏。

用于UHMWPE的最通常加工技术是压塑。使用大型液压机可生产50Sq•ft.大小和许多英寸厚度的板材。薄板材或带材通常用切片短条或块料来生产。厚壁挤塑可以使用由往复式推料杆送料的具有特长滞留时间的口模喂料。锻制技术已发展,在约390F下热压成型和在热模中压缩。UHMWPE可以通过热压板焊接或旋压焊接而连接在一起。板材加热到302T可在金属冲击设备上冲击。粘合系统形成的接缝承受剪切值达6.3MPa。

使用锋利工具和冷却,UHMW较易加工。为使零件具有更簿截面或更精细,机械法是常用的加工方法。加工过程,如钻、磨、旋、锯、刨和螺纹切削为例行工序。对于长时间生产操作过程,建议使用硬质合金工具。

若干加工过程是以UHMWPE和油共混物为基础。形成的凝胶可以在普通塑料挤出机上挤塑加工成板材或长丝。从板材中分离出油使其成为多孔材料,适用于电解槽隔离板或过滤膜。从凝胶长丝中取向和分离油可生产出拉神特性优于钢的纤维。

应用

UHMWPE用于一些性质很不相同的用途。它用于摩托雪撬的齿轮传动和鼓风吹雪机的叶轮,在这些场合,利用UHMWPE的低温韧性、耐腐蚀性和润滑性。

在采矿工业中,UHMW用作斜槽和料斗的滑动面,利用了它的优异耐磨性和耐化学性。新一代的自动卸货矿石运输船、铁路货车和大卡车可能应用UHMWPE,因其具有表面光滑、不粘性和耐磨性。这些特性使其也可用于农业和运土机械,用UHMW材料防护钢材。

耐化学性和表面光滑性的综合可涉及许多用途。食品加工工业用UHMW-PE作为切肉等用板的表面材料,这里需要无孔表面。

加工处理食品和药品传送机用UHMWPE作接触表面和辊子,具有自润滑性、耐沸水和耐化学清洁剂的性能。为延长使用寿命并使运转流畅,装瓶灌注生产线常采用UHMWPE制的同步螺旋加料器和齿带。UHM3VPE在纸张和废水处理工业中用于轴承、脱水底板、滑轨和过滤装置。多孔UHMWPE用作电解槽隔板,展现材料优良的耐腐蚀性。

高强度UHMW纤维是一种新近开发的材料目前在发展。这种纤维已用于竞赛帆船,这里要求材料具有抗霉变性和制成的零件具有尺寸稳定和重量轻的综合性能。这种纤维也用作复合结构的增强材料。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:59
低密度聚乙烯

低密度聚乙烯(LDPE)是高压下乙烯自由基聚合而获得的热塑性塑料。LDPE是树脂中的聚乙烯家族中最老的成员,二十世纪四十年代早期就作为电线包皮第一次商业生产。

LDPE综合了一些良好的性能:透明、化学惰性、密封能力好,易于成型加工。这决定了LDPE是当今高分子工业中最广泛使用的材料之一。

化学和性能

乙烯是聚乙烯制品的基本结构单元。它是从炼油厂气、液化的石油气或液态烃中获得的无色气体。因为它是许多其它工业化学品和聚合物的成分,所以不断地存在乙烯供应的竞争。

这种获得乙烯的竞争具有戏剧性地影响着聚乙烯的价格和有效价值。例如:1990年,国内乙烯生产能力约为465亿磅,其中 51%用于象聚乙烯这样的聚合物的生产。

常规的LDPE可用两种方法生产:管式法或釜式法。两种制法都是将高纯度乙烯通入高压(103到276MPa)高温(300到500F)含有引发剂的反应器中。

引发剂或是氧气或是一种有机过氧化物。反应终止的实现是通过加入链终止剂或靠两个分子链的连结。

与其它聚乙烯(HDPE和LLDPE)制法获得的线性结构不同,通过高压手段制得的聚合物是分支结构。这种分支结构赋与常规LDPE优异的透明性、曲挠性及易于挤出的性能。

为满足不同应用而特制的LDPE树脂是通过分子量、结晶度及分子量分布MWD的平衡与控制而得到的。

分子量是表示构成聚合物的所有分子链的平均长度。

为了方便,熔融指数(MI)被选作塑料工业分子量大小的量度。熔融指数用克/10分钟给出,它与分子量的大小成反比。

对于LDPE,熔融指数反映了树脂的流动性能和涉及成品大形变的性质。降低MI(增大分子量)在增加大部分强度性能的同时,降低了LDPE的流动性和制造过程中树脂流向薄壁的能力。

LDPE中的结晶度是树脂中存在的分支短链数量的函数。对于LDPE,结晶度正常浮动范围为 30—40%。

增加 LDPE的结晶度将增大 LDPE的刚度、抗化学腐蚀性、透气性能、拉伸强度、耐热性;同时,降低了LDPE的冲击强度、撕裂强度和抗应力开裂性。

分子量分布(MWD)或聚合度分布性定义为重均分子量与数均分子量的比值。塑料工业中,MWD值3—5的树脂被认为是具有窄的分子量分布,MWD值6—12为中等分子量分布,MWD值在13以上视为宽分子量分布。

MWD主要反映与流动相关的性能。具有相等平均分于量的树脂,宽分子量分布的在加工过程显示了比窄分子量分布的树脂具有更好的流动性。

MWD对最终使用性能有些影响。但是,MWD的影响一般都被分子量的变化影响掩盖。

加工

LDPE级别可以满足大部分热塑性成型加工技术的要求。包括:薄膜吹制、薄膜铸制、挤压贴胶、电线电缆贴胶、注射成型、吹塑成型。

应用

LDPE可单独使用或与聚乙烯家族其它成员共混使用。广泛应用于包装。建筑、农业、工业和消费市场。

挤出薄膜。LDPE最大的销路是制作薄膜(<12毫时)。吹塑或铸压工艺生产出的单一和复合LDPE薄膜占LDPE国内消费总量的 55%以上。 LDPE制做的薄膜表现了良好的光学性能、强度、曲挠性、密封性以及缓慢的气味扩散性和化学稳定性。LDPE用来包装面包、农产品、快餐食品、纺织品、经久性消费品及一些工业制品。LDPE也可用作非包装薄膜,比如:一次性尿布、农用薄膜和缩水膜。

挤压贴胶。它是LDPE的另一个主要市场。由于LDPE分子的结构特点,它是聚乙烯树脂家族中唯一能够满足挤压贴胶加工工艺要求的树脂。贴胶提供了有助于成品包装密封的防护层,必不可少的优良的拉伸性能、持久的覆盖性和低的气味扩散性。典型的熔融指数范围为3—15克/1O分钟。LDPE贴胶可覆盖在很多基质上面,如:纸、板,布料和其它高分子材料。LDPE贴胶是保证基质热密封性和防湿性的一个经济而有效的手段。使用LDPE贴胶的市场有盛牛奶的盒子,无菌防腐包装,食品包装。胶带和纸制品。

LDPE复合挤压广泛作为高阻隔复合层压板的一种组分。重要的要求就是防湿和密封。满足不同的要求,树脂的性能随之不同。它可用于无菌包装、药品与日用品的包装。

模塑。在聚乙烯树脂家族的竞争中,吹塑成型与注射成型使用常规LDPE已经相对稳定。LDPE树脂由于它的抗曲挠性和加工特性而被用于模塑成型。树脂熔融指数范围为0.5—2.0克/10分钟,密度变化范围 0.918—0.922克/立方厘米。LDPE模塑应用于制做要求挤压性能的医用和日用消费瓶以及封密件。
电线与电缆。LDPE最初是用作电线、电缆的包皮材料。LDPE显示了优异的电性能和抗磨性能,这些性能是市场上严格要求的。树脂熔融指数范围为0.25-2.0克/10分钟,密度为0.918一0.932克/立方厘米。当今,LDPE树脂被用作电讯电缆的外皮。

商业信息

LDPE树脂一般以丸状出售。这些树脂可散装于斗式车中(盛将近18O 000磅),或装在可盛 1000磅的箱中,或装在50磅的袋中。1994年1月1日,一般用途的LDPE价格为30—38美分/磅。

现在,国内有十家LDPE生产厂家,高压生产综合能力为每年78亿磅。约 83%为常规 LDPE产品,产量的其余17%制成各种共聚物,如:乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和乙烯-丙烯酸乙酯共聚物。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 17:59
乙烯与酸的共聚物

乙烯与丙烯酸或甲基丙烯酸共聚作用生成合沿分子主链分布的核基侧链的乙烯共聚物。这些核基基因减弱了聚合物的结晶性(结晶性好,光学性能就好),降低了热封所需要的温度,增加了与极性取代基的粘合能力。改变共聚物单体的含量和分子量得到的一系列共聚物能特定生产一些薄膜、挤出薄片、粘合剂。

化学和性能

乙烯-酸共聚物,虽与低密度聚乙烯(LDPE)相似,但分子量相等时具有较高的熔融强度,这是由于分子间和分子内氢链作用的结果。随共聚单体含量的增加,共聚物结晶性能下降,而熔融强度、密度、与极性取代基的粘合能力增强。

生产共聚物产品的共聚用单体含量为 3—20%。一般,熔融指数值小可到1.5,大可到1300。

酸单体含量高的共聚物,有足够的核酸基能在热水中与氨中和形成表面活性剂自由分散体。这种分散体可利用常规乳胶涂料装置进行生产。经过干燥,反应逆转,结果留下一薄层憎水聚烯烃。

乙烯一酸共聚物与LDPE相似,是一种柔韧的热塑塑料,它具有防水、耐化学性以及防透气性能。

与LDPE相比,含按基的共聚单体增强了聚合物的粘附力、光学性能、韧性和热粘着性。

加工

乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物和乙烯一甲基丙烯酸(EMAA)共聚物可用为LDPE设计的螺杆挤出。加工条件类似LDPE所使用的。这种树脂不需要干燥或特殊储藏。

喂料区温度由于这种树脂较低的软化温度可以降低一些。加工设备应该用耐腐蚀金属制成或者镀上铬或镍加以保护。

启动和关机期间,挤出机应该用LDPE树脂清洗。EAA或EMAA树脂仍在机器中时不应该关机。

应用

乙烯-酸共聚物薄膜用于肉、奶酪、快餐食品的柔韧性包装,各种零售品和工业物品的表皮包装以及制粘合剂薄片。挤出胶片应用于调味品和食品包装、涂层纸板、无菌卡片纸、复合材料外壳、牙膏皮及电缆套。这些共聚物的分散体可用做纸、纸板的涂料和浸润液,薄片底漆、热封涂层,非织布粘合剂以及水溶性粘合剂的基剂。

FDA规则:除了纸和纸板,与食品直接接触的各种包装,所用乙烯共聚物的丙烯酸含量不能超过 25%,甲基丙烯酸不能超过 20%。由规则, 25%丙烯酸含量、熔融指数为350是允许的。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 18:00
极低密度PE(VLDPE)

极低密度 PE是具有低于 0.915g/cc。。密度的线性乙烯共聚物。商业供应的VLDPE产品一般范围是0.880~0.910g/C.C,并包括超低密度聚乙烯。

VLDPE具有的柔软度在以前只能由一般的低强度材料提供,例如乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯一丙烯酸乙酯共聚物(EEA)和增塑PVC;VLDPE具有与LLDPE一样的韧性和宽的加工温度范围。另外,VLDPE表现出的封合性和柔软性,可与4%一18%的EVA共聚物相比,同时还保持了LLDPE的物理特性。

化学和性能

VLDPE树脂是由乙烯和其它a.烯烃,如丁烯、乙烯和辛烯共聚而成的,采用气相或液相加工工艺均可。密度。分子量和分子量分布的不同由选择共聚 单体含量、催化剂和聚合条件而定。另 外,共聚单体的选择对聚合物的物理特 性有显著的影响。

VLDPE产品的较低结晶度导致其成为柔软的聚合物,其模量可与含4% 至 18%的醋酸乙烯( VA)的共聚物相 匹比,VLDPE具有能量吸收特性,这 可转化为具有突出的抗冲击性、抗穿透 性和抗撕裂性。因为熔点高,VLDPES 另外还具有比EVA和其它极性乙烯共 聚物更好的抗热变形性。

此外,线性乙烯共聚物的软化点随着密度减小而降低,由此VLDPE的封 合范围与LLDPE相比有所加大。另 外,VLDPES具有优良的热粘着强度和可密封性,即使受污染也如此。

VLDPE的天然非极性是造成它们的抗化学性和热稳定性比极性聚合物好的原因。VLDPE与PE和PP的粘合力极佳,但是,这种材料的非极性造成与极性基材粘着力低于那些一般可达到与极性基村粘附的材料,例如醋酸乙烯共聚物。VLDPE的其它固有优点是优良的抗环境应力开裂性(ESCR)、极佳的抗崛挠寿命和抗屈挠龟裂性,及冷冲击性能。

加工

VLDPE的流变性能与线性PE共聚物相似。由此,VLDPE通常可在现有PE设备上加工,特别是已设计用于加工LLDPE的设备。为获得最佳的加工条件,设备可进行必要的改造。

在注塑应用中,模具收缩一般为 1.5%或是 LLDPE的一半,这是由于VLDPE的结晶度比线性PE的低。在吹塑薄膜加工中,温度在400一470F之间和为线性PE设计的低压落模可获得最佳性能。VLDPE的卷取和倒转与其它柔性制品类似,如VA共聚物。尽管如此,VLDPE薄膜的物理性质通常要求改进分切技术。

应用

VLDPE产品应用于许多要求韧性。冲击强度、抗穿透性、抗重物砸落性和综合了柔性和软度的抗屈挠寿命的场合。这种性能的综合使它们适用于薄膜、吹塑和注塑零件,柔软片材和挤塑型材和管材。

特殊薄膜用途包括肉类和家禽包装,延伸薄膜、盒内袋子、收缩膜、医药包装和重货运袋。另外,它的拉伸性能使其可生产极薄薄膜(低达0.2mil),适用于制造柔软薄膜。这种薄膜用于制一次性手套、家内装玻薄膜、内村膜和健康卫生用品。

VLDPE可用于冲击改性,与PP和HDPE共混制膜,以改进撕裂强度,并可作为共挤出和复合薄膜的抗撕裂夹层。它们可用于软性膜的衬层、垫圈。筒衬和其它要求韧性、抗环境应力开裂性和柔软性的用途。

再之,密度低于0.900g./cc的VLDPE用于与聚丙烯共混,其共混物具有很好的低温抗冲击性。保险杆、汽车风门、挡泥板和方向盘套管村层等代表低密度产品的各种应用。而冲击改性尼龙和PVC替代物是VLDPE作为其它应急用途的代表。

VLDPE适用于挤出管和瓶、废物容器、柔软玩具和其它吹塑零件。真空吸尘器、游泳池和工业用软管和管材应用,这些都需要长期的抗屈挠寿命,良好的耐扭折性和良好的抗环境应力开裂性,这些也都是VLDPE的市场。

户外应用时要求添加适当的稳定剂。VLDPE用于与食品直接接触用途时需遵照FDA标准,并根据己烷可革取水平以及所用共聚物类型和水平检验。

商业信息

自从几年前推出VLDPE以来,在美国可提供近10种不同的商业级VLDPE。为特殊最终用途而开发的许多添加级VLDPE预计将占有市场。

VLDPE的价格通常随密度降低而升高,其密度反映出共聚单体的水准。在1993年中期,商业级产品密度范围为0.900~0.912,在大批量铁道运输时价格为 40—60美分/磅。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 18:01
液晶聚合物

全部由芳香族共聚聚酯结成的液晶是一种热塑性塑料,在熔融态和凝固态都表现出高规整结构。它们也被称作LCPS(液晶聚合物)。产品范围由高熔点可热压成型品到可在普通模塑机上熔融加工品。液晶聚合物可取代一些材料,如陶瓷、金属、复合材料及其它塑料,因为它们在极高温度下具有优良强度,并具有耐化学性、耐气候、耐辐射和阻燃性。

LCPS为注塑提供了比一般聚合物更好的特质,如在1.82MPa负荷下,热变形温度达655F。

由于LCPS的高性能,阿莫科特功能制品公司对Xydar树脂持续进行开发性的工作。

化学和性能

Xydar注塑树脂以对苯二酸、4,4’一二羟基联苯和对羟基苯甲酸为基本原料,它们具有优越的高温强度。

Vectra树脂可以称为基本的芳香族聚酯,系以对羟基苯甲酸和羟基萘甲酸为基本原料。这两种聚合物都含有相对长的刚性链。扁平的单体单元在熔融态时进行平行排序并在模制件中形成紧密的纤维状链。它们被认为是向列型。各向异性、液晶型或自增强聚合物。

结构规整的熔体可有两个直接的好处。这些材料的较低熔融粘度使其具有优良的注射模塑特性,可与那些通用树脂如聚丙烯(PP)相匹敌,尽管PP具有高得多的熔点。另外,模塑制件的紧密型纤维结构提供了优越的物理特性。

模塑的LCP树脂在常温和极端强度下均表现出很高的抗拉伸性和挠曲特性。Xydr高温材料在室温下模量为1585MPa,一些聚合物在575T时模量为4136MPa。这种材料的抗拉伸强度范围 的为138—207MPa;压缩强度约为69MPa,延伸率约 2%,取决于填料的品位。机械性能在0℃以下有所改进。Xy-dar树脂具有很好的热氧化稳定性。在空 气中,1040F时分解;在氮气氛中, 1053F下分解。它具有的UL温度指数 在电器连续运行中约达500T之高;而在 间歇运行时,600F以上也可应用。

含联苯基树脂自然地具有阻燃性和 膨胀性。与火接触时,表面形成一层泡 沫炭,阻碍燃烧和下渗,使燃烧不再持 续。它的氧指数为42,且产生的烟极少 (NBS烟雾值4分钟内为3—5),这些树 脂性能超过了飞机内件通用的FAA材料 标准。按UL-94标准测试,属于V-0级。

这种树脂是一种特有的惰性材料, 能抗各种实用化学品的腐蚀,包括酸十 溶剂、沸水和碳氢化合物等;也能经受 沸腾浓碱液腐蚀,在 10% NaOH溶液中 127F,浸泡30天,不受腐蚀。这种热 塑性树脂表现出很低的可革取性和最小 限度的释气性。

LCP树脂可承受高量的紫外线辐射并具有微波可透过性。经测定,其介电强度在 0.062 in时为 1000V/mil以上。高压电弧承受值范围为188—200s。LCP适合填充各种矿物和玻璃的复合物。它是一种天然的米黄色材料,可被着色和染色。

可加入易分散的惰性填料,以降低材料的粘度,并保持一定程度的自增强性。这不同于通常的热塑性塑料。

加工

LCPS可高速地注塑出薄壁零件,并具有良好的可复制性。该树脂良好的熔体流动性和成型速度快,使其可模塑成大型的、厚壁的制件。它的热稳定性好使其回收料可有效地使用。

通常的注射模塑机均可使用。根据品级,LCPS成型时的机筒温度范围在545F~750F之间。典型的模具温度范围为130F~350F。

注射压力范围在28~83MPa,成型周期时间最低到5秒,典型值为30秒上下。不需后处置。经验表明,当使用LCPS时,没有特殊结构材料是加工设备所要求的。LCP为基础的树脂零件和模塑设计必须考虑到材料的高度各向异性。熔接缝应安置在对成品影响最小的地方。

热的制件可由于重力下落到传送带上,或用自动零件引下装置取出,或所戴绝缘手套的操作者取出。因为材料不粘模且具有自润滑性,不需使用脱模剂。加工前建议材料在300F下使用干空气(-20F露点)进行干燥。

应用

最显著的应用是利用材料良好的耐高温性、阻燃性和耐化学性和可模塑性。包括取代陶瓷和金属,精确而快速模塑出复杂形状的制品。

LCPS可用于电器元件、电子设备和化工设备,航空航天和交通上的零件,仪表行业以及安全工业。

商业信息

LCP现有的生产能力,以萘为原料的产品为400万磅/年,以双酚为原料的为 2200万磅/年。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 18:01
聚对苯二酸丁二酯( PBT)

聚对苯二酸丁二酯是一种半结晶的热塑性塑料聚酯。它结晶速度快,因而加工成型时优先使用注射模塑成型方法。 PBT一直用于开关工业,在这里耐化学性、耐高温性、良好的电性能和在细小截面中能长距离流动都是很重要的。 PBT树脂和以 PBT为基础的共混物也应用于制造很多种汽车零件,从导向装置到保险杠,要求高强度或高抗冲击性。汽车电缆和光纤电缆可以用PBT挤压出涂敷层以抵抗恶劣的环境。

化学和性能

PBT具有特殊的结构,它是在1,4一丁二醇和对苯二酸二甲酯之间发生一个酯基转移反应而生成的,紧接着又发生后缩合反应,使酯基转移,产物的分子量提高到期望的数值。未改性 PBT 薄截面是半透明的,但其稍厚截面是白色不透明的。PBT可以与各种添加物共混生成树脂,拓宽产品的性能。这些树脂以粒料形式提供。

PBT的玻璃态转变温度(Tg)大约为125F,熔点为437F。由于PBT是半晶体树脂,它的最高使用温度不象在非晶体树脂中受Tg的限制。未增强PBT的负荷变形温度在负荷1.82MP下为130F,当负荷为455kPa时高达350F。增强PBT在1.82MPa负荷下负荷变形温度高达410F。PBT树脂的UL持续使用温度指数可达到284F。

PBT树脂具有良好的耐多数化学溶剂性能。在室温下,PBT不受水、弱酸。弱碱、常见有机溶剂、油脂、油和清洗剂的影响。即便在较高温度下,PBT也保留耐许多化学品的特性,包括汽车用油和多数化学品。反复或长期暴露可能减小PBT的耐化学性,PBT适用于洗碗机,但不适用于反复加热的高压蒸气锅。PBT的抗化学性使其不能用溶剂胶粘。

未改性PBT的悬臂梁式冲击强度小于lft.lb/in,但对于加入抗冲击改性剂后的混合物,则高达18ft.-lb/in,即便在毛0下也如此。玻璃增强PBT的悬臂梁式冲击强度为 1.5—2.0ft.-lb/in。

PBT树脂断裂时抗张强度范围,从未增强级的 37MPa到 30%玻璃增强 PBT的145MPa。在弯曲时未增强PBT强度是54MPa;弯曲时延伸率5%,比大多数的非晶体树脂低。根据不同的增强水平,PBT的挠曲强度从90到221MPa;挠性模量从 2702 到13786MPa。

由于PBT湿度吸收力低,它的物理特性在高湿度环境中短期内不受影响。不受湿气影响也是PBT电器件的特性。PBT的介电强度400—600V/mil,其介电常数(60Hz)是3—4,这说明为何PBT树脂在电器/电子工业那么重要。

未改性PBT树脂在UL94-V测试中定为HB级。阻燃化学物的添加后PBT属V-O级即使截面只有0.028 inch薄。某些改性PBT通过了更严格的UL94-5V等级测试。

市售品级

根据加工要求未增强PBT有不同的分子量。某些等级满足FDA要求。未增强PBT可制成V-0级的产品。其它聚合物的添加可使共混物具有优良的抗冲击性能,包括低温抗冲击性。这是折衷的办法,尽管某些共混物的抗化学性可能下降。

共混材料可由PBT与各种形式和等级的填料和增强材料共混制得。玻纤增强材料含量 7%一 50%,以拓宽物性范围。最通用的是 30%增强等级。用无机填料代替某些纤维,在一定程度上改变材料的特性。最显著的是,纤维增强晶体树脂模塑时翘曲的倾向由于加人无机填料而减小。一些特殊等级只用无机填料。所有的共混等级都可用添加剂达到成为阻燃的。

极少数聚合物的加入,如聚碳酸酯或PET(聚对苯二甲酸乙二酯)可以改善以PBT为基料的模塑零件的表观。

加工
PBT在加工前应干燥。建议条件为:干燥室温度250F,干燥时间2—4h,干燥介质OF露点的空气,其湿含量应小于 0. 05%。

在常用的加工温度(450~500F)下,熔融粘度低至足以使料流注满长而薄的通道。熔融温度高于520F会导致一些特性的丧失,这是由于材料的热降解,停留时间长降解尤甚。

通常的模具温度是150~200F。对某些未增强PBT部件温度需高到250F才能得到完全结晶。所用的模具温度范围可影响某些特性,诸如表面光泽、凹痕和翘曲。

建议用快速的注射速度,这与材料很快结晶速度相匹配,也就是说,对重量少于几盎司的零件制作周期应短。

尽管多数PBT用注射成型加工,其它方法也是可行的。发泡PBT需要发泡剂,最典型的应用是减少体积大。厚制件的凹痕。未增强PBT用量的增加是由于它用于电线、电缆的挤出包覆涂层。这种材料也可以挤出成型和生产板材,但有一些困难。

应用

一些突出的性质己使PBT成功地应用于电器/电子市场。其良好的电性能,不受产品使用环境的影响;高流动性,使其可以模塑小的、复杂的零件;耐高温性使其可承受短时间的焊接作业。

PBT用于制造开关、线圈骨架。灯插座、接线柱头、保险丝盒和电机零件,并应用在配电器和微电子电路中。1993年在以上工业中所用的各种PBT大约有450万磅,其中大部分是填充和阻燃材料。

在汽车制造业中,PBT的耐溶剂(汽油、液压油等)性是很重要的,而且材料的耐高温性和高强度对汽车发动机室是必需的,其它如配电盘、接插件等电器零件对材料要求也是如此。对于门窗等硬质制品和大型零件,如前格栅式进风板,高强度是必需的。

减轻重量是用PBT制品代替许多金属零件的驱动力。如1993年树脂在汽车中应用量约达600万磅。用于汽车保险杠的抗冲击改性PBT有巨大的市场。

其他工业市场用量一般较小。替代金属是一个重要用途,因此PBT的强度和耐环境性很重要。PBT在泵零件。齿轮、传送带部件及门窗等硬质制品市场有竞争力。这个市场1993年树脂用量约300万磅。其它树脂在这些市场与PBT竞争,而且有少数用户不愿用PBT取代金属。
PBT用于制造许多仪表把手、底座和罩壳,替代热固性材料。仪器仪表业及其它多方面用途(例如画刷的纤维等)。1993年总用量约为300万磅。

商业信息

美国主要的PBT供应商包括GE塑料公司(牌号为Valox,Xenoy)Hoechst Celanese公司(牌号为Celanex,Vandar、 Albis公司(牌号为 Pocan)和BASF公司(牌号为Ultradur)。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 18:03
标题: 我想应聘
氟塑料
氟塑料是部分或全部氢被氟取代的链烷烃聚合物,它们有聚四氟乙烯(PTFE)全氟(乙烯丙烯)(FEP)共聚物、聚全氟烷氧基(PFA)树脂、聚三氟氯乙烯(PCTFF)、乙烯一三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯一四氟乙烯(ETFE)共聚物、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氯乙烯(PVF)。
聚四氯乙烯
PTFE是由四氟乙烯自由基聚合而制得的一种全氟聚合物,它具有一C马一CFZ一重复单元线性分子结构,是结晶性聚合物,熔点大约为631T,密度为2.13—2.19g/cC(克/厘米’)。 PTFE具有优异的耐化学品性,其介电常数为2.1,损耗因数低,在很宽的温度和频率范围内是稳定的。它从低温到550V的机械性能都很好。
PTPE抗冲强度高,但拉伸强度、耐磨性、抗蠕变性比其它工程塑料差。有时加入玻璃纤维、青铜、碳和石墨来改善其特殊的机械性能。它的摩擦系数几乎比任何其它材料都低,具有很高的氧指数。
PTFE可制成粒料、凝结的细粉(0.2微米)和水分散液。粒状树脂用于压塑和柱塞挤塑;细粉可以糊状挤塑成薄壁材料;分散液可用作涂料和浸渍多孔材料。在美国市场经销的纯的PTEE产品有 Auimont USA公司的 AI-goflo牌、DU POut公司的Teflon牌、ICI AInericas Inc的 FI牌、HOechstCelanese公司的HOSaflon牌。
PTFE具有非常高的熔体粘度,这妨碍了惯用的熔融挤塑或模塑技术的采用。粒状PTFE的模塑和挤塑方法与粉状金属和陶瓷用的方法相似——先压缩再高温烧结;细粉需与加工辅料混合(如石脑油)形成糊状,然后在高压下挤成薄壁材料,再加热除掉挥发性的加工助剂,最后烧结。
全氟《乙烯丙烯)共聚物
FEP是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的。
FEP结晶熔化点为580F,密度为2.15g/CC(克/立方厘米),它是一种软性塑料,其拉伸强度、耐磨性、抗蠕变性低于许多工程塑料。它是化学惰性的,在很宽的温度和频率范围内具有较低的介电常数(2.1)。该材料不引燃,可阻止火焰的扩散。它具有优良的耐候性,摩擦系数较低,从低温到392F均可使用。该材料可制成用于挤塑和模塑的粒状产品,用作流化床和静电涂饰的粉末,也可制成水分散液。半成品有膜、板。棒和单纤维。美国市场经销的FEP有DUIPont公司的 Teflon牌、Daikin公司的Neoflo牌、Hoechst Celanese公司的IHoustaflow牌。其主要的用途是用于制作管和化学设备的内村、滚筒的面层及各种电线和电缆,如飞机挂钩线、增压电缆、报警电缆、扁形电缆和油井测井电缆。FEP膜已见用作太阳能收集器的薄涂层。
全氟烷氧基树脂
PFA树脂相对来说是比较新的可熔融加工的氟塑料。
PFA的熔点大约为580F,密度为2.13— 2.16g/cc(克/立方厘米)。PFA与 PTFE和FEP相似,但在302T以上时,机械性能略优于FEP,且可在高达500F下的温度下使用,它的耐化学品性与PTEF相当。PFA的产品形式有用于模塑和挤塑的粒状产品,用于旋转模塑和涂料的粉状产品;其半成品有膜、板、棒和管材。美国市场经销的PFA树脂有DUPOut公司的Teflon牌、Daikin公司的Neoflon牌、Ansimont公司的Hthen牌、HOechst Celanese公司的 Hostafl牌。PFA的用途与FEP类似。
聚三氟氯乙烯
PCTFE是三氟氯乙烯自由基引发聚合的带有主要是重复一CF(cl)—CF单元线性主链的产物。
PCTFE是结晶性的高分子,熔点为425F,密度为2.13g/cc(克/立方厘米)。
PCTFE在室温下对大多数活泼的化学品呈惰性,而在212T以上可被少数几种溶剂溶解,也可被一些溶剂溶胀,尤其是氯化过的溶剂。PCTFE具有优异的阻隔气体的能力,其膜产品的水蒸汽透过性在所有透明塑料膜中是最低的。其电性能与其它全氟聚合物相似,但介电常数(2.3—2.刀和损耗因数稍高,尤其是在高频时。PCTFE可制作厚的(1/8英寸)光学透明制件。
PCTFE虽可用熔融加工,但由于熔体粘度高,有降解趋势导致加工品的性能变坏,故加工困难。
PCTFE树脂可制成用于模塑和挤塑的粒料。膜厚度为 0.001—0.010英寸,亦可制成棒和管。美国市场上经销的PCTFE树脂有3M公司的Kel—FI牌、Daikin公司的Daiflon牌、AlliedlSignal公司的Acfon牌。
乙烯三氟氯乙烯共聚物
ECTFE树脂是乙烯和三氟氯乙烯1:1的交替共聚物,熔点为464F,密度为1.68g/cc(克/立方厘米)。
此材料从低温到 330T的性能良好,其强度、耐磨性、抗蠕变性大大高于PTEE、FEP和PFA。它在室温和高温下耐大多数腐蚀性化学品和有机溶剂。它的介电常数(2.6)低,在很宽的温度和频率范围内性能稳定。ECTFE不着火,可防止火焰扩散,当暴露在火焰中时,将分解成硬质的碳。
ECTFE可制成用于模塑和挤塑的粒料及用于旋转模塑、流化床涂饰、静电涂饰的粉状产品。可在传统挤塑设备用化学发泡法加工成泡沫状产品,待别适用于计算机用电线的领域。半成品有膜、板、管和单纤维。 Ausimont USA公司销售的ECTFE产品牌号为Halar。
在电线和电缆领域,最重要的应用是用于增压电缆、公共交通车用电缆。火警电缆、阳极保护电缆。注塑产品有塔填料、问和泵零件、接插件、电线接线柱、过滤机壳。ECTFE管的应用有光导纤维的套管、非支撑管、钢管和增强塑料管的内衬。
ECTFE涂料和内村可防止金属被环境侵蚀。膜的应用有理电池和隔离方面的应用。单纤维的应用有消油雾器、编织套管、过滤织物。宽幅(48in)以玻璃纤维作背村的ECTFE片材,可用作耐化学品和强度要求高的槽罐的内衬。
乙烯一四氯乙烯共聚物
ETFE是乙烯和四氟乙烯1:1交替共聚物。ETFE熔点为518F,密度为1.70g/CC。 ETFE是一种从低温到356F具有高抗冲性和机械性能好的坚韧的材料。耐化学品性能、电性能和耐候性与 ECTFE相似,与全氟聚合物相近。该聚合物暴露在火焰中会熔化和分解。 ETFE可制成用于挤塑和模塑的粒料,及用于旋转模塑、流化床和静电涂饰的粉末。半成品有膜、棒、管和单纤维。美国市场销售的ETFE有Du Poutl公司的Tefzel牌、Ansimont USA公司的Hyflon牌、Daikin公司的Neoflon牌。在电线和电缆的应用有飞机用挂钓线、公共交通车和计算机上的背板。注塑产品有泵、间和其它化工设备的部件,包装物,塔填料,电器零件。
聚偏氯乙烯
PVDF是偏二氯乙烯高分子量的聚合物,它属于结晶性材料,熔点为338F,密度为 1.78g/CC。其强度、耐磨性和抗蠕变性比 PTFE、FEP和 PFA高得多;耐大多数化学品和溶剂,以及氧化剂如液体澳和澳盐溶液;具有良好的耐候性,在空气中不燃烧;与其它氟塑料相比具有很高的介电常数(8—9)和损耗因 数;在 148~302F温度范围具有的性能良好。 PVDF可制成粉状、粒料和分散体系(邻苯二甲酸二甲酯和二异丁基甲酮中含44%的树脂)。它可用挤塑、注射模塑、传递模塑,也可通过干粉或分散体喷涂技术用作涂料,半成品有膜、板、棒和单纤维。美国市场销售的PVDE有 AtOChem Inc的 Kpor牌、Sovay公司的 Soef牌, Daikin公司的Neoflon牌及 Ansimont公司的 Hylar牌。
聚氯乙烯
PVF是高结晶性材料,只能制成膜状,它很坚韧而富于弹性,具有杰出的耐候性,在-94—230F温度范围内性能良好,它具有良好耐磨和耐沾污性,可与胶合板、乙烯基塑料和增强的聚酯及金属箔层合。


作者: cyw59    时间: 2002-9-24 18:04
酮基树脂(聚醚酮类树脂)
聚芳香基醚酮一酮基树脂是一族可于高温下使用的不完全结晶性热塑性工程塑料。这类树脂也具有极优良的耐化学药品性、高强度和良好的阻燃性。虽然需要很高的熔融温度,但聚芳基醚酮仍能在标准加工设备上挤塑和注射成型。
能承受较高热应力和机械应力的这类热塑性塑料,与热稳定的热固性塑料或氟聚合物相比有很多优点。酮基树脂的连续工作温度为482T,有的品种,也允许短期在662T下使用。
化学
聚芳基醚酮(PAEK)的化学组成包含有与苯基以不同顺序结合的醚基和酮基。刚性的酮基和苯基使有较高的热稳定性,而醚基保证它在分解温度以下具有热塑性状态。
商业上能够得到的酮基树脂是聚醚酮(PEK),它具有重复排列的与苯基相结合的醚基和酮基;还有一种是聚醚醚酮(PEEK),它具有重复排列的有两个醚基和一个酮基的单体。其它一些由醚基和酮基不同组合而成的酮基树脂设计成既有高的耐热性也有好的加工性。其中一种树脂如BASF公司商标为Ultrapek的PEKEKK一聚(醚)(酮)(醚)(酮)(酮)(括号中表示不同的基因)。
基于高分子链中醚基和酮基的作用原理,PAEK的性能很明显受到分子链段流动性的影响,故其性能可由化学结构来调控。聚酮的玻璃化转变温度(Tg)和熔化温度(Tm)取决于醚基对酮基的比率。两种温度正如所预计的那样随着醚组分比例的增加而下降。例如,PEEK(醚酮比率为2)熔点为653F,Tg为289F;PEKEKK(醚酮比率为2/3)熔点为707F,Tg为350F。
合成酮基树脂有两种主要方法。第一种方法是亲核性的芳基取代反应,使用双酚和活性的氟代芳烃作为由缩聚反应生成的构造单元的单体;第二种方法是亲电性的芳基取代反应,使用芳香族碳酸二氯化物和活性的苯并芳烃作为构造单元的单体,这一取代反应可于室温在平稳反应条件下进行。
性能
PAEK与大多数其他工程塑料相比具有较高的强度和刚性。UltrapekPEKEKK的拉伸强度一般为107MPa,弹性模量为4020MPa,弯曲强度为130MPa。
这些材料在很宽的温度范围内具有韧性和抗冲击性。PEKEKK的平均冲击强度为:缺口悬臂梁式冲击强度为1.8ft.-fo/in,切口简支梁式冲击强度为3.3 ft.-lb./sq.inch。它们也有很高的疲劳强度--PEKEKK于58MPa的循环应力下可承受10的7次方以上的循环。
PAEK的摩擦系数和磨损率很低,并且具有极好的热氧化稳定性。一般来说,连续使用温度可超过480F(即长期暴露于这样高的温度下仍能保留50%的强度和刚性)。
酮基树脂的特点是在高温下仍能保持良好的机械性能。PEKEKK的剪切模量到Tg=347F时几乎仍保持不变,然后在很窄的温度间隔内逐渐下降到一个新的平直状态,直到达到熔点707F时,其值仅有微量变化。对于PEKK来说,模量在289F左右开始下降,新的平直状态在熔点653F处结束。玻璃纤维和碳纤维等填充物可提高剪切模量。
线性膨胀系数较低,PEKEKK在73-180F时数值约为2.0*10^(-5)in/in/F。这种树脂在厚度为 1/32英寸时也有极好的阻燃性和很低的火焰蔓延性(由美国保险商协会实验室评定的V-0)。
PAEK具有良好的介电性能,特别是有高的体积电阻率和高的表面电阻率和良好的介电强度,它还对许多有机及无机化学品具有非常好的稳定性,仅仅能够被浓缩的、无水的或强氧化性的酸所分解。普通溶剂即使在高温下也不会破坏PAEK。即使在热水中也具有很好的抗水解性。
象大多数由芳烃骨架组成的塑料一样,PAEK会受紫外线(UV)照射的影响,但在较宽的温度范围内却有极强的Y-射线和X-射线能力。
加工
作为聚合物加工的一个重要性质,PAEK的流动行为与其他不完全结晶的热塑性塑料相比基本上没有什么不同。其转变温度比其它热塑性工程塑料高,考虑到这一点,可适当地加热加工机器和模具。可用的加工方法有注塑成型、挤塑、旋转成型和粉末涂饰。
传统的注塑成型机器可用于加工PAEK材料。推荐使用长径比(L/D)为18—20的三段螺杆挤塑机可取得较好的结果。PAEK的熔化温度随树脂类型而变化。PEK的熔化温度范围是735~805F,PEEK为715~750F。对PEK推荐模具温度为355—420F,而对PEEK推荐为355—375F(高限温度是对于那些在高温下使用的零件)。PEKEKK注塑温度为752—806F,模具温度为356~410F。
PAEK可挤塑成片、铸膜和加工用的块坯,用于导线涂层。使用三段,长径比为22—30的螺杆挤塑机可得到较好的结果。PEKEKK的熔化温度为750一805F;挤出这类材料的加料部分温度应高一些。例如对PEKEKK为800F。
PAEK零件可采用粘结剂连结和焊接技术进行装配。粘结剂可以是环氧树脂、氰基丙烯酸酯、聚氨酯或有机硅酮。可使用的焊接技术有加热的工具750-1000F, 10-90秒);滚焊,热空气(840—930F)和超声波。
应用
PAEK用于那些要求高耐热性、高耐化学药品性、高强度和硬度、低燃性和低发烟性的应用领域。典型的应用 领域包括:
电子:导线绝缘、电缆耦合器、联结器和半导体晶片载体。
器械:把手、机壳和炊具元件。
医学:假肢和仪器。
汽车:轴承座圈、摩擦轴承和活塞元件。
其它:飞机内部壁板、座椅壳、热交换器元件、油井密封、泵壳和转子。高精密仪器部件和单丝。
商业信息
PAEK商业化品级有普通品级、玻纤增强级或碳纤维增强级以及矿物填充级。普通级树脂价格范围为25-35美元/磅。
主要供应商为BASF(Ultrapek PEKEKK)和Victrex Ltd.(VictrexPEEK)。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 18:04
尼龙
尼龙,或称聚酞胺是可熔融加工的热塑性塑料,其链结构特点为重复排列的酸胺团。作为热塑性工程塑料,它们具有各种性能的综合性,包括高强度(特别是在高温时)、低温韧性、硬度。耐磨损性、低摩擦系数和良好的耐化学药品性。
化学及性能
尼龙有两种普通品级:
1)二元酸HOOC-R一C00H与二胺通过缩聚反应生成的尼龙。
例如:尼龙 6/6即由己二酸(6个碳)和己二胺(6个碳)生成聚己二酸己二酰胺。以同样方式由己二胺和壬二酸、癸二酸或十二烷二酸结合生成的其它商业化尼龙分别为尼龙一6/9、-6/10和-6/12。
2)由单体上带有羧基和氨基两种基团的环状化合物进行加成反应聚合生成的尼龙。
例如:尼龙一6是由环己内酰胺(6个碳)聚合形成聚己内酰胺由加成反应生成的其它商业化尼龙有尼龙一11和一12。
尽管理论上尼龙的品种可以很多,但实际上商业化生产的品种较少。尼龙一6和6/6销售量最大,这主要是由于综合考虑它们的价格、性能和加工性能是最适宜的。
尼龙一6和尼龙一6/6的高分于量同系物(尼龙一6/10.-6/12、11和12)是具有较高价格的特种聚合物。以明显地牺牲硬度和耐热性为代价,这些树脂主要用于要求有很好的耐化学药品性的环境,以及在要求低吸湿性、尺寸稳定性好的场合。
大多数尼龙是半结晶聚合物。结晶度可通过成核反应过程加以控制,即熔融聚合物中加入晶种使粒子在速率、数量、类型和尺寸等方面得到均匀的增长。加晶种的结果是形成尺寸均匀的小的粒子。成核反应使聚酸胺增加了拉伸屈服强度、弯曲模量、抗蠕变性和硬度,但同时伴随着在伸长率和耐冲击性方面的一些损失。成核反应所带来的一个重要益处是降低了加工过程中的准备时间。
所有的尼龙都从它们所接触的环境中吸收水分,逐渐与大气的相对湿度达到平衡。水分吸收特性随着尼龙品种而变化。水分对尼龙有增塑效应,这种效应增加挠曲性和抗冲击性。性能的变化程度对尼龙一6和一6/6来说比较明显,因为它们的吸湿水平与尼龙一11和一12相比是高的。在一些关键性应用中,模制品或挤塑成型的最终产品的湿度调节是必需的,以使零件的韧性达到最佳。吸湿率取决于温度、结晶度、湿度和零件的厚度。在大气中,尼龙吸收水分很慢。较快的湿度调节可通过将样品浸泡在热水中完成,然后在一个湿度恒定的房间熟化。
当暴露于高温时,未经改性的尼龙发生分子量降解反应,这将导致机械性能的损失。降解反应过程与时间和浓度密切相关。实际上,未稳定化的尼龙可经受连续暴露于149T温度下,这是美国保险商协会实验室(UL)应用于所有标准尼龙材料的一般连续温度等级。尽管尼龙6和一6/6的熔点有所不同( 420和490F),但它们的UL热指数等级是类似的,它们在那些要求在高温下保持性能的应用领域内是可以互换使用的。
加入热稳定剂可使尼龙在高温下长期保持性能。热稳定化增强级的热指数认定值达到284F。
高温对热稳定化尼龙的主要影响是韧性和可塑性的提高,同时伴随着短期和长期的刚性及强度性能的下降。
长期暴露于紫外线光下将导致降解反应。辐射的作用可通过使用紫外线吸收剂和其它化学品得到降低,最有效的体系是含有 2-3%( Wt)高分散的炭黑。尼龙对烃类、芳香族及脂肪族溶剂、普通的汽车用油料和燃料及致冷剂等具有良好的耐化学药品性。它们不耐强酸、强碱和酚。它们也会被热水逐渐水解(在120F以下温度时不明显)。
品级
商业化的尼龙品级的数目和种类是相当多的,这些品级一般都可满足特定的要求。可通过几种方式进行改性:1)分子的变化,包括分子量和结构的改变;2)添加剂:3)使用填充物;4)尼龙与其他聚合物共混。
产品可分成几类:
均聚物:这一类包括未改性的基础尼龙,其熔体粘度变化很大,可从熔体粘度相当低的用于截面很薄的注塑成型品级到用于吹塑成型的熔融粘度很高的品级。其增塑剂含量也不一样,可从满足FDA要求符合食品级的低增塑剂含量到用于制造柔性管件的增塑剂含量较高的品级。阻燃级在厚度为1/32英寸时定为UL.94 VO。有硬度和抗冲击强度都好的未改性尼龙及硬度和抗冲击性略差,模塑周期较快的经过成核作用的品级。
共聚物:与经过特殊处理的烯烃基树脂制备的共聚物,使干燥的模塑成型尼龙的落体冲击强度能显著增加,缺口敏感性明显降低。这些材料在一40T温度下延展性(刺穿)一般减弱,在这样的温度下均聚物一般出现破碎现象。
共聚物有时归属于抗冲改性级。共聚反应不仅能增加韧性,也可提高挠性。一个例子是尼龙一6热稳定化共聚物大量用在汽车发动机盖下管件的制造。
增强级的强度、硬度和耐蠕变性增加幅度很大,在与几种填充物体系的结合中已实用化,填加物体系有:碎玻璃。矿物质与玻璃的混合物以及矿物质本身。用玻璃增强可得到最大的弯曲强度和模量,但是与其它玻璃增强热塑性塑料一样,它们会因为玻璃纤维的取向而在大的和长的制件中发生变形以及在冷却过程中发生各向异性的收缩。然而,矿物质/玻璃增强级在抗弯曲方面大有改善,并且能更好的判断模收缩的情况。
旋转成型:在过去几年中已用特殊等级的尼龙一6,通过旋转成型制成 1500gal.的容器。这些产品已接配方配制成能经受相当长的成型周期(直到30分钟),这是这种技术的特点。旋转成型零件的性能(包括冲击强度)比均聚物注塑成型的性能为好。
共混物及合金:尼龙一6或一6/6与PPE或ABS等聚合物的共混物和合金最近也已实用化。其最终产品是一种综合了每一组分强度的产品。例如,尼龙/PPE共混物的耐热性和尺寸稳定性(这由PPE起的作用)以及韧性和加工性极为优良(这由尼龙起的作用)。
无定形尼龙:尼龙是半结晶性聚合物,它可通过对其熔融物的迅速淬火,从而抑制结晶结构的发展而制成无定形透明产品。然而,也可通过对化学主链进行化学改性反应以明显降低或消除高分子链的有序的结晶排列的能力而无需对熔融体进行迅速淬火,从而得到无定形产品。
无定形尼龙可通过传统的注塑成型、吹塑和挤塑工艺进行加工,可应用于要求有透明度、耐化学药品性和韧性的应用领域。例如,过滤器转子元件、压力视镜、流量计和开关盒。
加工
尼龙的加工范围较宽,加工容易和内在的各种熔体粘度决定了其可采用几乎所有的普通热塑性塑料加工工艺进行加工,包括注塑成型;挤塑(管件、管材型材、板、单丝、吹膜和铸膜、挤出涂层、导线和电缆外皮);吹塑;旋转成型和热成型。
尼龙加工时必须是含湿量很低以避免用其熔融物遇水降解所带来的开裂或潜在的脆化。一般来说,加工时它们可直接从容器中拿来使用,然而如果容器是开口的,其中的物料暴露于大气一段时间,那么就有必要干燥了。推荐使用除湿型干燥剂,干燥温度设定为180T。
尼龙在熔融状态下通常有良好的热稳定性,在许多应用领域允许使用回收料。熔融温度和停留时间决定加热过程和控制使用回收料的比例。如果回收料保持干燥或在掺混之前干燥过,则当加入量达到 30%时其性能亦无明显的损失。
有一系列不同的熔体粘度可用于适应不同的成型条件。低粘度品级可流进较长的复杂几何图形的模具,结晶型产品循环周期比较快速。中等粘度产品适用于厚截面制品成型,以使空隙率和陷面痕迹达到最小川尼龙也适用于制备色母料、母炼胶和热旋转成型,要成功的对尼龙挤塑加工要求有一个设计合适的螺杆适用于树脂的很窄的熔点和较低的熔体粘度;和一个挤塑机,应具有足以维持材料熔融温度的加热能力。
尼龙一6、-11和一12的多种供挤塑用的品级已实用化,可在不同挤塑操作中达到最佳加工性能。高熔体粘度的可挤塑型材和吹塑大的容器,而中等粘度产品则用于制备管件、棒、膜和导线外皮。
尼龙一6和一11很容易在传统设备上旋转成型大截面的制品。泡沫成型品级有高压和低压加工两种。
应用
尼龙几乎在每一种工业或市场中都可发现其应用,比较典型的是无润滑齿轮、轴承、抗摩擦零件;快速接插、制动器或装弹簧的机械零件;涂漆的汽车零部件;可承受高温的电器零件;在高温下起使用且耐烃类和溶剂的机械零件;截面薄而要求高强度的机械零件;要求高强度和高刚性的耐高抗冲零件;用于钓鱼线的单丝;调弦器;以及接触食品的薄膜。
汽车应用包括里程计和雨刷齿轮。电线配线用夹和扣锁、连接器、废气滤罐、储液器、油尺、发动机风扇和罩盖、空气净化器外壳、燃料系统元件。车头排气装置及涂漆的外部车体部件。灯组件、镜子壳、轮载以及门、窗硬件。
电器/电子应用包括输纸装置、接插件、终端部件、导线柱、插头和插座盖、建筑导线外皮、架空电线、天线支架和托座以及线圈架。
消费者应用领域包括自行车轮子。滑冰鞋支座、小脚轮、头发刷子和梳子、电动工具外壳和把手、链锯以及单丝除草机钩齿。
包装应用包括传统食品袋及微波炉用食品袋、低透氧性食品包装膜、香肠包装膜和冷冻食品包装材料。
商业信息
尼龙一6和一6/6整(货)车装载牌价范围为 1.80—3.20$/lb,矿物质/玻璃纤维增强品级接近1.80$/lb,而特殊产品级(抗冲改性、阻燃等)接近3.2$/lb。尼龙一11和一12的价格一般在3.00-4.00$/lb范围内。


作者: cyw59    时间: 2002-9-24 18:05
聚酰胺-酰亚胺
热塑性的聚酰胺一酰亚胺(PAI)是无定形的耐高温热塑性工程塑料,主要通过偏苯三酐和多种芳香族二胺进行缩合得到。PAI在70年代初期就已得到使用。可买到的商品有用于挤塑、注塑成型及压塑成型的复合物以及做涂料用的可溶性粉末。这些材料的特点是在直到500T的高温下仍具有优越的机械性能,具有良好的尺寸稳定性、耐蠕变性、抗冲击性和耐化学药品性。它们用于航空、交通、化工及电子工业。
化学和性能
偏苯三酐和芳香族二胺反应的第一步是产生酰胺酸。做涂料用的可溶性产品是以含有高含量酰胺酸的粉末状态供应的。加热时,酰胺酸失去一个水分子形成酰亚胺基因。用于模塑成型的树脂转换成酰亚胺形式,而用于挤塑的树脂被制成粒子状态。
在商业上销售的无定形热塑性塑料中,PAI具有最高的玻璃化转变温度:518~545F。它们的热稳定性类似于聚酰亚胺,而它们的加工性能和机械性能更加优越。与大多数工程高分子相比,PAI在强度上更高。在室温下未填充PAI的平均值为:拉伸强度186MPa;弯曲强度241MPa;压缩强度221MPa;弹性模量约5170MPa。缺口与无缺口悬臂梁式冲击强度分别为2.5和20ft.lb/in,伸长率为 12~ 18%。
PAI在很宽的温度范围内都是可用的;从低温到约450F。在一320F(液氮)下,未填充聚合物的拉伸强度是217MPa,伸长率为6%,弯曲强度为276MPa,模量为7852MPa。在450T下,拉伸强度为65MPa,弯曲模量为3584MPa。
其热变形温度较高,最低为525F;而线性热膨胀系数较低。
PAI具有杰出的热稳定性,美国保险商协会实验室(UL)定的相对热指数为428F。PAI本身是防火的,氧指数为 43%,在厚度为 0.008英寸时UL94定为V-0。燃烧时该种聚合物几乎不产生烟。PAI大大超出了商业飞机内部所用材料所要求的FAA规定值。
其耐辐射和耐化学药品性能较好;在最勇于10’拉德y一射线后聚合物仅失度软9机动流畅强渡。它0]几乎不受脂肪族和芳香族烃类、卤化溶剂和多数酸、碱溶液的影响,但是它们却受高温苛性碱、蒸汽和一些酸的侵蚀。
这种材料在潮湿的环境中或浸入水中时会吸收水分。在 50%相对湿度(*m和70T时,它在回000小时内将吸收约1%的水分。吸收的水分能够限制PAI制品加热的速度。突然暴露于400下以上的温度可导致产品的起泡或变形,这取决于最初吸收水分的含量。
PAI也有求填充、玻璃纤维增强和石墨纤维增强品级。未填充品级有极高的抗冲击性,而石墨纤维增强品级有极高的模量或硬度。
各种内润滑轴承品级PAI已实用化。这些材料在高轴承压力和高的相对表面速度下显示出低的摩擦系数和低的磨损性能,特别是在不希望有外用润滑剂的地方。
加工
由于供应的PAI分于量较低,因而可进行熔融加工。通过注塑成型可将PAI模制成复杂精密零件。由于该种聚合物在加工温度下是能反应的,故要用低压缩比的螺杆和严格控制加工过程。该聚合物是很粘的,故常用液压蓄能器使模具充填得快。模制后零件进行由程序控制升温的热处理,在此期间分子量增加且性能得到改善。
应用
这种可模制的树脂已在航空工业领域找到广泛用途,取代金属零件,明显地降低重量和成本。特殊应用包括喷气发动机元件、压缩机和发电机零件、扣件、花键接头和电子联结器。
PAI在汽车和重工业领域也发现广泛用途,包括传动止推垫圈和密封环,球形和其它轴承,接头及电力驱动装置。在液压传动和气动力学工业中,它们用作耐磨的表面、衬圈、密封、无润滑的滑动叶片和液流控制元件。
可溶性产品具有广泛用途,包括不粘涂料或低摩擦涂料、耐高温油漆以及用于电子装置和导线涂层。
商业信息
可熔融加工的 PAI由 Amoco Per-formance Products出售,商标为 Torlon,卖价为:未填充聚合物 20—21$/lb.:轴承级18.50$/lb.;玻璃及碳纤维增强级18—28$/lb。实用化的可溶性粉末有Amoco的商标为AI-10和Rhone-Poulenc的商标为Rhodeftal,卖价为12~50 $/lb。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 18:06
聚芳酯
聚芳酯树脂是耐热的热塑性塑料,具有优良的韧性,耐紫外线、弯曲恢复性、尺寸稳定性、阻燃性和电学性能。
聚芳酯聚合物的性能可通过组分变化,与其它高性能热塑性塑料形成合金以及增强等手段加以调整,这种灵活性表明聚芳酯是热塑性工程塑料现行市场以及即将出现的市场中用途比较多的耐高温聚合物之一。
化学及性能
聚芳酯聚合物是从芳香族二元羧酸和二元酚衍生的芳香族聚酯。与液晶型芳香族聚酯(从二元核酸、二元酚及芳香族醇酸衍生而来)相比,聚芳酯在模制时显现出无定形特点。在无定形热塑性工程塑料中聚芳酯在成本/性能比方面具有竞争力,它的综合机械性能极好,特别是实际的耐热性能实质上已超过了聚碳酸酯。
根据目前的商业供应情况,优先选用的芳香族二酚是双酚A,而芳香族二元核酸为以一定比例混合的间苯二酸和对苯二酸。选择一个特定的间苯二酸和对苯二酸比例,要根据工业制造工艺和市场导向而定。
聚芳酯呈现极优的热学性能,其热变形温度在1.82MPa时为310—345F,美国保险商协会实验室(UL)定的热指数为266F。此外,很低的热膨胀系数使聚芳酯与金属组装时性能特别好。
聚芳酯聚合物固有的耐紫外线性能即使在长时间气候老化条件下也能保持优良的机械性能。作为涂层或层压制品时,聚芳酯可为其它特种塑料提供紫外线阻挡层。
在对强度和韧性要求苛刻的地方,与其它高性能无定形和半结晶性热塑性塑料相比,其机械性能较优越。聚芳酯的挠性恢复(回弹)性在较宽温度范围内是优良的,这意味着它可应用于要求卡扣式连接的地方。
从火焰蔓延性低、氧指数高和低的烟雾生成量等方面来看,聚芳酯显示良好的阻燃性。未改性的聚芳酯在许多应用中都显示出足够的阻燃特性,如果有更加严格的阻燃要求可通过选择合适的填加剂来获得。厚度为63mil的纯聚芳酯树脂可满足UL94 V-0要求。
聚芳酯的电学性能在较宽温度范围内几乎不变,因而在高性能电器应用领域有竞争能力。
聚芳酯的无定形特性显示了这种聚合物对在酮类、芳烃、酯类和氯代烃中应力开裂倾向的敏感性。在耐化学药品性要求严格的应用中,聚芳酯与其它高性能材料形成的合金常常可满足要求。
聚芳酯是透明的,其颜色范围从淡黄到掳拍色。在与其它活性聚酯形成的合金中仍能保持透明特性,其机械性能也能调整到满足最终应用的要求。其它性能的改进可用相容性树脂通过机械共混来获得。
加工
聚芳酯可采用大多数传统的熔融工艺进行加工,包括注塑成型、挤塑、吹塑和热成型等。加工除了要求较高的熔融温度外与聚碳酸酯类似。
注塑成型是最广泛采用的加工技术,市场上有能够满足复杂模具的树脂。根据树脂组成,熔融温度范围从500F到720F,模具温度范围为150一300F。此外,挤塑级和吹塑级的熔体强度较高及挤出速率也较高,这对于吹塑型材、挤塑和热成型操作来说是很重要的要求。要能成功地加工聚芳酯要求含湿量低于 0.02%,这类似于对其它聚酯(如 PET)的要求。所有聚芳酯在上述加工温度下有水分存在时都是不稳定的,加工不太干燥的树脂所得零件性能不会令人满意。
应用
聚芳酯目前在各种应用领域内得到使用,在未来也显示出潜在的应用和市场。目前,聚芳酯的应用领域有汽车。安全、电器和电子、建筑物户外制品和照明等。
汽车:聚芳酯的性能,象高耐热性、尺寸稳定性及使零件表面具有高光泽度金属化的能力使该类树脂能够用于制造车头灯壳和刹车反光灯。也可制外部装饰件,象镜子盒、窗户边框和门把手等。聚芳酯的耐紫外线性优良、耐候性好故不需要涂装。在制作固定夹和卡扣时,该树脂的抗蠕变性和尺寸稳定性是有优势的。聚苯酯合金正被评价可否用作车体板。
安全设备:聚苯酯用于消防头盔和防火护罩,因为它们具有内在的耐热和耐寒性、抗冲击性和阻燃性、可着色性和透明性。聚芳酯也可用于其它与安全相关的应用领域,如矿灯罩和交通信号灯镜片。
电器和电子:聚芳酯可制作有优良耐热性和阻燃性的电器接插件、继电器壳、线圈架、开关盒和熔断器盒。
户外使用:由于聚芳酯的优良的耐紫外线性能,可应用在户外,如玻璃窗。天窗和透明板。聚芳酯可单独使用或与其它聚合物作成多层结构。长期暴露后仍有透明性、抗冲性、耐热性及低浊度,这些性质使该树脂适合于制作灯罩和其它照明元件。


作者: cyw59    时间: 2002-9-24 18:06
聚苯并咪唑
聚苯并咪唑(PBI)是杂环聚合物,具有异常高的热学特性——在聚合物商品中最高——和优越的耐烧蚀性和水解稳定性,以及高的抗压缩性和尺寸稳定性。它们不受溶剂、酸和碱的影响。PBI商业上以型材和成品制件供应,它不以树脂形态提供(参见其他使用说明)。成品的成本可与优质的聚酷亚胺体系竞争,但比聚醚酮或聚醚醚酮贵 50%或更多。PBI的型材和制件由 Alpha Precision Plastisc,Polymer Corporation和 Mack Plastics, Inc.供应,商标名称为Celazoe。
PBI制件通过高温/高压烧结工艺制造,这时熔融的缩聚反应树脂先稠化然后凝聚。这种工艺是在750F以上温度和象粉末治金似的加压下进行的。通过这 种工艺可生产、管、盘或板状型材产 品,成品制件是将这些型材机械加工到 成品尺寸和几何形状而得到。为了减少制作成本,型材做成最终制件的形状或 接近制件的形状以减少机加工。尽管PBI是特种热塑性工程塑料,但它们常常被称为“假性热塑性塑料”,因为它们具有类似于耐高温热固性塑料的高玻璃化转变温度、无熔点、及加工方法。固化过程中会产生一些交联,由于PBI独特的化学性质和加工条件,PBI的许多特性与液晶聚合物,聚酷亚胺或聚酮很不相同。
化学与性能
PBI在其高分子主链中有重复排列的苯并咪唑基团。自1961年Vogel和Marvel首次合成以来许多种PBI都已被研究过。商品PBI是芳香族双一邻一二胺(即四氨基二酚)和芳香族二核酸酯(间苯二酸二苯酯)熔融缩聚反应的产物。除普通的增强级和润滑级以外,由于其内在的同其他聚合物体系的相容性,PBI可制成一类新型的混配物。通过混配复合可以预计,其加工操作和最终产品性能特点都可以调整到可满足特殊应用的要求。
特性
在韧性、摩擦性及磨损性方面的综合性能使PBI零件对大多数摩擦方面的应用来说是理想的。低摩擦系数、低磨损和优良的高温尺寸稳定性的结合意味着PBI零件可用在尺寸要求高的应用场合。其炭化率在商品塑料中是最高的一种(大于 85%),鉴于 PBI有尺寸稳定性、结构稳定性,以及高速下清洁和均匀的烧蚀性,使PBI在高超音速领域应用极为优良。其火焰烧蚀特性加上每个元件的重量轻对小型战术体系来说具有优势。短期内可承受直到 1400T的高温的能力使PBI成为独有的能适用于许多材料加工的领域。
PBI具有高压缩模量和延性压缩破坏方式,故其压缩强度是卓越的。其室温下的拉伸强度高于除聚酚胶一酸亚胺以外的任何未填充的热塑性塑料。然而在高温下,PBI的物理特性远远超过所有已有的热塑性塑料。静态和动态摩擦系数是低的,且很相似。模制的PBI在已知的热塑性塑料中具有最大的表面硬度。烧结的PBI在热的水溶液环境中会降低拉伸强度,压缩强度和压缩模量,硬度也有一定损失而重量会增加一些。当通过干燥除去水份,其性能可得到完全恢复,这表明不发生聚合物的水解降反应。水份吸收是很高的。PBI可以类似于其他高性能热塑性工程塑料的方式进行处理。PBI可溶于惰性溶剂中,如N一甲基毗咯烷酮、二甲基乙酸胺、二甲基甲酸胺及二甲基亚巩。由于缺口悬臂梁式冲击强度低,未填充的PBI零件应该避免有应力集中的尖角。
PBI的热变形温度在实用化的热塑性树脂中是最高的,它的线性热膨胀系数(CTE)在宽温度范围内是低的、正性的和均匀的。其CTE类似于铝和铜。其电学性能极优,PBI是绝缘体,具有很高的耐电弧性。
暴露于900F高温下,烧结的PBI零件也能保持尺寸稳定性。烧结时,残留的易挥发性物质和废气被除掉。根据美国航空和航天管理局(NASA)的评价, PBI的极限氧指数为 58%,不熔化,并且在热解时只排出极少量的有毒物质。烧结的PBI有极优良的耐化学药品性,这是由于PBI对大多数有机化学体系(包括脂肪族和芳香族烃类卤化物溶剂、酮类、酯类、有机酸类和胶类)都能保持其拉伸强度和尺寸稳定性。PBI不被推荐用于热的酸液中,但PBI对热碱液(15%)环境的耐受性极佳,也耐弱酸和弱碱。
PBI制的O型圈在高压蒸汽中很长时间(几周)仍能保持不受破坏,且无水解降解或变形的现象。PBI是唯一的能够在 1400T高温下短期承受负载及至800F温度时长期承受负载的聚合物基村。在未填充的有机基础材料中,模制的PBI具有最高的热变形温度815F。模制的PBI在已知的模制未填充聚合物树脂中呈现最高的压缩强度。
PBI在高温下有极好的性能,拉伸强度在600F时为96MPa,比室温下的聚酚亚胺的强度还高,在高温下的压缩强度与未填充聚酞亚胺和聚酞胺一酸亚胺室温下的强度相同。在一100~200F温度范围内及10%或更小的应变下PBI也显示出完全的弹性恢复。PBI的低滞后性导致极优的疲劳寿命,这是由于在压缩变形下功耗低的缘故。刚刚可用的新数据表明了PBI在这些应用领域中的优越性:在低速下,对高负载有最低磨损。这一性能比现有的高性能非润滑热塑性塑料要好一个或几个数量级。
应用
PBI已有资格用于下述市场:石油化学工艺、地热学工艺、化学工艺、航天、国防、汽车、航空、电器和宽范围的工业应用领域。PBI零件用于密封。机械元件、绝热体、电器接插件、问座及作为独特的加工元件的材料。尽管早期应用集中于替代不能胜任的金属或塑料,但目前更多的是围绕着PBI零件独特的热学性能、化学性能和机械性能的创新利用。
商业信息
PBI纤维及复合材料浸渍溶液可从Hoechst Celanese Technical Fibers Group in Charlotte(NC)购得。PBI于1983年首次商业化生产并以纤维状态出售,用于制作宇航员的防护服。今天,它用于制作消防人员、赛车驾驶员和工厂工人的服装,它也是用于制作飞机防火座椅的主导材料之一。高分子量PBI基础树脂以 45%固体含量的二甲基乙酸胺溶液供应。溶液的粘度允许在纤维束织物或带上预浸渍达到希望的树脂含量(30~40%)。 PBI预聚物(低分子量)由Acurex Corp.供应,用于高性能、耐高温复合材料及耐高温粘合剂。PBI型材原料和成品制件由 Alpha Precision Plastic(Houston, TX)生产, Polymer Corporation(Rending,PA)经销。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 18:07
聚碳酸酯
聚碳酸酯(PC)是一种无定形热塑性工程塑料。它具有极为优良的韧性、透明度和高的热变形温度等综合性能。在大多数应用中,一般都要求至少有上述这样性能中的两种。聚碳酸酯其他杰出的性能还有尺寸稳定性、优良的电性能和特有的耐燃性。
主要应用领域为汽车、商业机器和仪表行业。聚碳酸酯年增长率约为6%。
化学及性能
最成功的工业生产的聚碳酸酯是用双酚A与光气界面缩聚工艺进行反应。
这一反应是在水相和有机相存在下的碱性条件进行的。分子量通过使用酚的链终止剂加以控制。生产双酚A聚碳酸酯的工艺由于界面反应和产品的回收而复杂化。
韧性是聚碳酸酯最突出的性能,的确,对于象学校窗户、防暴设备及运动设备方面应用来说,聚碳酸酯在韧性上几乎没有对手。
高分于结构中的碳酸酯链段使聚碳酸酯成为韧性最好和最耐用的塑料之一,而双酚A链段使聚合物有很高的热性能(Tg=300F)。典型的商品聚碳酸酯分子量为22 000—35 000,多分散性(MW/MN)一般为2.2—2.5。
除分子量外,聚碳酸酯的熔体流动速率(ASTM D 1238, 573F, 1.2kg)一般也有一定的范围。标准的商品的熔体流动范围为4-23。
超过这一熔体的流动范围,除了流变学性能外其他性能相当稳定,只有缺口悬臂梁式冲击强度在较高的熔体流速下有轻微的下降。通用级聚碳酸酯的性质如表1所示。
除成本外对聚碳酸酯实际仅有几种限制。不宜长期暴露于高温及潮湿的环境中,因为聚碳酸酯在高温下的长期耐水解稳定性差。可通过使用热稳定剂。紫外线稳定剂、脱模剂、玻璃纤维和阻燃剂对其改性。商业化产品通常必须满足由FDA、NSF、UL和其他机构所确立的有关指标。
品级
实用化的聚碳酸酯有通用级和符合美国食品和医药管理局(FDA)要求的品级两种。这些品级含有脱模剂、紫外线稳定剂或两种之一。在一定应用领域中要求较低的模塑收缩率和较高的模量时可使用玻璃填充产品。
阻燃级有 UL-94(1/8 in.) V-O和V-0/5V两种。阻燃的极限氧指数约为40而通用级为26。含有发泡剂的结构用泡沫级也可买到。对于要求高熔体强度——象吹塑和结构用板材的应用领域可使用文化聚碳酸酯。各种新型的易流动树脂可用于改进聚碳酸酯的加工性能同时又能保持聚碳酸酯的性能。
很高的熔体流动速率(MFR80)的品级可用于满足生产高密磁盘的严格要求。也有各种品级用于特殊用途,如薄膜、医学用及眼用镜片。
特殊级别的不透明聚碳酸酯共混物也已生产出来,其加工性能,低温韧性和切口敏感性有所改善。这些品级包括聚碳酸酯与各种弹性体、聚烯烃、热塑性聚酯、ABS和AES的共混物。
PC也具有缺口敏感性,因此适当地设计出具有合适半径的零件是很重要的。缺口敏感性在抗冲改性产品和共混物中可得到改善。
通过添加剂、涂层或共挤出技术可改善聚碳酸酯的耐候性、耐化学药品性和耐刮痕性。
碳酸芳香族酯类、聚酯一碳酸酯共聚物和特种聚碳酸酯共聚物已经开发成功并用于要求高热变形温度的应用领域。
聚碳酸酯商品的颜色范围很宽,包括标准色、指定的颜色,指定的不透明的,标准白、灰和黑色品级。

    通用聚碳酸酯的典型性能
a:ASTM试验方法     来源:D>w Chemical Co•

熔体流动速率g/10min
(D-1238)         4-22
缺口悬臂梁式冲击强度,ft.-ib/in(D-256)        14-18
弯曲模量MPa(D-790)        2413
热变形温度1.82MPa,F(D-648)         258-270
雾度,%(D-1003)        0.7—1.5
透光率,%(D-l003)        87~91
介电强度,
V/mil(D-l49)        405-425
氧指数(D-2863)        26
可燃性,UL-94         V
加工
聚碳酸酯及其共混物可采用所有热塑性塑料传统加工方法进行熔融加工,如注塑、挤塑和吹塑。与加添加剂很多的聚碳酸酯或其他工程树脂共挤出制造多层板、型材和挤塑一吹塑容器也是可行的。

单层及多层类型的板材可采用真空。液压或匹配的模具进行热加工。板材及异型材也可采用冲压、滚压或机械加工进行冷成型。极高分子量聚碳酸酯可以使用溶剂铸成薄的韧性的介电膜。

聚碳酸酯及其共混物也可依照许多普通二次加工工艺,用于连结、涂层和装饰热塑性塑料、超声波焊接、热气焊接。粘结剂及溶剂粘结、真空敷金属。无电镀敷、涂漆、热模冲压和印刷都是通常使用的技术。

这些二次加工操作有时受些限制,并且要求小心地选择适合于特殊聚碳酸酯配方的材料和条件。例如,注意使用合适的用于涂层和粘结剂的溶剂以防止应力开裂发生,或者使用适当的零件设计以取得合适的声波焊接。
与其他热塑性塑料相比,聚碳酸酯具有相对高的粘度且要求较高的加工温度。注塑和挤塑设备在314—392℃温度范围内应该具有较好的温度控制能力。
注塑成型机器应该能够忍受138MPa的注塑压力。挤塑和注塑要求低压缩比的螺杆。
聚碳酸酯及其共混物是吸湿性材料,在环境条件下平衡湿度可以达到0.35%。这一湿度水平在加工之前必须减少到0.02%,以避免分子量降低和韧性损失。因此在熔融加工之前要求干燥。
在一料斗干燥器中或放在炉中的盘子内,于136℃温度下干燥几小时可使塑料中的水含量减少到低于0.02%。带有排气料筒的注塑机和挤塑机已经成功地用来加工未干燥的聚碳酸酯。然而这必须使用合适的系统进行操作,包括螺杆设计和排气口的位置。
应用
聚碳酸酯及其共混物出现新用途是其年增长率高达6%的主要原因。增长中最可观的部分仍是代替传统材料、金属、玻璃和木材。
聚碳酸酯及聚碳酸酯掺共混物具有广泛用途的主要市场是汽车、板(采光)、电子、商业机器、照明和仪器以及许多特殊用途如高密磁盘、眼科用镜片和医用方面。
当确定聚碳酸酯及其共混物的新用途时,要认识到设计因素的重要性,这是极关重要的。
汽车应用包括尾部及侧面标志灯。头车灯和支撑件。聚碳酸酯共混物正在被用作仪表盘、保险杠、车体板和车轮盖。其他用途包括交通灯壳和信号灯镜片。
透明性、韧性和高耐热性能使聚碳酸酯用作透明薄涂层是理想的。使用合适的紫外线稳定剂,聚碳酸酯可代替玻璃用于学校或户外照明的防破坏用途。
眼科用镜片和安全眼镜是重要的用途。加硬涂层可用以增加耐用性。
电子和商业机器也是一主要市场部分。应用包括接插件、破碎机壳、齿轮、计算机壳、复印机壳和磁带盒。
聚碳酸酯也用于激光高密记录磁盘,它提供极优的高密记录性能及耐用性。
制仪器也消耗大量聚碳酸酯。高抗冲性、耐热性、耐用性及可着色性对真空吸尘器、混合器和电动工具等为设计提供了灵活性。
接触食品的应用包括:5加仑水瓶、微波炉、灶具、啤酒瓶和罐、餐具及食物贮存容器。
基于其透明和相关的耐破碎性,医学上的用途也具有较高的增长潜力。
自从引入可用l射线消毒而没有令人不愉快的颜色变化的品级以来,聚碳酸酯在这一领域内的应用很好。
建筑及结构上应用领域是一个尚未开辟的市场部分,如果聚碳酸酯及其共混物在成本上可与传统的建筑材料相竞争的话,则它们可以应用于这一市场。
商业信息
在美国, PC由 DOW Chemical Co.(Calibre)、 GE Plastics(Lexan)和Miles Inc.(Makrolon)生产。
公布的牌价根据品级和订货量变化很大,从大量使用的标准产品的2。49$/lb.到少量消耗的特殊品级聚碳酸酯的3.35$/lb.不等。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 18:08
缩醛(聚甲醛)
缩醛(聚甲醛)是甲醛的高结晶度 线型热塑性聚合物,它能在较宽的温度 范围内长时间保持该类物质所具有的机 械、化学和电性能。高结晶度的缩醛在 连续载荷作用时抗蠕变性能良好,在反 复的加载与卸载的循环中具有较好的耐 疲劳性。
现有的商品缩醛主要有两类:均聚 物和共聚物,这两类缩醛应用均很广。 通过特殊的加工工艺或配伍工艺,即用 玻璃纤维、玻璃微珠、矿物质、弹性 体、耐磨添加剂和或紫外线稳定剂改性 缩醛,已开发出多种特殊功能产品。

化学及性能
缩醛确切应称为聚甲醛(POM), 有规的、高结晶的结构使缩醛树脂有一 系列独特的性能。
未加填料的缩醛(缩醛树脂)很坚 硬,强度高,韧性好,但显示出切口敏 感性;缩醛与缩醛、缩醛与其它材料 (如金属、陶瓷、玻璃和塑料)之间摩 擦系数小;抗蠕变,耐疲劳;抗化学侵 蚀和抗溶解性能好,并能长时间保持其 性能。
未填充的缩醛树脂的特性如下:
热性能。均聚缩醛在1.82MPa条件 下的热变形温度为255T,455kPa条件 下为338T,在空气中最高连续使用温 度以185T为宜;共聚缩醛在1.82MPa 条件下的热变形温度为 230下, 455kPa 条件下为316T,在空气中最高连续使 用温度以220T为宜。
电性能。在90mil(千分之一英寸) 厚度时,其介电强度为500V/mil(伏 特/千分之一英寸);在 10‘~10‘Hi范 围内,介电常数为3.7;体积电阻系数 为10“~10‘’ohm-。m(欧姆•厘米),表 面电阻系数为10‘’~10‘’。hm(欧姆)。
化学性能。缩醛耐多种溶剂,如乙 醇、脂肪族化合物、芳香族化合物。 醛、酮、醚、油类、脂类、汽油、柴油 及甲醇基燃料。均聚缩醛耐弱酸、弱碱 (PH=4—10)及140T以下的热水;共 聚缩醛耐弱酸、所有碱性溶液(pH—4 一14),180T以下的热水及消毒剂,如 饮用水含的一定浓度的氯。
尺寸稳定性。缩醛不吸湿,尺寸不 随温度的变化而变化。在一22—140T 范围内线性热膨胀系数为4.2~5.3X 10-sill/ill/T。
可燃性。被列入 UL 94-HB的缩 醛,是缓慢、清洁燃烧的物质,燃烧时 只有少量烟,甚至无烟。其车辆模塑件 已通过 FMVSS 302的可燃性标准。
摩擦与磨损性。均聚缩醛洛氏表面 硬度为M92—94,摩擦系数(相对本 身或其它材料)为0.1—0.3;共聚缩 醛洛氏表面硬度为M78—80,摩擦系 数为0.15~0.35。
法规状况。大多数缩醛树脂适合于 那些需要满足FDA(美国食品医药管 理局)有关与食品接触的要求的领域。 它们被列入UL,达到USDA的要求, 被NSF认可用于饮用水领域。
特殊品级
改善加工性能品级。特殊的添加 剂、流动速率及流变性(流动特性的改 进)有利于更快、更清洁的注塑或挤 塑、挤出吹塑、压塑或旋转模塑。
低磨损或低摩擦品级。特殊的添加 剂增加了耐磨性,减小了摩擦性。可用 的添加剂有聚四氟乙烯(PTFE)、硅 油、二硫化铝及化学润滑剂。
玻璃制品填充级。玻璃纤维增强的 均聚缩醛刚度和抗蠕变性能均增强;玻 璃纤维偶合共聚缩醛的强度、刚度及抗 蠕变性得到改善;玻璃微球填充共聚缩 醛增强了刚度及抗扭曲能力。
矿物质偶合品级。矿物质偶合共聚 缩醛改善了抗扭曲和抗冲击性、尺寸稳 定性及刚度。
紫外线稳定级。加入特殊的稳定 剂,防止紫外诱导聚合物变坏、褪色. 用于特殊室外天气的产品也已面市。
彩色品级。缩醛可调配成半透明出 任何颜色的品级,包括满足FDA要求的 产品。这些产品也可以是耐紫外光的。 也可制得深色产品。
抗静电及导电品级。加入特殊的添 加剂使其具有抗静电性,以减小其用于 电子领域时因灰尘、碎屑积聚及静电荷 的干扰影响。
增初级。弹性体改性的缩醛,抗冲 击性大为改善。
抗磨损品级。添加特殊添加剂以防 止外观要求较高的部件的磨损。
加工
缩醛不吸湿,加工前不需干燥。但 建议通过干燥来提高原料的均匀性,尤 其是当采用高度研磨料时。缩醛在标准 的注塑机、挤塑机、旋转模塑机中加工 很容易,对特殊产品要采用注塑吹塑。 挤出吹塑、压塑,建议模具温度在180下 或180下以上。在此温度下,可获得最佳 结晶度,并可使部件有模具表面一样的 光洁度,以获得较好的美学效果。
装配方法有扣合、插孔、檄、焊接 (热板、滚焊、超声)、螺旋连接(螺栓 或自攻螺纹)及粘合。
应用
在运输方面的应用有电开关、主体 元件、安全带扣、燃油系统部件、齿轮。 汽车窗升降机械装置、把手和曲柄。
在工业领域,缩醛可用于阀门、风 扇、弹簧、齿轮、凸轮和泵,亦可用于运输机、链条、凸轮、齿轮和泵的物料 传送部件。
管件是缩醛的一应用领域。可用于 制做球阀、龙头管下部分、阀筒及问塞。 活门、淋浴喷头、分布器、花园水管喷 头、排灌门、叶轮和泵。
在器件方面,可利用缩醛的特性用 于罩、齿轮、凸轮、摩擦垫板、辊、滑 轮,螺栓、螺母、链条及架子的支撑座 架。
在电器或电子领域,缩醛可用来制 做键套、插头、开关、按钮、盒式磁带 的卷轴和轮毂。
消费产品有玩具、肥皂盒、梳子。 丁烷打火机壳体、睫毛油棒、气溶胶容器和间及钢笔、铅笔的笔杆、笔套等。
商业信息
均聚缩醛是由 DU Pout Co(杜邦公司)在1960年采用甲醛聚合用乙酸基端基封闭的方法实现工业化生产的,其产品注册商标为Dehin;共聚缩醛是由赛拉尼斯(Celanes)公司(现为赫斯特•赛拉尼斯公司)在1961年实现工业化生产的,其注册商标为Celcon。它是由三陪烷(三聚甲醛)和少量含有一个一CH—CH-O一基团的环醚聚合而成。该聚合物是通过将不稳定的POM端基解聚成氧化乙烯单元而进行端基封闭的。 Hoechst Celanes公司(赫斯特•赛拉尼斯)也有一共聚产品面市,其注册商标为Hostaform,是采用Celanese技术生产的。BASF公司(巴斯夫)投入市场一共聚产品,注册商标为 Ultraform,与Hoechst Celanese产品类似。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 18:09
聚丁烯
聚丁烯(PB)树脂是基于聚(1一丁烯)的半结晶性聚烯烃热塑性塑料,包括均聚物和一系列聚( 1一丁烯/乙烯)共聚物。主要用途包括管件、包装、吹塑容器、热熔粘合剂和密封剂以及高分子改性。
化学及性能
PB是l一丁烯单体通过等规立构Ziegler-Natta聚合反应生产的。商业产品是基于等规立构( 98~ 99. 5%)、高分子量(平均分子量为 230 000~750000)的聚合物。聚1一丁烯已知的有五种结晶变形:(孪生六方晶型)、(四方晶型)、(正交晶型)、(非孪生六方晶型)、(最新报道的)。玻璃化转变温度范围从均聚物的约-4F到高乙烯含量共聚物的-29F。
熔体的结晶反应首先产生亚稳态四方晶型;在环境温度和压力下均聚物经过5~7天从四方晶型不可逆地转变到稳定状态孪生六方晶型,对共聚物来说这一过程为1—3天。
对各种均聚物来说型态孪生六方晶型的熔点范围为225—266F,对低乙烯含量的共聚物来说为237~244F,对高乙烯含量的共聚物来说为194~203F。转换到型态1后,均聚物的结晶度为48~55%,而共聚物根据乙烯含量为 35~45%。
在张力变形实验中,PB树脂一般不呈现边缘向内弯曲,相反,发生均匀的样品变形和应变硬化。PB树脂在高温下能较好地保持机械性能。 PB树脂一般耐酸、碱、溶剂、石蜡油和环烷油、洗涤剂和各种化学药品,但在高温下耐受性降低。该树脂也具有良好的阻湿性和电绝缘性能。该材料显示挠曲性能的范围很宽,均聚物的拉伸模量为286MPa高乙烯含量共聚物为52MPa。它们特别耐蠕变、耐环境应力开裂、耐化学药品及耐磨损。所有品级都以有流动性的粒子形态供应。
类型及最终产品性能
具有公称熔体指数(MI)为0.4g/10min(ASTMD-1238,条件E)的各种PB管材树脂可用于冷水及热水设施,用于加热、空调及各种工业用途。 关键的性能是极优良的耐蠕变性和高温下性能的保持性(直到180F)。
用这些树脂制造的管子的水压设计应力已经被塑料管件研究所(Plastics Pipe Institute)评价为 73F时为 6.9MPa,180F时为3.5MPa。管村级PB已被评定为慢速燃烧(UL94-HB)。
熔体指数(MI)为 1g/10min的PB已有两个品级实用化。它们特别为吹膜挤出而设计,可以买到防粘的或带滑性防粘品级。它们在高达212T的温度下仍能满足美国食品与医药管理局(FDA)的食品包装求。PB薄膜显示出优良的耐撕裂性和高的拉伸强度。
五种通用级均聚物已实用化,其熔体指数范围为0.4—200。熔体指数为1-4的低乙烯含量共聚物也已实用化。通用级对填加物具有高亲合性,且可与其它聚烯烃共混以增强冲击强度。
高乙烯含量共聚物的熔体指数范围为0.25~750。这些树脂当与其它聚合物特别是聚烯烃共混时也可改善加工性和/或其它性能。乙烯含量较高的共聚物的低结晶速率可使热熔粘合剂和密封剂产品有较长的暴露时间、高的粘合剪切破坏温度和良好的低温挠曲性。
加工
PB管件可通过传统的单螺杆挤出来制造,采用真空或压力大小来控制尺寸。管件可通过热熔或多种机械装配方法进行连接。
生产PB薄膜的最普通的方法是用吹塑工艺,但薄膜也可以在金属铸膜辊上铸造。吹塑薄膜也可采用普通的低密度聚乙烯(LDPE)挤塑系统生产,然而,要使用冷却的空气吹。薄膜可以热密封。PB薄膜可与其它薄膜共挤塑或层压。聚丁烯也可在传统的聚烯烃设备上进行吹塑、挤塑、注塑或与其它聚合物和填充物复合。
应用
目前PB最大的市场是管件应用——包括冷、热水管件,后者包括住宅和商业管件及地面下热水管。其他应用还包括井用管道、热泵管道和特种管道。
管道在采矿和化学工业中高温下用作磨蚀材料的输送。PB管已被大多数国家和地区的标准机构认可载列人目录,并且也为美国大多数州和主要市政府所认可。美国大多数主要建筑规范已接受美国机械工程师协会标准将其用于热水供暖和建筑物的管道。
薄膜和包装应用有用作食品和肉类包装、压缩包装和热态灌装容器。当PB与乙烯均聚物或共聚物共混时,复合薄膜适合于容易打开(可剥离密封)的包装。剥离强度可通过改变共混组成而改变。PB共混物适合作柔性包装和层合的或复层挤出的可剥离的表面层。
新的用途有采用吹塑和旋转成型工艺制家用热水器村里,和用在热熔粘合剂和密封剂中。在要求较长暴露时间。高粘合剪切破坏温度和低温挠曲性的应用领域内可使用PB共聚物。PB适合于与脂肪族粘性树脂一起使用。
耐磨蚀性片材的应用包括螺旋分级器、罐及溜槽的村里。PB有接受大量填充物的能力(高到 80%)使它可用作颜料、矿物填料和阻燃剂的载体。聚丁烯可以任何比例与聚丙烯相容,作为改性剂,它可在注塑成型和挤塑中增强加工性、冲击强度和焊接线强度。它也可改进冲击强度和薄膜的热密封性,以及在聚丙烯纤维中改进手感和粘合性。当用作聚乙烯的改性剂时,聚丁烯可使聚乙烯的加工性能有所改进并可增强耐环境应力开裂性。
商业信息
PB树脂由美国 Shell Chemical CO.生产,以商标Duraflex出售。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 18:09
丙烯酸塑料
    丙烯酸塑料所包括的聚合物和共聚物品种较多,其主要单体成分有两种:丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。他们可单独使用或共同使用,有时也可和其他单体配合使用,从而获得从柔软的弹性体到坚硬的热塑性和热固性塑料的系列产品。在如此宽的特性范围内,丙烯酸塑料可生产板状、棒状、管状、膜状、粒状、珠状、溶液、胶乳及活性浆料多种形式产品。
    由于丙烯酸塑料晶莹透明,具有优良的表面硬度、优异的耐候性、耐化学性、环境适应性及良好的稳定的机械性能,而被应用到许多领域。利用它们的光学性能及与颜料和染料的相容性,可制得各种透明和半透明的产品,也可以此来控制其对紫外线、可见光及近红外光谱范围的光的透射比。
    产品形式及性能的组合,使丙烯酸塑料广泛应用于汽车尾灯玻璃、建筑装饰和照明的放大镜片、后照明标志牌。医疗器械及彩色电子显象滤光板。
化学
大部分丙烯酸塑料是从甲基丙烯酸甲酯(MMA)出发,通常它是用两步法工艺合成。即丙酮和氰化氢反应生成丙酮氰醇,然后与甲醇或其它醇反应生成甲基丙烯酸酯。MMA也可通过酯交换反应转化成其它酯。
丙烯酸树脂是以过氧化物或偶氮催化剂为引发剂的自由基聚合反应或氧化还原聚合而制得的。丙烯酸树脂有4种聚合方法。本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合和溶液聚合。这几种方法均可实现连续化生产,尤其是本体聚合和溶液聚合。
聚合物的改性方法有:甲基丙烯酸酯和其它单体共聚,如甲基和乙基丙;烯酸酯、丙烯睛和苯乙烯;和乙烯基、丁二烯及其它丙烯酸橡胶混合;也可和聚酯树脂共混以改善其物理性能和加工性能。
生产配方
    考虑生产不同形式的丙烯酸塑料板和模塑复合物时可以使用添加剂或改性剂,它们是按不同配方生产的,使其有特殊的性能。
    板状产品是通过几种浇注方法、熔融压延或挤塑方法获得。槽式模板浇铸是一种间歇式加工工艺。在此工艺过程中,被催化的单体或料浆在两片抛光的玻璃板之间被加热,玻璃板用弹簧夹具夹持,以适应固化期间丙烯酸料的收缩。板状产品也可通过在抛光的不锈钢移动带上连续浇铸制得。两种方法各有优点,其产品质量均优良。连续浇铸板的厚度均一、厚度变化小,槽式模板浇铸产品则具有较好的光学性质和更光滑的表面。
    用于挤塑或熔融压延的粒料,是经本体聚合或溶液聚合再挤塑造粒或在挤塑机中连续聚合而成。粒料制板的操作费用比同等质量的浇铸板低,但成品板的分子量较低,一些物理性能稍差些,如热变形、设计应力极限和耐化学性。最近用抗冲击改性粒料挤塑成的板,被应用到加工成型过程中需要较好的抗损坏性能或较高的韧性来抵抗破坏性的冲击的场合,如用作室外标志牌或用作共挤出时和增加硬度的表面材料。
    挤塑板一般厚度为0.060—0.250英寸,槽式模板浇铸板厚度范围为0.030—4.500英寸,连续加工板为0.125—0.375英寸,连续卷材长度为600英尺。
    耐磨板是通过涂覆聚硅酸酯而制得的。涂覆后板的耐磨强度是未涂覆板的75倍,同时耐溶剂性亦得到改善。
    其它特种产品还有镜面板、紫外线屏蔽板及绝热性能与绝缘玻璃极其相似的双层极。
树脂产品
    模塑粒料在分子量和主要性能方面差别很大,尤其是流动速率、耐热性和韧性。中等分子量位料的流动性(ASTM 5.6和8级)和耐热性存在较大的差异,但韧性差异不大。高分子量粒料的流动速度(ASTMS级)和耐热性与中等分子的粒料差异较小,但比较坚韧,因此被用来挤塑部件,以使部件在加工成型过程中具有更好的耐损坏性。它们在加工过程中也显示出较高的热强度,在注塑过程中的抗断裂性得到改善。高流动性粒料适合用于“难充满的模具”模压制造复杂部件。有些特殊的粒料,可使挤出物具有无光泽的表面,或能吸收或透射紫外线。除无色的粒料外,还有透明的、半透明的和不透明的粒料。
抗冲击改性级
    早在70年代初期,一种高抗冲击性丙烯酸树脂粒料被开发用于注塑、模塑或挤塑。它是由聚丙烯酸酯固态相和其改性剂柔软相组成。两相的折射指数需匹配,使这种材料制得的模塑或挤塑制品在室温下具有很高的透明度,聚丙烯酸酯类混合物具有优异的耐候性。最近又开发出具有各种不同抗冲击性和加工性能改进的品种。专用于抗Y射线辐射的用于医药领域的产品亦有报道。
性能
    聚丙烯酸酯可透射92%的白光,一般浊度为1%一3%。透明度接近光学玻璃。
    耐候性。聚丙烯酸酯经长期的室外风吹雨打,色彩和物理性能无明显变化。特殊抗紫外线类产品主要用于部件暴露在比日光或萤光灯紫外线强度更强的场所。
    耐化学性。聚丙烯酸酯制品不受大多数家用洗涤剂、清洁剂、无机酸、碱和脂族碳氢化合物的影响,但不能和卤化烃、芳香烃、酯和酮一起使用。
    韧性。通用级聚丙烯酸酯制得的制品具有缺口敏感性(0.2—0.5ft•lb/in,缺口悬臂梁),用中等和高抗冲击聚丙烯酸酯制得的制品,则明显较好。部件壁厚设计成应力集中最小,将使部件在多数应用场合具有足够的强度。
    热性能。热变形温度为165~216F,典型使用温度为200F。像大多数热塑性塑料一样,聚丙烯酸酯热膨胀系数比金属大,设计中应适当加以考虑。丙烯酸酯一酸亚胺共聚物能承受313F温度不变形。
电性能。聚丙烯酸酯导电性低,耐电弧性好,介电强度高。
    燃烧性。聚丙烯酸酯易燃,需采取类似木材的防火措施。严格遵守建筑法规和美国保险商协会研究标准,以及已建立的防火安全准则,可使火灾控制在可以接受的程度范围。法规中有控制透光塑料应用的条文。
    用聚丙烯酸酯作大面积幕墙时不必遵守有关限制,可根据对生命安全和防火措施的分析加以变动。聚丙烯酸酯作灯具时制作聚光片和散射片不是固定装死的,就会在着火前掉下来,可防止火焰漫延到天花板上去,故可不必遵守建筑规程中有关内装修的规定。
加工
    丙烯酸酯塑料可用一般的注塑、挤塑、热成型、吹塑和机械加工的方法制成有用的部件。粉状丙烯酸酯塑料的热熔性较差,不能用旋转模塑。
    注塑。尽管注塑可以使用柱压式机器,但螺杆式注压机由于熔化温度均匀、滞留时间较短、挂料区小而被广泛采用。粒料可采用排气式或不排气的模塑机加工。一般柱塞式机器仅被用来生产带大理石花纹或木纹的制品。向无色粒料中添加一种特殊的色浆可取得这种效果。机器应选择适宜的规格,使得合模压力为 2.5~3t/in*in(模塑件投影面积),注射量为机筒容积的 40%一75%。如果周期短或熔化温度低,注射量应低至 20%。一般丙烯酸酯塑料不需要特殊设计的螺杆,长径比(L/D)大于或等于16:1的通用螺杆即可,压缩比最好为2:1和3:1。
    聚丙烯酸酯吸湿,一般加工前需干燥。在湿度低的月份里,可以直接用密闭的筒或纸筒中的粒料成型加工,如粒料在一般的加工车间的空气中暴露4小时以上,则需要干燥处理。一般在放有干燥剂的干燥机中放置2~4小时即可。
    未改性的聚丙烯酸酯加工条件可以变动。最易流动的5级品要达到所需流速所需要的筒体温度比难流动级的低,0.13英寸厚的加工件的周期时间一般为40—50秒。
所有各Y昨级的产品均可在很宽的工艺条件范围内加工。如8级料,筒体温度幅度为16F。易流动性料加工温度范围更宽。如果制的部件很难充模,需要有很长的流动长度,则简体温度应选用加工温度范围的上限。以上限温度加工的加工件的残余应力最小,这样可提高由各个流动性品级制得的加工件的使用温度。所有各类 聚丙烯酸酯(改性和未改性的)收缩率均在0.37%~0.6%范围内。
    抗冲改性型流动级聚丙烯酸酯的模塑温度也根据流动性而变动。最不易流动的高抗冲改性品级加工范围大约为120F。其它易流动品级的加工范围为195F。这些品级应避免在熔化温度(510F以上)下进行加工,否则将发生降解。螺旋流动长度数据是预测特定流动性产品是否能够满足预定厚度的一定流动长度需要的很好的依据。
    挤塑。聚丙烯酸酯粒料可用传统的单段、二段或三段(排气式)螺杆挤塑机挤塑成板或型材。可采用压缩比为3:1的计量式螺杆。根据用途,压花滚筒可装到机器上配合使用,以使挤出物上有特殊的装饰、特殊的风格,或加上镜片状物。
    一般情况下,挤塑条件取决于被挤塑的聚丙烯酸酯的生产配方和所使用的螺杆及模具的有关条件。当材料在适宜的加工条件下挤塑时,聚丙烯酸酯板或型材具有高光泽度的表面。一些抗冲击性品级用共挤塑方法挤在ABS和PVC板或型材表面,使其表面获得良好的韧性。光泽度、耐候性及其它特殊用途所需的特性。这些品级的物料和基质的粘合性极好,流变学性能基本匹配,以获得均匀的表面层。
    热成型。由于其良好的热成型性能,聚丙烯酸酯板可用最方便的工艺和设备在很宽的温度范围内加工。所有的标准的二维和三维成型技术均可被采用。用粒料挤塑的板具有优异的弹性记忆效应,能够毫无困难地反复加热和成型。
    热成型可用标准压机和设备在很宽的温度范围内进行,压延深度及成型细节视配方而异,一般效果较好。热成型的聚丙烯酸酯壳模可用来浇注和固化加有玻璃纤维的聚酯制造高刚性加工件。
吹塑。由于热熔强度差,未改性的聚丙烯酸酯难于用挤塑吹塑加工。如要吹塑灯泡时,首先需注塑成型坯,然后再加热吹塑成所需要的形状。
    抗冲级聚丙烯酸酯可以注塑吹塑或挤塑吹塑,但仅有少数场合采用这种工艺制造的加工件。丙烯酸酯酸亚胺共聚物很容易吹塑加工。
    加工成型。板可用电锯切割,薄板能沿着刻划的线迹裂开,普通的金属加工机器一般可满足加工要求。作为粘料,可用溶剂型粘合剂,但最好用事先特殊加稠的或可以聚合的剂型。加工件可采用热的刀片、热气、超声波或旋转焊接的方法连接。
应用
    聚丙烯酸酯良好的综合性能决定了它的用途:耐候性、透光性和韧性适于作窗玻璃;透光性、良好的耐化学性。耐候性适于作汽车尾灯。
    板的应用。聚丙烯酸酯制成的标志牌具有优异的耐候性。浇注板和挤塑板可用于制作装饰牌。抗冲击性的板可取代一般的聚丙烯酸酯板,避免部件易破碎问题。聚丙烯酸酯板可用作安全玻璃,用作防暴门、院门或其它需达到ANSI安全标准场所的替代采光材料。近几年聚丙烯酸酯板材在天棚照明方面的应用一直在增长。板材和模制品同时用于室内外照明。透明和半透明材料可不发黄,使该材料延长了在这方面的使用寿命。板材的另一大消费渠道是诸如游泳池围栏、购物中心、林荫道、餐厅的建设工程;用有纹理的成型板制做的镶板和招牌;抗破碎的安全玻璃和围墙;有色的太阳光这光板,可以少用空调和降低刺目的强光;圆形天棚照明这个市场预计在未来几年内还将迅猛增长,板材仍可用于其最初的应用领域之———飞机座仓罩和窗户。

    树脂的应用。聚丙烯酸酯模塑料多用于汽车工业。尾灯是最大的单一应用。聚丙烯酸酯材料具有优良的耐候性和能够加工成反射镜片。在汽车方面的其它应用有标牌、仪表板、支柱、仪表罩、铭牌、内部装模及刻度盘。
    聚丙烯酸酯正在开发的应用领域有影像、音响和数据贮存磁盘。因它透光性好,双折射较低和加工容易,上述领域成为主要选择对象。在其它方面,聚丙烯酸酯用作器件的面板、把手、陈列盒、触压式电话按钮。在医疗诊断方面的应用增长最快,此领域的要求是透明和透紫外光。利用其表面硬度,聚丙烯酸酯已被成功地用共挤出法覆合在PVC和ABS面上,用于制做窗框。
    聚丙烯酸酯一酷亚胺共聚物的独特的综合性能,使其成为照明、汽车、光学、包装、医疗和器械领域的优良的、优选的材料。

作者: cyw59    时间: 2002-9-24 18:11
合金和共混物
    通过合金和共混的方式开发新型塑 料材料正处于迅猛发展阶段。通过材料。的组合,材料性能能满足设计要求的性能是促使它发展的关键因素。引起快速 没展的其它因素有:开发新的聚合物体系成本高;最终成品的使用寿命周期短;合金和共混物投入市场迅速。
    在近 10年中,开发新的聚合物工艺的成本已明显增大,而且产品的不断革新改进已导致材料的不断更新,因而缩短了产品的市场寿命周期。大多数聚合物公司已转向合金和混合物作为能在迅速不断变化的环境中生存的一条途径。
    当合金化和共混遍及热塑性树脂时,最大的收获是重点放在塑料链段的性能上。这类聚合物的价格/性能比,使它们成为不断取代传统材料(如金属、玻璃和木材)的理想代用品。由于许多性能可以人为地达到符合特殊的应用的要求,所以可开发出一整套性能来达到设计目标,这一日益明显的灵活性,正促使其在这一领域发展。
化学与性能
    尽管合金和共混物这两个术语经常互相通用,但他们在热力学相容性水平上和对性能产生的影响均不同。聚合物组分间需要有一定程度的相容性才能防止加工过程中相分离。
    合金是由组分之间高度热力学相容而派生出的具有理想的叠加的性能优点的聚合物组合体。它具有较强的分子间力,形成只有单一玻璃化转变温度的单相体系。最著名的工程合金是商品No-ryl,它是 GE Plastics公司开发的聚苯乙烯改性的聚苯醚产品。此产品中,聚合物是互溶的,PS(聚苯乙烯)降低了PPO(聚苯醚)的熔融粘度,使其在很宽的条件范围易被加工;基于亚苯基为基础的组分可提高强度、抗冲击性、阻燃性和良好水解稳定性,PS的存在仅略微降低这些性能。
    聚合物共混物的热力学相容性比合金差。聚合物相是不连续的并有多个玻璃化转变温度,其性能一般与其组分性能的重量数学平均值有关。
    相容剂技术的开发进展可将两种或多种不互容的聚合物转化成可容体系,这使近期合金的发展有所增长。一种结晶性的聚合物和一种无定形聚合物的结合是获得两种聚合物体系属性的一项常用的技术。
    结晶性聚合物(如尼龙、缩醛、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和(聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的耐化学性。加工过程中的快速流动性及刚性好;而无定形聚合物(如丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)和聚矾)则抗冲击强度和延伸性好。无定形聚合物一般在共混物和合金中用于结晶聚合物的抗冲改性。
加工
    合金和共混物可采用所有传统的热塑性塑料加工方法即注塑、挤塑和吹塑。一些特殊条件可根据合金或共混物的组成加以调整。
    同样,这些产品也能经得起用于塑料的连接、涂刷和装饰的多种常用操作。常用的工艺有超声焊接,溶剂粘结、真空镀金属膜、电镀、彩涂、热冲压和印刷。二次加工操作有时有一些限制,这也是与特定合金或共混物的组成有关。
    许多热塑性塑料吸湿,加工前需干燥,以避免表面缺陷、分子量降解和丧失抗冲击性和韧性。
应用
    新的应用为合金和共混物创造了重要的增长机遇,合金已经在许多要降低成本的场合取代了其它较贵的树脂,再加上它能达到预定所需的性能使它在设计工程中仍是有用的
    合金和共混物作为特种塑料的主要应用领域为——汽车、电子和器械。
    在汽车领域的应用有:仪表盘的内外件、车体板、通风帽和挡板等,这些产品在一定温度范围内需要较好的抗冲击性。
    电子、电讯设备和商用机器需要用一定的合金和共混物制作外壳。具有阻燃、耐热和良好的流动特性。
器械及草坪和园艺设备需要良好的外形、耐候性和抗压四能力,而各种类型的合金和共混物则能满足这些要求。
商业信息
     大多数合金和共混物是由树脂生产公司提供的,但独立混配料公司正开始在提供专用混配料方面起着重要的作用。许多混配料公司正拓展其特色产品,以与尼龙和聚酯等树脂直接地竞争。
这方面较活跃的公司和拳头产品有:Monsanto Chemical Co.:Tnax牌ABS/尼龙系列,ABS/PC和耐高温 ABSPVC合金。
GE Plastics:Geloy牌 ASA,Xemp牌 PC/PBT和 Gemax牌 PPO/PBT。
AmOCO Performance Produce:Mindel牌聚砜/ABS合金。
Dew Chemical CO.:Pulse牌 ANS/PC。
HOechest Celanese:Vandar牌热塑性聚酯和Riteflex BP牌TPE合金。
Mobay Corp:13ayblend牌 ABS/PC,Texin牌 PC/TPU和 Makroblend牌 PC/PET。

腈树脂
腈树脂是聚合物,其主要单体是丙烯腈,它提供良好的气体阻挡层、耐化学药品性和保气、保味性能。这种树脂具有中等强度的拉伸强度,当用橡胶改性或定向后具有良好的抗冲性,并且可以通过挤塑、注塑成型和热成型等手段进行加工。其主要用于除饮料以外的食品包装,在美国和海外也用于非食品的包
化学及性能
腈树脂的化学组成含有约 70%(Wt)的丙烯腈单体和 20— 30%的甲基丙烯酸酯或苯乙烯共聚单体,以及0—20%的丁二烯作为抗冲改性第三单体。
腈树脂的机械性能包括:屈服拉伸强度范围为52-689MPa,屈服伸长率为 3— 5%,弯曲模量为 2772—3443MPa 。
抗冲改性注塑成型级的缺口悬臂梁式冲击强度为 1.5—2.5 ft.-lb./in.,而抗冲改性挤塑级为2—9 ft.-lb./in.,未改性的睛树脂其缺口悬臂梁式冲击强度范围为0.2—0.5 ft.-lb./in.,但通过定向后抗冲性显著地增加。
在455kPa下以甲基丙烯酸酯作共聚单体者的热变形温度为160—170F;用苯乙烯作共聚单体者为180—200F。392F时熔融指数范围为 3—12 g/10mil 。
在 73F 和 50% R.H.条件下氧气和二氧化碳的透过速率分别为0.8~1.6和 1.6CC./mil/100Sq.in./天/大气压。
电学性能包括:体积电阻率为1.9~ 10 X 10‘’。hm。m,介电强度为 340~400V/mil,耐弧性约为 90秒。
该树脂显示出良好的耐稀酸、稀碱、耐液态烃以及耐四氯化碳、三氯乙烷和三氯乙烯等氯代烃的性能。酯类和高级酮类,如乙酸乙酯、乙酸丁酯和环己酮等对由该种树脂成型的容器均无影响。
                                 
加工
睛树脂的加工具有聚合物特有的特色:没有明显的熔点,在熔融温度下是粘性的,因而加工时用于聚合物的剪切能量要最小。
虽然注塑一吹塑容器和注塑成型零件时熔融体指数都较高,但注塑级和挤塑级都是可用的,加工温度在390—420F范围内。
应用
睛树脂的主要市场是食品与非食品包装。
食品应用包括定向及非定向的用于非饮用液体食品包装的吹塑容器和用于加工肉类包装的热成型塑料容器。非饮料食品包装包括调味品、维生素增补剂。干汤粉、加工肉类和巧克力。
睛聚合物在成品容器中允许残留的未反应丙烯睛单体的量符合美国食品与药品管理局的限定标准。一种FDA批准的方法可以制得令人满意的饮料容器,即使用睛树脂作为多层结构中的阻挡层,而不与饮料直接接触。
非食品应用包括挤塑一吹塑容器,用于包装家用产品、汽车和工业产品及个人用品。其它非食品应用包括注塑一吹塑容器,用于包装象改正液和指甲油这样的产品,以及热成型的有泡包装物。在使用暗树脂制造用品过程中,聚合物加工工作间可不按照关于职业安全所需的丙烯睛标准的OSHA要求。在欧洲,德国允许的睛树脂包装材料的安全标准为:饮料容器丙烯睛单体残留量为1PPm,非饮料食品容器丙烯睛单体残留量为5ppmo
商业信息
目前商业上可供的唯一睛树脂是Barex树脂,由 BP Chemicals供应。


作者: cyw59    时间: 2002-9-24 18:11
纤维素
19世纪后期开发的硝酸纤维素是第一种纤维素材料,它最初被用于制作台球、梳子、小巧的物品和照像胶卷。尽管硝酸纤维素具有优异的物理性能,但它有两个主要的缺点限制其应用,第一个缺点是加工前必须先和溶剂混合,第一个缺点是可燃。于1927年以棒料、板材、块料面世,1929年以粒料面世的乙酸纤维素(CA),则没有这些缺点,在30年代初乙酸纤维素成为第一个用注塑加工的热塑性塑料。
继乙酸纤维素之后,乙酸丁酸纤维素(CAB)于1938年问世,乙酸雨酸纤维素(CAP)于1945年问世。最早纤维素用于制作个人用品(发刷、牙刷、眼镜框、梳子和化妆品盒)和汽车部件(方向盘、旋钮、扶手、喇叭栅格等)。
生产
纤维素塑料是通过纤维的化学改性而制得。原料纤维不是热塑性的,它不熔化。纤维素是多种树和植物细胞壁的组成物质,是通过光合作用生成的。原料纤维素可加工成纤维或膜,但一定得通过化学改性才能变成热塑性的。
纤维素酯是通过纤维与特定的酸和前反应制得,最常用的催化剂是硫酸。这些酯类尤其是乙酸酯在温度很高的熔化加工过程中,如不添加适宜的添加剂,将变色、碳化。
纤维素塑料的配方(特种酯除外)含有不同的添加剂,如增塑剂、热稳定剂、紫外线抑制剂。也可添加颜料和染料制各种透明的、半透明的和不透明的有色产品,以及珠光、金属的、莹光的特殊色彩。
类型
三乙酸纤维素酯像纤维本身一样,由于其软化温度不能用增塑剂大幅度降低,因此必须在溶剂中加工,常用的溶剂是二氯甲烷和甲醇的混合物。
以三乙酸酯为原料的粘稠溶液通过浇注或挤塑和蒸发溶剂可制得薄片和纤维。溶剂浇铸产品厚度可小于lmil(千分之一英寸)直到20mils,薄片和膜产品有很好的均匀度,膜中无颗粒、光学透明度好。三乙酸纤维素酯产品具有很好的尺寸稳定性、耐水性和较高的耐折度和抗爆破性,且老化时变化不大。
这些材料高度耐润滑脂、油和大多数常用溶剂,如雨酮,同时也具有较高的耐热性和介电常数。三乙酸酯的片和膜很易打孔、折皱、折叠和加压成型,但二者都不易真空成型。
乙酸纤维素酯、丙酸纤维素酯、丁酸纤维素酯。在标准的乙酸纤维素酯合成过程中,反应是用乙酸和乙酸配生成三元酯。然后通过水解三元酯(三乙酸纤维素酯),除去部分乙酸基基因而制得乙酸纤维素酯。塑料级的乙酸纤维素酯含乙酸基 38%一 40%。
丙酸纤维素酯和丁酸纤维素酯是通过丙酸和丙酸酐或丁酸和丁酸酐代替部分乙酸和乙酸酐(按上述方法)制得的。塑料级的乙酸丙酸纤维素酯一般含39%--47%丙酰基和 2%--9%的乙酸基;塑料级乙酸丁酸纤维素酯含 26%~39%丁酰基和12%-15%乙酰基。这些酯然后与增塑剂混合,在加热加压条件下制成圆柱形或颗粒(1/8-in)产品。
      性能
纤维素塑料由于其性能范围宽,通用性而引人注目,其主要性能有韧性好、表面光泽好、透明和能够用多种方法加工。
三种主要纤维素塑料之间性能特征存在一些差异。
当需要有较高的刚性、硬度及耐化学性(尤其是耐芳烃)时,则选用乙酸纤维素酯,乙酸纤维素酯片材贮存寿命长,可用模冲切、成珠、打孔、压花、层合、切开、封接,可通过传统的热成型方法加工,也可制成半透明的、不透明的有色的和透明的。
在需要耐候性好、低温抗冲击强度高、尺寸稳定性好的应用领域用丁酸纤维素酯和丙酸纤维素酯比乙酸纤维素酯为好。由于熔体强度较好,故注塑周期短,挤塑速度快。丁酸纤维素酯和丙酸纤维素酯的密度也比乙酸纤维素酯小,挤塑的丁酸纤维素酯和丙酸纤维素酯板片具有良好的均匀度、表面质量、亮度和外观。丁酸纤维素酯和丙酸纤维素酯也可制成非常柔韧的,它们具有良好的色彩稳定性 。
用丙酸纤维素酯和丁酯纤维素酯挤塑的板片也可用真空、正压和机械方法进行热成型,它们可承受较深的压延,成型周期短。当需要硬度高、拉伸强度好、刚性高时,用丙酸纤维素酯比用丁酸纤维素酯为好。纤维素塑料的机械性能随着增塑剂的用量不同而异。增塑剂含量低的难流动的品级,它的硬度较高,刚性和拉伸强度也好,当增塑剂含量增加时,这些性能降低,而抗冲击强度则增大。纤维素酯类塑料的电性能很相似,都有较高的介电常数、分电强度和体积电阻率,以及较高的损耗因数。乙酸纤维素酯塑料的相对密度为1.3,了酸纤维素酯和丙酸纤维素酯为1.2。这三种纤维素均可达到FDA(美国食品医药管理局)的标准。
应用
纤维素塑料优异的综合性能,使其制品适用范围宽。由于乙酸纤维素酯和乙酸了酸纤维素酯的透明度、韧性、抗扭强度好,并能用机器加工成需要的形状,再用溶剂蒸汽抛光获得光滑饰面,故在用作工器具的把柄方面已赢得消费者的好评。
乙酸纤维素酯和丙酸纤维素酯被用于眼科领域的片材和注射加工操作。由于在制作高档眼镜镜框过程中需要多次的辅助加工,纤维素塑料成为为数有限的能多方面满足这些特殊后修饰加工需要的几种塑料之一。
家庭陈饰方面是很大领域,纤维素塑料用作桌子镶边,百叶窗杆和商店橱窗的型材,在这些用途中抗损坏性很重要,而用于陈列窗时透明度则是最基本的。
在包装领域,筒形包装容器是纤维素塑料的一个重要市场,电子器件、螺母和螺栓、钉子、T恤衫、内衣和紧身裤袜等许多物品均采用这种透明袋包装。丁酸纤维素酯和丙酸纤维素酯由于有透明性和韧性,在包装领域已成功地用了很长时期。
刷子、大多数牙刷和发刷一般都采用两酸纤维素酯制的。丁酸纤维素酯也用于要求透明度和韧性的玩具市场。还可复上箔用在许多包括汽车的装饰。
除这些市场外,纤维素塑料还有许多其它用途。乙酸纤维素酯广泛用于挤塑带、音响磁带和电器材料,还有压敏带、烫金薄膜和面罩。丁酸纤维素酯板可用于制作室内标志牌,而室外标志牌是一个要求较高的具有挑战性的一个大的应用领域,但需要有特殊耐候性的生产配方。


作者: cyw59    时间: 2002-9-24 18:13
聚 碳 酸 酯

产品简介
    聚碳酸酯是一种无定形、无味、无臭、无毒透明的热塑性聚合物。聚碳酸酯具有良好的耐热性、电绝缘性,特别是耐冲击、韧性高,蠕变小,制品尺寸稳定。
    聚碳酸酯耐热性较好,可在-60℃~110℃下长期使用,热变形温度135℃(1.82MPa负荷下),玻璃化温度149℃,无明显熔点,在220~230℃即成熔融状态。热分解温度>310℃,耐燃性属于自熄性树脂。由于分子链刚性大,其熔体粘度比通用热塑性树脂高得多。
    由于聚碳酸酯极性小,玻璃化温度高,吸水性低,因此它具有优良的高温电性能,其体积电阻和介电强度与聚酯薄膜相当,介质损耗角正切值仅次于聚苯乙烯,且几乎不受温度影响,在10~130℃范围内接近常数,适于制作较高温度下工作的电气电子部件。
    在耐化学品性能方面,聚碳酸酯对稀酸、氧化剂、盐、油、脂肪烃稳定,但不耐碱、胺、酮、酯及芳香烃,易溶于二氯甲烷、二氯乙烷等氯代烃。长期浸入沸水中会水解破裂脆化。
聚碳酸酯供需状况及预测
    聚碳酸酯(PC)是一种综合性能优异的热塑性工程塑料,它有较高的抗热和耐寒性,耐化学腐蚀,并具有突出的抗冲性能和蠕变性能,以及良好的电性能和透光率。在国民经济各领域中有广泛的用途:
    在机械工业上,可用于生产传递中小负荷的零部件,如齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等;受力不大的紧固件,如螺钉、螺帽等以代替金属部件。聚碳也可用作电动工具、商用机械、办公器械以及仪器仪表的壳罩、底盘等。
    聚碳酸酯在电气电子工业中可用作绝缘连接件、线圈框架、垫片等,也可做电器工具外壳,如手电钻外壳,电讯器材罩体等。
    在照明、建筑上,聚碳酸酯大量用作建筑玻璃、路灯罩、指示标版牌等。
    在安全及医疗器械方面,聚碳酸酯可用来制作安全帽、防爆玻璃,还可用于生产能耐较高温度消毒的医疗器械、器皿。也可用于制造飞机、汽车、船的风挡玻璃。
    在其它应用领域,聚碳酸酯主要用于制造纺织用纱管,这也是我国聚碳酸用量较大的一个领域;还可以用于制造如杯、盘、保温瓶等日用品,以及用于文体器材和工业包装等各行各业。
    目前,聚碳酸酯除已进入到机械、电子、交通、建筑、生活用品等领域外,正迅速地扩展到航空、航天、电子计算机、光纤、光盘等许多高新技术领域。聚碳酸酯与其它材料掺混,形成PC共聚物和PC合金,其性能会更加完善,能适应多种独特的性能和需要。
(1)国外市场及消费情况
    1996年世界聚碳酸酯生产能力约136万吨/年,主要生产厂商是通用电器(GE)、拜尔(Bayer)和道化学(Dow),其生产能力分别占全球能力的45%,25%和12%。其他生产厂商还有日本的Teijin,三菱瓦斯化学等。
1997年世界主要聚碳酸酯生产厂商
公司名称及厂址         生产能力(万吨/年)
通用电气公司           
    Bergen op Zoom, 荷兰         14
    Burkville, AL, 美国         18.8
    Ichihara, Chiba Prefecture, 日本         4
    Mount Vernon, IN, 美国         24.5
          合  计         61.3
拜尔公司           
    Antwerpen, 比利时                                           8
    Baytown,TX, 美国                10.4
    Krefeld, 德国         14
    Nera Montoto, 意大利         1.7
          合  计         34.1
道化学           
    Freeport, TX, 美国                7.7
    Niihama, Ehime Prefecture, 日本         4
    Stade, 德国         5
          合  计                16.7
Teijin                  
   Matsuyama, Ehime Prefecture, 日本         10
Mitsubishi Gas Chemical           
    Kashima, Ibaraki Prefecture, 日本         2.5
    Osaka, Osaka Prefecture, 日本         2.5
合  计         15
其它公司         9.26
            
总      计         136.36
  
    1996年全球聚碳酸酯产量约114万吨,消费量约114万吨。最大的市场是电子/电器(包括计算机、办公设备和光盘),透明薄板和片材以及汽车工业。
1996年世界聚碳酸酯供需情况,单位:万吨
国家/地区         生产能力         产量         进口         出口         消费
美国         61.4         51.9         4.1         14.9         41.1
西欧         42.7         34.5         4.0         14.5         24.0
日本         28.0         25.1         2.1         12.0         15.2
巴西         1.0         0.5         1.1         0.8         0.8
其它亚洲国家         3.26         2.0         26.4         9.0         19.4
其它         0         0         13.5         0         13.5
  合    计         136.36         114.0         51.2         51.2         114.0
1996年世界主要地区聚碳酸酯消费结构,单位:万吨
          美国         西欧         日本
电子/电器a         9.9         10.8         7.0
透明薄板和片材         8.2         4.6         3.6
汽车工业         10.3         2.6         1.8
电动工具、器械b         3.3         2.2         0.3
其它         9.4         3.8         2.5
合    计         41.1         24.0         15.2
a. 包括计算机/商用设备和光盘.
b. 包括保健,包装材料,医疗,信息及眼镜等方面的用途.
  
(2)国内生产消费现状
    我国对聚碳酸酯的研究工作起始于1958年,并于1965年实现工业化生产。但由于工艺技术落后、设备简陋,产品质量差,消耗高,迫使多数企业停产。目前,维持正常生产的企业只有上海中联化工厂,重庆长风化工厂和常州合成化工总厂,生产能力为5600吨/年,1996年产量仅为798吨,远远不能满足国内的需求。
中国聚碳酸酯主要生产企业-1996
企业名称         生产能力,吨/年
上海中联化工厂         1600
重庆长风化工厂         1000
五矿集团常州合成化工总厂         3000
合计         5600
    目前国内聚碳酸酯的年消费量在6万吨以上,其中绝大部分为从国外进口。主要的消费领域为电子/电器、纺织、机械和轻工。
我国聚碳酸酯消费结构-1996
消费领域         消费量(吨)         所占比例,%
电子/电器         25000         40.49
纺织         18500         29.96
机械         12000         19.44
轻工         6000         9.72
其他         242         0.39
合计         61742         100.0
2.市场预测
    在未来的一段时期内,聚碳酸酯的需求量将持续增长,远东、拉丁美洲将是增长最快的地区。预计到2000年,全球聚碳酸酯的需求量将达到153.9万吨,2005的全球聚碳酸酯的需求量约为210.8万吨/年。
世界聚碳酸酯需求预测
          需求量(万吨)         年均增长率(%)
国家/地区         2000         2005         2010         96-00         00-05         05-10
美国         55.0         73.0         95.0         7.6         5.8         5.4
西欧         28.6         34.8         42.3         4.5         4.0         4.0
日本         18.8         24.0         30.6         5.5         5.0         5.0
巴西         1.2         1.9         2.8         10.7         9.6         8.1
其它亚洲国家         33.9         57.1         91.0         15.0         11.0         9.8
其它         16.4         20.0         24.3         5.0         4.0         4.0
合    计         153.9         210.8         286.0         7.8         6.5         6.3
    我国聚碳酸酯的消费量在逐年增加,从1992年的23198吨增加到1996年的61742吨,年均递增27.7%,远远高于国民经济的平均增长速度和其它通用工程塑料的增长速度。我国聚碳酸酯主要从国外进口,进口量1992年为23251吨,到1996年增长到65553吨。随着经济的发展,人民生活水平的提高,在各个领域对聚碳酸酯的需求将不断增加。预计到2000年,我国聚碳酸酯需求量为8.5万吨,2005年和2010年将分别为11.6万吨15.6万吨。
我国聚碳酸酯需求,吨
年份         表观消费量
1992         23198
1993         23731
1994         35557
1995         42795
1996         61742
2000         85000
2005         116000
2010         156000
3.技术经济分析
(1)工艺技术路线
    聚碳酸酯的传统工业化方法主要有酯交换工艺和光气化界面缩聚工艺。酯交换法是用苯酚为原料,在碱性条件下与光气反应生成碳酸二苯酯然后再与双酚A反应生成聚碳酸酯。光气化界面缩聚法是由光气与双酚A直接反应生成聚碳酸酯。
    GE日本公司的非光气化生产装置是目前世界上唯一一套非光气路线装置,于1993年建成投产,规模为2.5万吨/年,现已扩建到4万吨/年。该工艺采用新的路线,由O2和CO使甲醇氧化羰基化生产碳酸二甲酯(Enichem公司的技术),由碳酸二甲酯制得碳酸二苯酯,再由碳酸二苯酯与双酚A反应生成聚碳酸酯。GE公司还正在西班牙建设一套13万吨/年的非光气化生产装置。
1.技术选择
    传统光气化生产工艺主要有酯交换工艺和界面缩聚工艺两种。酯交换工艺是用苯酚为原料,在碱性条件下与光气反应生成碳酸二苯酯然后再以碳酸二苯酯与双酚A反应生成聚碳酸酯。界面缩聚工艺是由光气与双酚A直接反应生成聚碳酸酯。长期以来,光气化界面缩聚工艺都占有绝对优势,生产日益倾向于大型化和全流程连续化。
    不论是酯交换工艺还是界面缩聚工艺,其生产过程中都需要用到光气。光气是一种毒性极强的气体,生产中所需的二氯甲烷等溶剂也具有很强的毒性。因此,国外许多公司都至力于非光气法生产路线的研究。GE日本公司的非光气化生产装置是目前世界上唯一一套非光气路线装置,于1993年建成投产,规模为2.5万吨/年,现已扩建到4万吨/年。该工艺由O2和CO使甲醇氧化羰基化生产碳酸二甲酯(Enichem公司的技术),由碳酸二甲酯制得碳酸二苯酯,再由碳酸二苯酯与双酚A反应生成聚碳酸酯。据悉,GE公司正在西班牙筹建设一套13万吨/聚碳酸酯生产装置,也将采用非光气化生产工艺。
    非光气路线无论是树脂的合成或碳酸二苯酯的合成,均不以光气为原料。它特别适用于不具备光气生产条件的工厂采用,不仅可以避免使用这种毒性较强的化学物质,而且不需洗涤和溶剂回收设备,减少投资。在生产中,甲醇和苯酚循环使用,降低了原料成本。建议以非光气化路线作为聚碳酸酯装置的首选工艺。
(2)装置规模
    参考国外不同规模的生产装置,聚碳酸酯生产装置的经济规模,非光气法应不低于2万吨/年,光气法应在4~5万吨/年以上。
    由于光气法路线需要以光气为原料,生产过程中存在种种不安全因素,因此推荐非光气法技术,生产规模为4万吨/年。下面是4万吨/年非光气法聚碳酸酯生产装置主要技术经济参数。
总投资         年总税金         年利润总额         项目建设期         投资收益率         投资回收期
10.9亿元         1.46亿元         1.31亿元         2.5年         17%         7-8年
3.建设规模
    由市场预测可知,到2000年,我国聚碳酸酯需求量为8.5万吨/年,2005年约为11.6万吨/年,而目前的生产能力仅为5600吨,需求缺口很大。装置规模初考虑市场需求外,应选择适当的经济规模。
    参考国外不同规模的生产装置,综合经济规模及国内市场需求考虑,建议拟建的聚碳酸酯装置规模为4万吨/年。
    装置投资7.5亿元,总投资约为10.9亿元。建设工期约为2.5年。项目建成后,年总生产成本为6.78亿元,年销售收入9.6亿元,年利税总额约2.82亿元,销售税金约1.46亿元,年利润总额1.31亿元。投资收益率约为17.42%,投资回收期约为7.7年。
4.存在问题及发展制约因素
    技术:由于目前世界上拥有工业化非光气法生产工艺技术的只有GE公司一家,而其他公司的非光气法工艺技术尚处于研究阶段,离工业化还有一段距离。因此技术引进可能会比较难,且价格也会比较高。
    资源:非光气法工艺生产聚碳酸酯所需主要原料有双酚A,甲醇和一氧化碳等几种。其中甲醇和一氧化碳供应难度都不大,需要重视的是双酚A。目前国内双酚A技术尚不成熟,新建双酚A生产装置需引进技术。而国内对双酚A的需求量也比较大,近年来进口量都较大。因此如果要建聚碳酸酯装置,最好同时配套建设一套双酚A装置。
    资金:聚碳酸酯属于高技术含量的产品,由于需要引进国外先进的生产工艺技术,软件技术费用比较高,因此其投资比较高,产品成本也比较高。
    经济效益:由于聚碳酸酯生产装置投资比较高,产品成本也比较高。其中原料双酚A所占比例较大。其价格对聚碳酸酯产品成本影响较大,因此建议建设聚碳酸酯同时配套建设双酚A装置。
    目前国内消费的聚碳酸酯几乎完全依赖进口,因此进口产品对新建项目也构成了极大的威胁。如果在进口产品的压力下而不得不以低价销售产品,经济效益将会显著下降。
   

作者: terid    时间: 2002-9-26 09:43
     内容太多了,可不可以简单点,真的,真正用在模具设计中不是很大呀。可以这么讲吧,对模具设计一点用都没有。太理论了。
     国外模具设计可不是这样的。有空多了解一下国外的吧。
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作者: cyw59    时间: 2002-9-26 14:27
以下是引用terid在2002-9-26 9:43:15的发言:
     内容太多了,可不可以简单点,真的,真正用在模具设计中不是很大呀。可以这么讲吧,对模具设计一点用都没有。太理论了。
     国外模具设计可不是这样的。有空多了解一下国外的吧。
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这只不过是资料,对搞模具有一定的指导作用[em21][em21][em21]
如果有人认为没有用,可以不看
[em21][em21][em21]
作者: zyc    时间: 2002-9-27 15:27
PC?nothing
作者: zyc    时间: 2002-9-27 15:30
i am sorry.just now i only read NO.1.these materials are good ones.
作者: cyw59    时间: 2002-9-27 17:08
以下是引用zyc在2002-9-27 15:30:45的发言:
i am sorry.just now i only read NO.1.these materials are good ones.
??[em14][em14]?[em14][em14]?[em14][em14]?[em14][em14]?[em14][em14]?[em14][em14]?[em14][em14]?[em14][em14]
作者: pxb3180    时间: 2002-10-2 23:04
在有时间的时候看看也很不错哦!
作者: zyc    时间: 2002-10-5 15:43
Mr.cyw59
if you have other materials(molding 塑料 模具),please transmit to me or here.
let others read it.ok

作者: cyw59    时间: 2002-10-5 15:54
以下是引用zyc在2002-10-5 15:43:36的发言:
Mr.cyw59
if you have other materials(molding 塑料 模具),please transmit to me or here.
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我以前下载的这些东西里面还有塑料填加剂,塑料成型工艺,塑料模具分类简介等等,我有时间整理一下,都给大家帖上来好了.[em28][em28][em28][em28][em28][em28]
作者: 飞雕    时间: 2002-10-5 19:31
标题: 有用!
对我们了解塑料很有用,值得大家去看
作者: 飞雕    时间: 2002-10-5 19:33
标题: 希望能看到更多象这样的
真的不错,能在这里了解到这样的东西的确很不错
作者: qiang702    时间: 2003-5-5 23:43
不错,不是书上的吧?
作者: catking    时间: 2003-5-8 11:08
THANKS

作者: anicli    时间: 2003-5-8 12:36
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: wq8888888    时间: 2003-5-27 00:09
很全
作者: 寇仲    时间: 2003-6-2 15:56
版主辛苦了,不过我们也复制辛苦了.
作者: gouweisz    时间: 2003-6-6 16:14
Thank you very much
作者: guimoudl    时间: 2003-6-19 19:12
聚 碳 酸 酯
终于结束了
非常感谢 !!
作者: charly2000    时间: 2003-7-23 10:52
最近才发现以前的旧贴里面也有经典[em06]挖到宝了
作者: xiwage    时间: 2003-8-7 14:23
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: zqs    时间: 2003-8-21 22:06
帅呆了,超级顶![em06][em24][em24][em23][em23][em03]
作者: 光阴    时间: 2003-8-25 16:35
谢谢。
作者: hfjdyjs    时间: 2003-8-27 01:08
对了解塑料很有用,值得看,谢谢分享!
作者: jcz123456    时间: 2003-8-27 12:53
谢谢了,对我有一点帮助。
作者: hown_wang    时间: 2003-8-27 16:51
请问是否有LCP的介绍,我们经常使用它,价钱较高.
PA66PA6T,9T,等的情况.
但还是感谢给大家的资料
作者: gjqiang    时间: 2003-10-23 20:17
我下了,多谢!
作者: abstwu    时间: 2003-11-3 13:18
好朋友.....
作者: sniper_zds    时间: 2004-3-30 10:01

作者: zhj    时间: 2004-3-30 12:00
hao
作者: RONG2099    时间: 2004-3-30 14:56

作者: RONG2099    时间: 2004-3-30 15:04

作者: RONG2099    时间: 2004-3-30 15:10

作者: danielyuan    时间: 2004-4-27 20:55

作者: eric_xia    时间: 2004-6-22 13:32
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: frankfrank    时间: 2004-6-26 20:11
辛苦了!!!
作者: wangbiao98    时间: 2004-6-27 17:07
不錯.謝謝!
作者: linkg    时间: 2004-6-27 22:59
这样复制可不是办法,老兄下次搞个压缩一次性下载得了
作者: yzgg    时间: 2004-8-2 21:52
xie xie


作者: yiyang    时间: 2005-7-5 22:28
ding
作者: yiyang    时间: 2005-7-6 08:20
zai ding




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