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改性塑料增强原理以及常见配方汇总

2015-6-1 8:25:26      点击:
一.改性塑料增强原理


1、常见的塑料改性技术主要有:
(1)增强技术,包括纤维增强、自增强、分子增强;
(2)增韧技术;
(3)填充改性;
(4)共混与塑料合金技术;
(5)阻燃技术;
(6)纳米复合技术;
(7)反应接枝改性;
(8)耐老化;
(9)功能化改性,包括导电、抗静电、导热和发光等;
(10)热塑性弹性体技术。
2、增强塑料:

为了进一步改善塑料的力学性能,常在塑料中加入玻璃纤维(简称玻纤),滑石粉、云母、碳酸钙、高岭土、碳纤维等增强材料,以树脂为母体及粘结剂而组成新型复合材料。




3、增强塑料采用的树脂及材料:




4、增强原理:
增强材料具有较高的强度和模量。
树脂具有优良物理、化学(耐腐蚀、绝缘、耐辐照、耐瞬时高温烧蚀等)和加工性能。
树脂与增强材料复合后,增强材料可以起到增进树脂的力学或其他性能,而树脂对增强材料可以起到粘合和传递载荷的作用,使增强塑料具有优良性能。
可以起到增量作用的粒状材料有粘土、钛白粉、砂、玻璃粉和木粉等;
可用作流变控制剂的有云母、石棉和硅胶等;
可以提高热变形温度的有云母和短玻璃纤维等;
无机物粒料的作用:提高制品的阻燃、耐热和抗收缩性。
5、增强塑料的分类:




二.改性塑料增强原理常见配方




通用热塑性塑料增强配方
1.高性能玻璃纤维增强PP
配方组成:
均聚PP(F401)                                        54%
GF                                                               30%
偶联剂K-550                                                 0.5%
PP-g-MAH                                                      5%
POE-g-MAH                                                   10%
润滑剂                                                        0.5%


加工条件:
(1)挤出造粒温度180~230℃;螺杆转速320r/min
(2)注塑成型温度190~210℃


相关性能:
拉伸强度/MPa                                                    70
弯曲弹性模量/GPa                                            1.5
热变形温度/℃                                                  160
冲击强度/(J/m)                                                  40


2.玻璃纤维增强PP
配方组成:
PP                                                                     51%
LDPE                                                                 5%
玻璃纤维(5mm)                                            40%
顺丁烯二酸化PP                                                  4%


相关性能:
拉伸强度/MPa                                                     97
弯曲弹性模量/GPa                                              7.44
冲击强度/(J/ m2)                                                138.8


3.玻璃纤维增强PP
配方组成:
PP                                                                       58%
硅烷处理玻璃纤维                                              30%
纸浆                                                                   6%
不饱和羧酸改性聚烯烃                                      6%


4.GF/液晶复合增强PP
配方组成:
PP                                                                    70%
TLCP                                                                5%
GF                                                                      30%
注:GF长度<4mm,用双马来酰亚胺处理,TLCP热致溶液聚合物,对羟基苯甲酸(PHB)于PET的共聚酯(60/40)。
相关性能:拉伸强度51.3MPa;拉伸模量1.59GPa。


5.云母增强PP
配方组成(质量份):
PP                                                                       100
硅烷偶联剂                                                          0.25
云母                                                                     30


相关性能:
拉伸强度/MPa                                                          50
弯曲强度/MPa                                                         82
洛氏硬度(R)                                                      106
热变形温度℃                                                         128
产品翘曲变形/%                                                    1.2


6.短切玻纤增强PP
配方组成(质量份):
PP                                                                           100
CaSt                                                                      0.5
活化短切玻纤                                                        30
抗氧剂1010                                                           0.3
A-174偶联剂                                                         0.1
辅助抗氧剂DLTP                                                   0.5


相关性能:
拉伸强度/MPa                                                      37.32
弹性模量/MPa                                                     252.19
缺口冲击强度/kJ/m2                                            8.15                                                    

无缺口冲击强度/kJ/m2                                        29.55

热变形温度/℃                                                     124.5


7.硅灰石纤维填充增强PP
PP                                                                       100
CaSt                                                                      0.5
硅灰石纤维                                                           30
抗氧剂1010                                                         0.3
KH-550                                                             0.5~1
辅助抗氧剂DLTP                                                  0.3


相关性能:
拉伸强度/MPa                                                   28.54
弹性模量/MPa                                                    201.92
缺口冲击强度/kJ/m2                                         8.32
无缺口冲击强度/kJ/m2                                     32.10
热变形温度/℃                                                  124.5


8.复合增强PP
配方组成(质量份):
PP(燕山石化1300)                                       100
云母粉                                                              15
玻璃纤维                                                           25
硅烷偶联剂                                                      0.5~1


相关性能:
拉伸强度/MPa                                                86.8
弯曲模量/MPa                                                4200
缺口冲击强度/kJ/m2                                       7.1
无缺口冲击强度/kJ/m2                                  20.1
热变形温度/℃                                               124.5


9.玻璃纤维增强PVC
配方组成(质量份):
PVC                                                                 100
硫醇基二丁烯                                                    3
表面涂覆玻璃纤维                                             30
HSt                                                                  0.5


加工条件:此述配方中各组分充分混合后,挤出成为制品。
相关性能:
弯曲强度/MPa                                                        113.7
热变形温度/℃                                                         80.5
悬臂梁冲击强度/kJ/m2                                           19.1


10.玻璃纤维增强PVC
配方组成:


PVC
100
脂肪酸
1
二碱式硫酸铅
3
CaSt
0.3
脂肪酸酯
2
玻璃纤维(2~4mm)
30




工程塑料增强配方
1.长玻璃纤维增强PA6
配方组成:


1#
2#
PA6
67.8
63.9
PP-g-MA
-
4
长玻璃纤维(10mm)
32.2
32.1


相关性能


1#
2#
拉伸强度/MPa
208.4
208.6
弯曲强度/MPa
269.5
249.0
冲击强度/kJ/m2
63.4
68.7
缺口冲击强度/kJ/m2
29.0
32.3


2.阻燃、抗静电增强PA6
配方组成:
PA6
40~55
阻燃剂
15~25
增韧剂
5~8
抗静电剂
5~8
玻璃纤维
25~30


3.抗静电型玻璃纤维增强PA6叶轮
配方组成:
短玻纤增强PA6(含30%玻纤)
94%
短碳纤维
4.5%
导电炭黑
0.5%




4.阻燃型玻璃纤维增强PA6叶轮
配方组成:
短玻纤增强PA6(含30%玻纤)
91%
三聚氰胺
4%
Sb2O3
5%


5.透明玻璃纤维增强PC
PC
100
聚乙二烯
13.7
切成束的玻璃纤维
49
硅烷偶联剂
0.33


相关性能:


杨氏模量
6.95GPa
弯曲模量
170MPa
浊度
28%
透光率
85%






热固性塑料增强配方
1.化工防腐管道用增强PF
配方组成:
环氧改性PF
100
湿石棉
8
青石棉
152




2.环氧玻璃钢(1)
环氧树脂(E-44)
100
乙二胺(65%)
6~8
邻苯二甲酸二丁酯
10~15
填料
30~40
亚磷酸三苯酯
5
丙酮(或无水乙醇)
10~15


3.环氧玻璃钢(2)
环氧树脂(E-44)
100
乙二胺(65%)
6~8
邻苯二甲酸二丁酯
10~15
填料
30~40
间苯二胺
15
丙酮(或无水乙醇)
20~30


4.环氧酚醛玻璃钢
配方组成:
环氧树脂(E-44)
80(70)
酚醛树脂(2130)
20(30)
聚酯树脂(304)
10
邻苯二甲酸二丁酯
10
填料(岩粉、石墨粉、石英粉)
20~30
间苯二胺
14~16
丙酮(或乙醇)
10~15


5.环氧呋喃玻璃钢
配方组成:
环氧树脂(E-44)
30
呋喃树脂
70
亚磷酸三苯酯
10
邻苯二甲酸二丁酯
10
填料(岩粉、石墨粉、石英粉)
30
乙二胺
6~8
丙酮(或乙醇)
10~15


加工条件:加热固化,一般为80~90℃×4h


6.771号不饱和聚酯玻璃钢
配方组成:
771号不饱和聚酯
100
萘酸钴或环烷酸钴
冬天3~4,夏天0.5~1
过氧化环己酮
1




7.高强度不饱和聚酯板
配方组成:
丙二醇/新戊二醇/间苯二甲酸/反丁烯二酸缩聚UP
100
苯乙烯
43
PMMA
29
ZnSt
4
过氧化氢叔丁基
3
1,3-双(过氧化叔基异丙基)苯
1.5




其他塑料增强配方
1.GF增强RJM-PU
配方组成:
碳化二亚胺改性的液化MDF
63
PAPI
10
封端聚醚二元醇
100
二月桂酸二丁基烯
0.25
丁二醇
20
玻璃纤维
30


2.玻璃纤维增强PVDC异型件组构件
配方组成:
PVDC
25
VC,VDC
25
玻璃纤维
50
着色剂
12


3.UHMWPE/碳纤维复合材料
配方组成:
UHMWPE
80%
EVA
3%
碳纤维
12%
炭黑
5%