雷可德乙烯基樹脂
❶ 復合材料都包括哪些方面,哪方面比較好
概念
復合材料(Composite materials),是以一種材料為基體(Matrix),另一種材料為增強體(reinforcement)組合而成的材料。各種材料在性能上互相取長補短,產生協同效應,使復合材料的綜合性能優於原組成材料而滿足各種不同的要求。復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。
復合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草增強粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復合而成。20世紀40年代,因航空工業的需要,發展了玻璃纖維增強塑料(俗稱玻璃鋼),從此出現了復合材料這一名稱。50年代以後,陸續發展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強度和高模量纖維。70年代出現了芳綸纖維和碳化硅纖維。這些高強度、高模量纖維能與合成樹脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復合,構成各具特色的復合材料。
[編輯本段]分類
復合材料按其組成分為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料。按其結構特點又分為:①纖維復合材料。將各種纖維增強體置於基體材料內復合而成。如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。②夾層復合材料。由性質不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強度高、薄;芯材質輕、強度低,但具有一定剛度和厚度。分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。③細粒復合材料。將硬質細粒均勻分布於基體中,如彌散強化合金、金屬陶瓷等。④混雜復合材料。由兩種或兩種以上增強相材料混雜於一種基體相材料中構成。與普通單增強相復合材料比,其沖擊強度、疲勞強度和斷裂韌性顯著提高,並具有特殊的熱膨脹性能。分為層內混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內/層間混雜和超混雜復合材料。
60年代,為滿足航空航天等尖端技術所用材料的需要,先後研製和生產了以高性能纖維(如碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維等)為增強材料的復合材料,其比強度大於4×106厘米(cm),比模量大於4×108cm。為了與第一代玻璃纖維增強樹脂復合材料相區別,將這種復合材料稱為先進復合材料。按基體材料不同,先進復合材料分為樹脂基、金屬基和陶瓷基復合材料。其使用溫度分別達250~350℃、350~1200℃和1200℃以上。先進復合材料除作為結構材料外,還可用作功能材料,如梯度復合材料(材料的化學和結晶學組成、結構、空隙等在空間連續梯變的功能復合材料)、機敏復合材料(具有感覺、處理和執行功能,能適應環境變化的功能復合材料)、仿生復合材料、隱身復合材料等。
[編輯本段]性能
復合材料中以纖維增強材料應用最廣、用量最大。其特點是比重小、比強度和比模量大。例如碳纖維與環氧樹脂復合的材料,其比強度和比模量均比鋼和鋁合金大數倍,還具有優良的化學穩定性、減摩耐磨、自潤滑、耐熱、耐疲勞、耐蠕變、消聲、電絕緣等性能。石墨纖維與樹脂復合可得到膨脹系數幾乎等於零的材料。纖維增強材料的另一個特點是各向異性,因此可按製件不同部位的強度要求設計纖維的排列。以碳纖維和碳化硅纖維增強的鋁基復合材料,在500℃時仍能保持足夠的強度和模量。碳化硅纖維與鈦復合,不但鈦的耐熱性提高,且耐磨損,可用作發動機風扇葉片。碳化硅纖維與陶瓷復合,使用溫度可達1500℃,比超合金渦輪葉片的使用溫度(1100℃)高得多。碳纖維增強碳、石墨纖維增強碳或石墨纖維增強石墨,構成耐燒蝕材料,已用於航天器、火箭導彈和原子能反應堆中。非金屬基復合材料由於密度小,用於汽車和飛機可減輕重量、提高速度、節約能源。用碳纖維和玻璃纖維混合製成的復合材料片彈簧,其剛度和承載能力與重量大5倍多的鋼片彈簧相當。
[編輯本段]成型方法
復合材料的成型方法按基體材料不同各異。樹脂基復合材料的成型方法較多,有手糊成型、噴射成型、纖維纏繞成型、模壓成型、拉擠成型、RTM成型、熱壓罐成型、隔膜成型、遷移成型、反應注射成型、軟膜膨脹成型、沖壓成型等。金屬基復合材料成型方法分為固相成型法和液相成型法。前者是在低於基體熔點溫度下,通過施加壓力實現成型,包括擴散焊接、粉末冶金、熱軋、熱拔、熱等靜壓和爆炸焊接等。後者是將基體熔化後,充填到增強體材料中,包括傳統鑄造、真空吸鑄、真空反壓鑄造、擠壓鑄造及噴鑄等、陶瓷基復合材料的成型方法主要有固相燒結、化學氣相浸滲成型、化學氣相沉積成型等。
[編輯本段]應用
復合材料的主要應用領域有:①航空航天領域。由於復合材料熱穩定性好,比強度、比剛度高,可用於製造飛機機翼和前機身、衛星天線及其支撐結構、太陽能電池翼和外殼、大型運載火箭的殼體、發動機殼體、太空梭結構件等。②汽車工業。由於復合材料具有特殊的振動阻尼特性,可減振和降低雜訊、抗疲勞性能好,損傷後易修理,便於整體成形,故可用於製造汽車車身、受力構件、傳動軸、發動機架及其內部構件。③化工、紡織和機械製造領域。有良好耐蝕性的碳纖維與樹脂基體復合而成的材料,可用於製造化工設備、紡織機、造紙機、復印機、高速機床、精密儀器等。④醫學領域。碳纖維復合材料具有優異的力學性能和不吸收X射線特性,可用於製造醫用X光機和矯形支架等。碳纖維復合材料還具有生物組織相容性和血液相容性,生物環境下穩定性好,也用作生物醫學材料。此外,復合材料還用於製造體育運動器件和用作建築材料等。
復合材料的發展和應用
復合材料是指由兩種或兩種以上不同物質以不同方式組合而成的材料,它可以發揮各種材料的優點,克服單一材料的缺陷,擴大材料的應用范圍。由於復合材料具有重量輕、強度高、加工成型方便、彈性優良、耐化學腐蝕和耐候性好等特點,已逐步取代木材及金屬合金,廣泛應用於航空航天、汽車、電子電氣、建築、健身器材等領域,在近幾年更是得到了飛速發展。
隨著科技的發展,樹脂與玻璃纖維在技術上不斷進步,生產廠家的製造能力普遍提高,使得玻纖增強復合材料的價格成本已被許多行業接受,但玻纖增強復合材料的強度尚不足以和金屬匹敵。因此,碳纖維、硼纖維等增強復合材料相繼問世,使高分子復合材料家族更加完備,已經成為眾多產業的必備材料。目前全世界復合材料的年產量已達550多萬噸,年產值達1300億美元以上,若將歐、美的軍事航空航天的高價值產品計入,其產值將更為驚人。從全球范圍看,世界復合材料的生產主要集中在歐美和東亞地區。近幾年歐美復合材料產需均持續增長,而亞洲的日本則因經濟不景氣,發展較為緩慢,但中國尤其是中國內地的市場發展迅速。據世界主要復合材料生產商PPG公司統計,2000年歐洲的復合材料全球佔有率約為32%,年產量約200萬噸。與此同時,美國復合材料在20世紀90年代年均增長率約為美國GDP增長率的2倍,達到4%~6%。2000年,美國復合材料的年產量達170萬噸左右。特別是汽車用復合材料的迅速增加使得美國汽車在全球市場上重新崛起。亞洲近幾年復合材料的發展情況與政治經濟的整體變化密切相關,各國的佔有率變化很大。總體而言,亞洲的復合材料仍將繼續增長,2000年的總產量約為145萬噸,預計2005年總產量將達180萬噸。
從應用上看,復合材料在美國和歐洲主要用於航空航天、汽車等行業。2000年美國汽車零件的復合材料用量達14.8萬噸,歐洲汽車復合材料用量到2003年估計可達10.5萬噸。而在日本,復合材料主要用於住宅建設,如衛浴設備等,此類產品在2000年的用量達7.5萬噸,汽車等領域的用量僅為2.4萬噸。不過從全球范圍看,汽車工業是復合材料最大的用戶,今後發展潛力仍十分巨大,目前還有許多新技術正在開發中。例如,為降低發動機雜訊,增加轎車的舒適性,正著力開發兩層冷軋板間粘附熱塑性樹脂的減振鋼板;為滿足發動機向高速、增壓、高負荷方向發展的要求,發動機活塞、連桿、軸瓦已開始應用金屬基復合材料。為滿足汽車輕量化要求,必將會有越來越多的新型復合材料將被應用到汽車製造業中。與此同時,隨著近年來人們對環保問題的日益重視,高分子復合材料取代木材方面的應用也得到了進一步推廣。例如,用植物纖維與廢塑料加工而成的復合材料,在北美已被大量用作托盤和包裝箱,用以替代木製產品;而可降解復合材料也成為國內外開發研究的重點。
另外,納米技術逐漸引起人們的關注,納米復合材料的研究開發也成為新的熱點。以納米改性塑料,可使塑料的聚集態及結晶形態發生改變,從而使之具有新的性能,在克服傳統材料剛性與韌性難以相容的矛盾的同時,大大提高了材料的綜合性能。
樹脂基復合材料的增強材料
樹脂基復合材料採用的增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等。
1、玻璃纖維
目前用於高性能復合材料的玻璃纖維主要有高強度玻璃纖維、石英玻璃纖維和高硅氧玻璃纖維等。由於高強度玻璃纖維性價比較高,因此增長率也比較快,年增長率達到10%以上。高強度玻璃纖維復合材料不僅應用在軍用方面,近年來民用產品也有廣泛應用,如防彈頭盔、防彈服、直升飛機機翼、預警機雷達罩、各種高壓壓力容器、民用飛機直板、體育用品、各類耐高溫製品以及近期報道的性能優異的輪胎簾子線等。石英玻璃纖維及高硅氧玻璃纖維屬於耐高溫的玻璃纖維,是比較理想的耐熱防火材料,用其增強酚醛樹脂可製成各種結構的耐高溫、耐燒蝕的復合材料部件,大量應用於火箭、導彈的防熱材料。迄今為止,我國已經實用化的高性能樹脂基復合材料用的碳纖維、芳綸纖維、高強度玻璃纖維三大增強纖維中,只有高強度玻璃纖維已達到國際先進水平,且擁有自主知識產權,形成了小規模的產業,現階段年產可達500噸。
2、碳纖維
碳纖維具有強度高、模量高、耐高溫、導電等一系列性能,首先在航空航天領域得到廣泛應用,近年來在運動器具和體育用品方面也廣泛採用。據預測,土木建築、交通運輸、汽車、能源等領域將會大規模採用工業級碳纖維。1997~2000年間,宇航用碳纖維的年增長率估計為31%,而工業用碳纖維的年增長率估計會達到130%。我國的碳纖維總體水平還比較低,相當於國外七十年代中、末期水平,與國外差距達20年左右。國產碳纖維的主要問題是性能不太穩定且離散系數大、無高性能碳纖維、品種單一、規格不全、連續長度不夠、未經表面處理、價格偏高等。
3、芳綸纖維
20世紀80年代以來,荷蘭、日本、前蘇聯也先後開展了芳綸纖維的研製開發工作。日本及俄羅斯的芳綸纖維已投入市場,年增長速度也達到20%左右。芳綸纖維比強度、比模量較高,因此被廣泛應用於航空航天領域的高性能復合材料零部件(如火箭發動機殼體、飛機發動機艙、整流罩、方向舵等)、艦船(如航空母艦、核潛艇、遊艇、救生艇等)、汽車(如輪胎簾子線、高壓軟管、摩擦材料、高壓氣瓶等)以及耐熱運輸帶、體育運動器材等。
4、超高分子量聚乙烯纖維
超高分子量聚乙烯纖維的比強度在各種纖維中位居第一,尤其是它的抗化學試劑侵蝕性能和抗老化性能優良。它還具有優良的高頻聲納透過性和耐海水腐蝕性,許多國家已用它來製造艦艇的高頻聲納導流罩,大大提高了艦艇的探雷、掃雷能力。除在軍事領域,在汽車製造、船舶製造、醫療器械、體育運動器材等領域超高分子量聚乙烯纖維也有廣闊的應用前景。該纖維一經問世就引起了世界發達國家的極大興趣和重視。
5、熱固性樹脂基復合材料
熱固性樹脂基復合材料是指以熱固性樹脂如不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基酯樹脂等為基體,以玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等為增強材料製成的復合材料。環氧樹脂的特點是具有優良的化學穩定性、電絕緣性、耐腐蝕性、良好的粘接性能和較高的機械強度,廣泛應用於化工、輕工、機械、電子、水利、交通、汽車、家電和宇航等各個領域。1993年世界環氧樹脂生產能力為130萬噸,1996年遞增到143萬噸,1997年為148萬噸,1999年150萬噸,2003年達到180萬噸左右。我國從1975年開始研究環氧樹脂,據不完全統計,目前我國環氧樹脂生產企業約有170多家,總生產能力為50多萬噸,設備利用率為80%左右。酚醛樹脂具有耐熱性、耐磨擦性、機械強度高、電絕緣性優異、低發煙性和耐酸性優異等特點,因而在復合材料產業的各個領域得到廣泛的應用。1997年全球酚醛樹脂的產量為300萬噸,其中美國為164萬噸。我國的產量為18萬噸,進口4萬噸。乙烯基酯樹脂是20世紀60年代發展起來的一類新型熱固性樹脂,其特點是耐腐蝕性好,耐溶劑性好,機械強度高,延伸率大,與金屬、塑料、混凝土等材料的粘結性能好,耐疲勞性能好,電性能佳,耐熱老化,固化收縮率低,可常溫固化也可加熱固化。南京金陵帝斯曼樹脂有限公司引進荷蘭Atlac系列強耐腐蝕性乙烯基酯樹脂,已廣泛用於貯罐、容器、管道等,有的品種還能用於防水和熱壓成型。南京聚隆復合材料有限公司、上海新華樹脂廠、南通明佳聚合物有限公司等廠家也生產乙烯基酯樹脂。
1971年以前我國的熱固性樹脂基復合材料工業主要是軍工產品,70年代後開始轉向民用。從1987年起,各地大量引進國外先進技術如池窯拉絲、短切氈、表面氈生產線及各種牌號的聚酯樹脂(美、德、荷、英、意、日)和環氧樹脂(日、德)生產技術;在成型工藝方面,引進了纏繞管、罐生產線、拉擠工藝生產線、SMC生產線、連續制板機組、樹脂傳遞模塑(RTM)成型機、噴射成型技術、樹脂注射成型技術及漁竿生產線等,形成了從研究、設計、生產及原材料配套的完整的工業體系,截止2000年底,我國熱固性樹脂基復合材料生產企業達3000多家,已有51家通過ISO9000質量體系認證,產品品種3000多種,總產量達73萬噸/年,居世界第二位。產品主要用於建築、防腐、輕工、交通運輸、造船等工業領域。在建築方面,有內外牆板、透明瓦、冷卻塔、空調罩、風機、玻璃鋼水箱、衛生潔具、凈化槽等;在石油化工方面,主要用於管道及貯罐;在交通運輸方面,汽車上主要有車身、引擎蓋、保險杠等配件,火車上有車廂板、門窗、座椅等,船艇方面主要有氣墊船、救生艇、偵察艇、漁船等;在機械及電器領域如屋頂風機、軸流風機、電纜橋架、絕緣棒、集成電路板等產品都具有相當的規模;在航空航天及軍事領域,輕型飛機、尾翼、衛星天線、火箭噴管、防彈板、防彈衣、魚雷等都取得了重大突破。
熱塑性樹脂基復合材料
熱塑性樹脂基復合材料是20世紀80年代發展起來的,主要有長纖維增強粒料(LFP)、連續纖維增強預浸帶(MITT)和玻璃纖維氈增強型熱塑性復合材料(GMT)。根據使用要求不同,樹脂基體主要有PP、PE、PA、PBT、PEI、PC、PES、PEEK、PI、PAI等熱塑性工程塑料,纖維種類包括玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維和硼纖維等一切可能的纖維品種。隨著熱塑性樹脂基復合材料技術的不斷成熟以及可回收利用的優勢,該品種的復合材料發展較快,歐美發達國家熱塑性樹脂基復合材料已經佔到樹脂基復合材料總量的30%以上。
高性能熱塑性樹脂基復合材料以注射件居多,基體以PP、PA為主。產品有管件(彎頭、三通、法蘭)、閥門、葉輪、軸承、電器及汽車零件、擠出成型管道、GMT模壓製品(如吉普車座椅支架)、汽車踏板、座椅等。玻璃纖維增強聚丙烯在汽車中的應用包括通風和供暖系統、空氣過濾器外殼、變速箱蓋、座椅架、擋泥板墊片、傳動皮帶保護罩等。
滑石粉填充的PP具有高剛性、高強度、極好的耐熱老化性能及耐寒性。滑石粉增強PP在車內裝飾方面有著重要的應用,如用作通風系統零部件,儀表盤和自動剎車控制杠等,例如美國HPM公司用20%滑石粉填充PP製成的蜂窩狀結構的吸音天花板和轎車的搖窗升降器卷繩筒外殼。
雲母復合材料具有高剛性、高熱變形溫度、低收縮率、低撓曲性、尺寸穩定以及低密度、低價格等特點,利用雲母/聚丙烯復合材料可製作汽車儀表盤、前燈保護圈、擋板罩、車門護欄、電機風扇、百葉窗等部件,利用該材料的阻尼性可製作音響零件,利用其屏蔽性可製作蓄電池箱等。
我國的熱塑性樹脂基復合材料的研究開始於20世紀80年代末期,近十年來取得了快速發展,2000年產量達到12萬噸,約占樹脂基復合材料總產量的17%,,所用的基體材料仍以PP、PA為主,增強材料以玻璃纖維為主,少量為碳纖維,在熱塑性復合材料方面未能有重大突破,與發達國家尚有差距。
我國復合材料的發展潛力和熱點
我國復合材料發展潛力很大,但須處理好以下熱點問題。
1、復合材料創新
復合材料創新包括復合材料的技術發展、復合材料的工藝發展、復合材料的產品發展和復合材料的應用,具體要抓住樹脂基體發展創新、增強材料發展創新、生產工藝發展創新和產品應用發展創新。到2007年,亞洲佔世界復合材料總銷售量的比例將從18%增加到25%,目前亞洲人均消費量僅為0.29kg,而美國為6.8kg,亞洲地區具有極大的增長潛力。
2、聚丙烯腈基纖維發展
我國碳纖維工業發展緩慢,從CF發展回顧、特點、國內碳纖維發展過程、中國PAN基CF市場概況、特點、「十五」科技攻關情況看,發展聚丙烯腈基纖維既有需要也有可能。
3、玻璃纖維結構調整
我國玻璃纖維70%以上用於增強基材,在國際市場上具有成本優勢,但在品種規格和質量上與先進國家尚有差距,必須改進和發展紗類、機織物、無紡氈、編織物、縫編織物、復合氈,推進玻纖與玻鋼兩行業密切合作,促進玻璃纖維增強材料的新發展。
4、開發能源、交通用復合材料市場
一是清潔、可再生能源用復合材料,包括風力發電用復合材料、煙氣脫硫裝置用復合材料、輸變電設備用復合材料和天然氣、氫氣高壓容器;二是汽車、城市軌道交通用復合材料,包括汽車車身、構架和車體外覆蓋件,軌道交通車體、車門、座椅、電纜槽、電纜架、格柵、電器箱等;三是民航客機用復合材料,主要為碳纖維復合材料。熱塑性復合材料約佔10%,主要產品為機翼部件、垂直尾翼、機頭罩等。我國未來20年間需新增支線飛機661架,將形成民航客機的大產業,復合材料可建成新產業與之相配套;四是船艇用復合材料,主要為遊艇和漁船,遊艇作為高級娛樂耐用消費品在歐美有很大市場,由於我國魚類資源的減少、漁船雖發展緩慢,但復合材料特有的優點仍有發展的空間。
5、纖維復合材料基礎設施應用
國內外復合材料在橋梁、房屋、道路中的基礎應用廣泛,與傳統材料相比有很多優點,特別是在橋樑上和在房屋補強、隧道工程以及大型儲倉修補和加固中市場廣闊。
6、復合材料綜合處理與再生
重點發展物理回收(粉碎回收)、化學回收(熱裂解)和能量回收,加強技術路線、綜合處理技術研究,示範生產線建設,再生利用研究,大力拓展再生利用材料在石膏中的應用、在拉擠製品中的應用以及在SMC/BMC模壓製品中的應用和典型產品中的應用。
21世紀的高性能樹脂基復合材料技術是賦予復合材料自修復性、自分解性、自診斷性、自製功能等為一體的智能化材料。以開發高剛度、高強度、高濕熱環境下使用的復合材料為重點,構築材料、成型加工、設計、檢查一體化的材料系統。組織系統上將是聯盟和集團化,這將更充分的利用各方面的資源(技術資源、物質資源),緊密聯系各方面的優勢,以推動復合材料工業的進一步發展。
❷ 不飽和樹脂、乙烯基酯樹脂、環氧樹脂的廠家有哪些
亞邦 華科 華日 亞什蘭 天河 三木 長興 雷可德 富菱。。。。。。
❸ xps擠塑板表面開裂是不是發泡劑打多了水打多了,板子有什麼現象
廢聚苯乙烯泡沫塑料再生膠粘劑的研究
鮑春陽
(黑龍江省石油化學研究院,黑龍江 哈爾濱 150040)
摘要:聚苯乙烯泡沫塑料由於其質輕、堅固、吸震、低吸潮、易成型及良好的耐水性、絕熱性、價格低等特點,被廣泛地應用於包裝、保溫、防水、隔熱、減震等領域。PS大都是一次性使用,廢棄在自然界中既不能腐爛轉化,又不能自行降解而消失,這樣既浪費了寶貴的不可再生資源,又造成了嚴重的環境污染。本論文就是以節約資源、保護環境,變廢為寶為目的,研究了以廢PS為主要原材料,經改性劑改性,制備兩種低毒性、低成本、性能好的膠粘劑。其中一種是以環氧樹脂及甲苯二異氰酸酯作為改性劑的溶劑型多功能膠粘劑,可用於金屬、陶瓷、玻璃、木材等的粘接,拉伸剪切強度大於4.7MPa;另外一種是以丙烯酸丁脂和醋酸乙烯脂的混合單體作為改性劑的接枝共聚乳液型膠粘劑,其性能優於市售的乳白膠,壓縮剪切強度高達10.4MPa,價格僅為乳白膠的70%。
關鍵詞:廢聚苯乙烯泡沫塑料;改性劑;膠粘劑
1 引 言
1.1 國內外現狀
聚苯乙烯泡沫塑料(Expanded Polystyrene,簡稱EPS)是現代塑料工業發展中的新型材料,它的生產自1951年西德巴斯夫公司發明可揮發性聚苯乙烯珠粒發泡成型法,到七十年代美國發明一步成型法以來得到了迅速的發展。1985年我國相繼從美國、日本引進五套聚苯乙烯泡沫生產裝置,促進了我國塑料工業的發展。聚苯乙烯泡沫塑料是當今世界上應用最廣泛的塑料之一,由於它具有良好的耐水性、絕熱性、絕緣性、低吸濕性以及較強的抗震強度,及其質輕、堅固、易成型、價格低等特點,被廣泛地應用於包裝、保溫、防水、隔熱、減震、裝璜、餐飲業等領域,滲透入國民經濟的各個部門。據統計,近十年
來,我國聚苯乙烯塑料年平均消費量增長10%。1990年已達21.7萬噸,隨著電子儀表、家用電器工業的迅速發展及西部大開發的推進,EPS的用量會越來越大[1],預計到2005年,我國將需要聚苯乙烯泡沫塑料120萬噸。聚苯乙烯泡沫塑料大部份都是一次性使用,數以百萬噸的白色垃圾散於自然界中,既不能腐爛轉化,又不能自行降解而消失,這樣,一方面造成嚴重的環境污染,另一方面也是寶貴的不可再生資源的浪費。如何合理地、有效地回收利用廢棄聚苯乙烯泡沫塑料已引起包括我國在內的世界各國科研工作者的普遍重視。從七十年代開始,日本、西歐和美國就相繼對塑料廢料進行工業化處理,到九十年代,綜合利用廢舊塑料的技術已趨於成熟,產業化高達80%,截止到1999年,美國塑料廢棄物回收率達50%,英國達80%,日本達49%,義大利不僅回收本國的塑料垃圾,還從歐洲其它國家進口廢舊塑料進行再生利用。我國從80年代末期開始起步研究廢棄塑料的回收再利用技術,進入九十年代以後,研究開始活躍起來,技術產業化率還很低,每年大約僅有15%的廢棄塑料得到回收[2],其餘大都被掩埋。聚苯乙烯泡沫的密度很小,只有0.02-0.04g/cm3,因此,體積非常龐大,會佔用大面積土地,而且當泡沫塑料進入土壤以後,基本上不會被微生物降解,使土壤中的空氣、水分、養分等不能正常的循環交換,而且它還會逐漸釋放出一些有害物質,從而影響到生態系統的正常循環,使掩埋處及其周圍方圓面積內的土地土質變差,造成悲劇[3]。
1.2 聚苯乙烯泡沫塑料的回收利用
有關聚苯乙烯泡沫塑料的回收利用已先後出現了不少專利和研究報道,其應用技術主要集中在以下幾個方面[4-9]:
1.用於製造輕質建築材料。用可發性聚苯乙烯的預發泡顆粒或以破碎成小塊的聚苯乙烯泡沫廢棄物為主體補加不同的填料,使用不同的粘結劑製成各種輕質的建築材料。比如,用碎木絲為填料,以水泥為粘結劑,加水混合,然後模塑成各種形狀的輕質水泥隔板,或製成人造木材;內襯鐵絲支架製成的輕質泡沫板可以做為牆板、檯面,或裝飾板;用膨脹珍珠岩做填料能製成屋頂隔熱板;以泥土為粘接劑兼填料,與聚苯乙烯泡沫顆粒等量均勻混合並壓製成型,乾燥後煅燒,可製成供高層建築用的輕質大砌塊,或地下滲排廢水的透水管;以廢尼龍絲為填料可製成輕質抗彎澆鑄材料等等。這種回收方法工藝簡單,可回收量大,投資小,是一種較好的回收利用方式,唯一不足就是產品的技術附加值較小。
2.用於製造通用型苯聚乙烯。將聚苯乙烯泡沫廢棄物經高溫消泡冷卻後,機械破碎,擠塑成條,再切粒製成通用型聚苯乙烯。這種方法的主要問題是再生料的外觀可能是由於廢棄泡沫破碎前未洗凈以及在烘焙擠塑過程中局部溫度過高等原因而呈棕色,失去了新聚苯乙烯無色透明的特點。其抗沖擊性能也較差,只能用做一些低值塑料零件,很難與一般塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯製品媲美。
3.用於再制可發性聚苯乙烯。用廢棄PS泡沫循環再制EPS或再模製泡沫製品,應該說是廢PS泡沫最合理的利用方向。因為廢聚苯乙烯泡沫材料除表面受環境污染略變質外,內部還保持著原有聚苯乙烯泡沫的性能,這就為多次利用創造了條件。只有這樣,重新模塑或製造EPS才能最好地發揮聚苯乙烯泡沫的多方面優良特性。利用廢聚苯乙烯泡沫製造EPS或再模塑有下列幾種方法:第一,溶解聚合法。將廢烙泡沫材料溶解於苯乙烯單體中,加入分散劑使PS的苯乙烯溶液成珠粒狀懸浮在水中,加熱使其聚合,然後加發泡劑,繼續聚合製成珠粒發泡料。本方法的優點是利用廢PS代替了部分苯乙烯,可使成本降低,缺點是要消耗苯乙烯單體,同時也受到PS表面清潔度不穩定對引發劑活性的影響,很難製得均勻一致的產品。第二,球化再發泡法。是將通用型的聚苯乙烯切成圓柱形粒料,懸浮在分散劑的水溶液中,加熱使圓柱體熔融球化,再降溫加壓加發泡劑,冷卻後經過濾、洗滌和低溫乾燥製成EPS珠粒[10],本方法的關鍵在於原料的質量,否則難以保證新制EPS的質量。第三,珠粒破碎再模塑法。是在液體介質中選用合適的軟化劑,表面活性劑和消泡劑,將大塊廢PS泡沫選擇性地破碎到直徑4-8mm的球形珠粒,加發泡劑後再模塑成泡沫製品。本法工藝簡單,消耗的附加材料少,模製成品的各項物理性能與原廢料接近,而且投資小,效益大,值得推廣。
4.溴化改性制備阻燃劑。聚苯乙烯分子中含有苯環結構,苯環上的氫原子可被親電試劑取代。有人將回收的聚苯乙烯泡沫塑料清洗乾燥後溶於二氯甲烷溶液中,在三氯化鋁催化下,與液溴發生親電取代反應而製得阻燃劑溴化聚苯乙烯。含溴量可高達6%。可作為聚氯乙烯、ABS、聚丙烯等塑料製品的阻燃。與其它有機阻燃劑相比,溴化聚苯乙烯用量低,阻燃效果好,燃燒過程中不釋放二(口惡)英等有毒致癌物質,特別是與三氧化二銻並用,其協同阻燃效果更好,是一種性能良好的阻燃劑。用該工藝制備的溴化聚苯乙烯,性能可以與商品溴化聚苯乙烯阻燃劑相媲美,而且成本低[11]。但因為阻燃劑本身的用量就不是很大,因此此法不能滿足大量廢PS的回收工作。
5.熱分解技術。一方面,可裂解製造苯乙烯單體,即把廢聚苯乙烯泡沫塑料在加熱條件下,選擇合適的催化劑使其裂解生成苯乙烯單體。在苯乙烯供應比較緊張的情況下,利用聚苯乙烯泡沫廢棄物解聚製造苯乙烯,以滿足市場的需要,是一條合理的利用途徑。美國、法國、和日本等也進行過大量實驗,但未見有工業化的報導。解聚製造苯乙烯主要問題是苯乙烯的轉化率比較低,在較好的情況下也不過70%左右,一般僅在40%左右,轉化率低,不僅影響生產成本,而且留下的殘渣還給裂解設備的清洗和連續運轉造成困難[12]。另一方面,可裂解制油。將泡沫塑料隔絕空氣加熱或在水汽下加熱分解可得到低分子量烴的混合物,再用催化劑分解重整,可得不含硫的汽油餾份和煤油餾份及部分氣體。1kg塑料可得11油品,其餘主要是殘炭[13]。日本在這方面研究較多,我國在這方面也取得一定成效,現在正在進行產業化。
6.燃燒回收能源。由於聚苯乙烯泡沫的主要成份是碳和氫,它可以燃燒且總熱值(大約是4600kJ/kg),大於標准煤(大約2600kJ/kg)和燃料油(大約4400kJ/kg)。因此經焚燒處理利用其燃燒熱也是一條有效途徑。這種方法,被許多資金雄厚、設備先進的發達國家採用。比如日本剛管公司用廢塑料代替焦炭做煉鐵的燃料和還原劑;法國一空調公司開發一種用廢塑料焚燒產生的熱量生產蒸汽的新工藝,蒸汽可供給生產之用,這樣可節約能源。但就我國情況看,焚燒法還較其它方法落後。塑料燃燒時發熱量大,普通爐子易燒壞而且不易燃燒完全,要專門設計燃燒爐,設備維修費用較大,同時燃燒產生的氣體易造成二次污染,還要進行處理。
7.接枝改性制備塗料。塗料的制備均由基料添加顏料經攪拌研磨而成。基料為成膜物,聚苯乙烯泡沫由有機高分子組成,經溶劑溶解以後可以作為塗料的基料,其耐水性和絕緣性良好。但用PS作基料制備的塗料附著力和成膜性很差,只要將其進行改性處理並添加適量的交聯劑,增塑劑,以改善其成膜性能及膜層質量,這樣就可以製成各類塗料。比如,李良波等將廢聚苯乙烯泡沫塑料粉碎後溶於二甲苯中,加入引發劑,在一定溫度下滴入丙烯酸進行接枝改性反應,得組份甲;將石油瀝青溶於二甲苯,得組份乙;將水、乳化劑以及助劑混合均勻得份丙;將上述三種成份在乳化釜中進行共乳化,製得防水塗料。丙烯酸分子在聚苯乙烯的分子鏈上的接枝,不僅增強了塗膜的附著力,而且提高了乳液的穩定性。製得的塗料具有良好的耐熱性、低溫柔韌性和粘接強度。另外,用柔性的丙稀酸丁酯接枝在剛性的聚苯乙烯分子鏈上,可提高聚苯乙烯的柔韌性和附著力,與適當助劑配合,可製成性能良好的防腐塗料[14]。
1.3 聚苯乙烯泡沫改性膠粘劑的進展
膠粘劑在國民經濟各部門中都有重大作用。無論是航天、航空還是建築、裝璜都離不開膠粘劑。全世界膠粘劑的總產量在七十年代中期已接近500萬噸,近年來大約以每年增長30萬噸的速渡繼續增長。在全部膠粘劑產品中,建築用膠粘劑約佔25%-35%。隨著我國國民經濟的迅猛發展,建築用膠存在很大缺口,用廢PS制備膠粘劑滿足市場對質優價廉膠粘劑的需求,是一舉兩得的事情。我國科研工作者從80年代末起步從事這方面的研究,到九十年代末取得了一些成績。但研究空間仍很大。因此這是一個很好的研究方向,也是廢PS再生利用的最佳方向。
聚苯乙烯是一種無定型的線性非極性物質,它的分子中含有苯環,剛性大而柔性小,它在極性物質表面上粘接力很弱,用它直接製得的膠粘劑強度不夠而且膠層又硬又脆,因此需要在苯乙烯鏈節上引入極性和柔性基團,以增加柔順性提高粘接強度,這樣才能得到粘結力和附著力都很好的膠粘劑。利用廢聚苯乙烯泡沫制備膠粘劑的關鍵技術是改性劑的選擇。據文獻報道[15-35],有以下幾種改性劑:
1.鄰苯二甲酸酯改性。胡光軍利用增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯對聚苯乙烯泡沫塑料進行改性,溶劑為丙酮,用氧化鎂做填料,製得的膠粘劑可用於粘接揚聲器迴路,粘接成本降低約百分之七十;王秀岩將廢聚苯乙烯泡沫塑料粉碎後加入創新一號溶劑中溶解後加入鄰苯二甲酸二辛酯和香精,可製成不幹膠,這種不幹膠粘接效果好,可以重復使用,可用於各種標簽,商標及紙製品的粘接。
2.異氰酸酯改性。雷閻盈等研究了異氰酸酯改性PS制膠粘劑:PS溶於甲苯、丙酮和乙酸乙酯混合溶劑中,溶解完全後加入異氰酸酯反應一段時間後,再加入填料氧化鋅可製得固含量約30%的膠粘劑,該膠粘劑粘度為0.5-1 Pa.s,剪切強度為3.4MPa,不均勻剝離強度為1.2 KN/m,該膠可用於木材、紙製品、日用塑料、地毯背襯的粘接。
3.酚醛樹脂改性。酚醛樹脂分子結構中含有羥基,是聚苯乙烯泡沫塑料的優良改性劑。陸友玲等將聚苯乙烯泡沫塑料熔於甲苯、乙酸乙酯、丙酮和三氯甲烷混合溶劑中,充分攪拌後加入酚醛樹脂進行反應,製得乳白色PS改性膠粘劑。該膠粘劑的剪切強度為3.47MPa,不均勻剝離強度為14.8KN/m,可用於木材和日用品的粘接。商金明等研究表明,當酚醛樹脂與聚苯乙烯泡沫塑料用量相等時,它的粘接強度接近於酚醛樹脂膠粘劑。為了增加膠粘劑固化以後的韌性和對被粘物的粘接強度,可添加少量高分子交聯劑作為改性劑,這樣膠粘劑固化後在被粘接物表面形成一網狀分子層。李鍵等選擇了異氰酸酯和酚醛樹脂兩種含強極性基團的改性劑對廢聚苯乙烯泡沫塑料進行改性取得了良好的效果。將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶解在甲苯、丙酮、氯仿、乙酸乙酯的混合溶劑中,完全溶解以後分離機械雜質,加入適當比例的交聯劑甲苯二異氰酸酯和酚醛樹脂,然後加填料製得粘稠狀紅色粘合劑,這種粘合劑的剪切強度可達3.72 MPa,不均勻扯離強度17.10KN/m。該膠粘劑可代替乳白膠用於木材粘接,效果良好,同時對塑料以及多孔物質也有較好的粘接性能。
4.松香樹脂改性。曲俊傑等研究了松香樹脂改性廢聚苯乙烯泡沫塑料制備膠粘劑。選用二甲苯為溶劑,所製得的膠粘劑可粘接瓷板、馬賽克和塑料地板等。陳震等研究了松香用量對PS改性膠粘劑性能的影響,同時考察了各種溶劑對PS改性膠粘劑粘接強度的影響。研究結果表明添加少量松香時有利於提高粘接強度,但由於松香中菲環易於解離,隨著松香用量增加,粘接強度反而降低;在所有溶劑中聚苯乙烯與乙酸乙酯混合改性後粘接強度最大。
5.苯乙烯-丁二烯-苯乙稀(SBS)嵌段共聚物改性。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的苯乙烯嵌段與聚苯乙烯的結構相似,相容性好,因此用SBS嵌段共聚物作PS改性劑,可以提高膠粘劑的剝離強度,降低膠層的硬度和脆性。包其富選擇乙酸乙酯、120號汽油、甲苯、松節油為混合溶劑,以SBS嵌段共聚物為改性劑,松香樹脂為增粘劑,製得膠粘劑剪切強度達4.43 MPa,不均勻剝離強度為1.4KN/m。該膠粘劑可用木材、瓷磚等材料的粘接,既可代替聚醋酸乙烯酯乳白膠用於傢具和玩具的粘接,也可替代氯丁膠用於木材的封邊。
6.馬來酸酐改性。孟躍中等將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶於有機溶劑中,加入引發劑、順丁烯二酸酐進行接枝反應,然後與聚乙烯醇的水溶液在乳化裝置內乳化,製得PS改性白膠,剪切強度在3.92MPa以上,成本僅為聚醋酸乙烯酯乳液的三分之一,而且生產工藝簡單,生產周期短。
7.聚乙烯醇縮醛改性。石生勛採用甲苯、70號汽油做混合溶劑,將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶解以後,加入聚乙烯醇縮醛進行改性,得到白色稠狀的膠粘劑,這種粘劑最大特點是使用溫度寬,-40-40℃均可使用,且剪切強度一直保持在8.7 MPa,而市售的白乳膠只能在0-40℃之間保持9.0MPa的強度。
8.聚乙烯醇改性。陳恩德用二甲苯將聚苯乙烯泡沫塑料完全溶解以後加入聚乙烯醇進行改性,可製得醫用密封膠,這種醫用密封膠不與福爾馬林發生反應,且耐熱、耐寒、不漏水。
9.活性單體接枝改性。廢聚苯乙烯與活性單體接枝共聚,可在苯乙烯鏈節上接枝活性基團,從而利用廢聚苯乙烯泡沫塑料製取性能良好的膠粘劑。有專利報道,100份PS溶於芳烴、氯代烴混合溶劑中成為膠液,加活化劑氯化亞銅,引發劑過氧化苯甲酸丁酯,升溫到90-120℃,加入20-30份丙烯腈、丙烯醇單體,接枝反應2小時,使聚苯乙烯接枝上極性基團從而改變PS的性質,然後加入石棉粉或硅酸鈣,形成一種耐水性好、粘接力強的白色稠狀膠粘劑。其耐水性和剪切強度分別是聚醋酸乙烯酯乳白膠的10倍和3倍以上,該PS膠粘劑可作為木材、傢具和日常生活用膠,也可用於粘接水泥製品、地板、壁紙及各種織物。在聚苯乙烯大分子上接枝丙烯腈、丙烯醇,能明顯提高其粘接性,但加入的單體比例甚高,這樣成本也就較高,而且丙烯腈單體的毒性也非常大,給生產帶來一定的困難。因此很難推廣應用。陳開來等研究了羧酸酯單體接技於苯乙烯鏈節上,成功地製得了建築內裝飾耐水膠粘劑。將廢聚苯乙烯泡沫塑料溶於甲乙兩種有機溶劑中製成膠液,在引發劑的作用下,與不飽和單體發生接枝共聚反應,在聚苯乙烯大分子鏈上接枝上極性基團,加入增粘樹脂,可製得棕色的膠液,剪切強度在4.4-4.7MPa,且其耐火性遠遠優於同類產品,浸水後強度能達到4.5 MPa,這樣製取的耐水膠可用於牆紙、瓷磚、拼花、地板的粘接。以1:1入摻入水泥中,施工性能較佳,且不影響粘接地板、瓷磚的性能。在上述的這些改性劑中,還沒有用環氧樹脂做改性劑的報道,環氧樹脂常被稱作「萬能膠」,對各種金屬和大部分非金屬材料都有良好的粘接性能,廣泛用於飛機、導彈、汽車、建築、電子電器和木材加工等工業部門,而且環氧樹脂膠具有工藝性能好、膠接強度高、收縮率小、耐介質性能優良、電絕緣性能良好等優點[43]。它的分子中也含有極性基團,如果能用它來改性PS膠液,應該會得到性能優良的改性PS膠。另一方面,環氧樹脂膠粘劑一般比較脆,因此加一種既能改善PS脆性,又可改善環氧樹脂脆性的增韌劑,就可解決這一問題。我最後選擇異氰酸酯達到了滿意的結果。既提高了粘接強度又縮短了固化時間,還能節省溶劑降低成本。此外,我還償試了在乳白膠配方的基礎上,大幅降低配方中單體的用量,用PS代替聚合單體,添加增塑劑,製得性能優於乳白膠的木材用膠粘劑。大大降低了市售乳白膠的成本,同時達到了廢物利用的目的。
2 PS改性膠粘劑的研製
2.1 溶劑型PS改性膠粘劑的研製
2.1.1 儀器及葯品 儀器:恆溫水浴;電動攪拌器;NDJ-1型旋轉粘度計;Instron 4467、4505通用材料試驗機;鼓風烘箱;SC-7型氣相色譜儀(氫焰鑒定器)。葯品:聚苯乙烯泡沫塑料;環氧樹脂(E-51);甲苯二異氰酸酯;偶氮二異丁氰;乙酸乙酯;甲苯;滑石粉;胺類固化劑。
2.1.2 實驗原理
聚苯乙烯是一種無定型線性非極性物質,其分子中含有苯環,剛性大而柔性小。在極性物質表面上粘接力很弱,用聚苯乙烯直接製得的膠粘劑強度不夠而且膠層又脆又硬。因此,需要在PS膠液中加入改性劑進行改性處理,在苯乙烯鏈節上引入極性基團,以增加柔順性,提高粘接強度。我選擇了環氧樹脂(E-51)及甲苯二異氰酸酯作為改性劑。在引發劑偶氮二異丁氰的作用下,甲苯二異氰酸酯先和聚苯乙烯發生反應。反應式如下:
(2)鏈自由基與甲苯2、4-二異氰酸酯進行交聯反應
(R代表苯甲基)
然後加人環氧樹脂,環氧樹脂的結構中含有-OH,異氰酸酯可與環氧樹脂中的-OH發生反應,反應通式如下:
這樣,異氰酸酯就先後使PS、環氧樹脂得到改性,並使二者產生部分交聯。
2.1.3 膠粘劑的配製
將反應容器放在恆溫水浴中,安裝好攪拌棒,加入100份混合溶劑(乙酸乙酯:甲苯=4:1),分批加入50份洗凈乾燥的廢聚苯乙烯泡沫碎料,邊加邊開
動攪拌,待全部溶解以後,逐漸升溫至70℃,加入0.5份引發劑偶氮二異丁腈,3份甲苯2、4-二異氰酸酯,於中速攪拌下反應大約1-1.5小時,再加0.5
份甲苯2、4-二異氰酸酯,降溫至50℃,加入10份環氧樹脂(6101),繼續反應1小時,降溫後加入10份填料,可製得微黃色粘稠膠液,此膠液用時需加入固化劑。
2.1.4 膠粘劑各項指標的測試方法
不揮發物含量按GB/T2793-95方法進行測定,粘度按GB/T2794-95方法進行測定,拉伸剪切強度按GB7124方法進行測定,膠粘劑中有害物質限量按GB18583-2001方法進行測定。
2.2 乳液型PS改性膠粘劑的研製
2.2.1 儀器及葯品
儀器:電動攪拌機;電熱套;四口燒瓶;球形迴流冷凝管;溫度計;滴液漏斗;Instron 4467、4505通用材料試驗機;鼓風烘箱;SC-7型氣相色譜儀;紅外光譜儀。
葯品:聚苯乙烯泡沫塑料;丙烯酸丁酯;醋酸乙烯酯;鄰苯二甲酸二辛酯;乙酸乙酯;甲苯;引發劑過硫酸銨;混合乳化劑(十二烷基硫酸鈉:OP-10=
1:2)
2.2.2 水劑PS改性膠的制備
於四口燒瓶中加入50份混合溶劑(乙酸乙酯:甲苯:4:1),分批於攪拌下加入40份洗凈晾乾粉碎的廢聚苯乙烯泡沫,逐漸升溫到40℃,待完全溶解成透明粘稠液體後,加入1份復合乳化劑,攪拌乳化30min,加入40份水(蒸餾水或去離子水)及4份混合單體(丙烯酸丁酯:酯酸乙烯酯=1:1),升溫到60℃,加大攪拌速度,再乳化30-40min,滴加部分引發劑(過硫酸銨10%溶液);反應時,有熱量放出,溫度開始自動升高,此時,加熱使溫度達到75℃,逐滴加入12份混合單體與80份水組成的溶液,在加入混合單體水溶液的過程中,每隔一段時間加入一部分引發劑(引發劑總量為1份),反應溫度應控制在75-85℃之間,全部加完以後(大約需1.5-2h),把剩餘引發劑全部加入,升溫到90℃保溫,待回收的溶劑達到加入量的80-85%時停止加熱,然後,冷卻到50℃,加入兩份增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯,攪拌均勻後,調節PH值到7左右,冷卻到室溫,得到白色粘稠液體。
2.2.3 PS改性乳液膠粘劑各項性能指標的測試方法
膠粘劑不揮發物含量按GB/T2793-95方法進行測定,膠粘劑旋轉粘度按GB/T2794-95方法進行測定,壓縮剪切強度按HG/T2727附錄B方法進行測定,灰份、PH值按GB11175方法進行測定,膠粘劑中有害物質限量按GB18583-2001方法進行測定。
3 結果與討論
3.1 溶劑型PS改性膠粘劑的結果與討論
3.1.1 所製得PS改性膠粘劑的各項技術性能見表1
3.1.2溶劑的選擇
聚苯乙烯泡沫塑料溶解於芳烴(如苯,甲苯,二甲苯等),氯代烴(如三氯甲烷,三氯乙烯),羧酸酯(如乙酸乙酯,乙酸丁酯),酮(如丙酮,丁酮)等大部
分有機溶劑中。選擇合適的溶劑溶解泡沫塑料,主要從以下幾個方面考慮:首先,所選擇的溶劑要對聚苯乙烯及新加入的改性劑有良好的溶解能力,對添料有良好的分散性能;其次,溶劑的性質最好對膠粘劑的性質有一定的改善作用;第三,所選用的溶劑要低毒,價廉,易得,安全。綜合考慮以上各因素,用乙酸乙酯或甲苯作溶劑比較適合。但又考慮到混合溶劑的溶解性較單一溶劑要好,並且由於沸點、揮發度、極性不同,通過改變混合比例,可以調節膠粘劑
的乾燥時間,滿足不同場合的需要,因此,選擇了乙酸乙酯和甲苯二者混合作為聚苯乙烯泡沫塑料的溶劑,這兩種溶劑的物理化學參數見表2。
聚苯乙烯的溶解度參數為9.11
3.1.3 溶劑比的選擇
採用乙酸乙酯與甲苯作為混合溶劑,乙酸乙酯含極性基團,對膠粘劑性能的改善有較大幫助,它沸點低,揮發快;甲苯是非極性物質,沸點高,揮發較
慢,兩者比例不同定會影響著改性PS膠的乾燥速度和粘附力,所以有必要選擇一個較為合適的溶劑比。
從圖中可以看出,隨著溶劑比的增大,也就是乙酸乙酯的比例上升時,改性液的剪切強度增大,到溶劑比為4:1此後,又有所下降。其原因可能是由於
乙酸乙酯的極性較大,一方面對賜有改性作用,另一方面,能與被粘材料的表面形成分子間的相互作用力,因此,提高了剪切強度;而且它揮發的較快,正
好滿足了環氧樹脂固化以後殘留溶劑少,而提高剪切強度的要求。因此,它比例增大而膠液強度上升。但乙酸乙酯比例太大時,由於它沸點低,揮發快,當
膠接邊緣固化以後,內部的溶劑有可能長期處於液態或半固態,影響粘接效果而使剪切強度略有下降。
3.1.4 改性劑甲苯二異氰酸酯用量對膠粘劑剪切強度的影響
甲苯二異氰酸酯是一種強極性物質,其改性效果極為明顯,只需極少量就可以明顯改善膠粘劑的性能,其不僅對聚苯乙烯有較好的改性作用,而且對環氧樹脂也有很好的改性作用。在廢聚苯乙烯改性反應中,改性劑TDI作用有兩個:一是在聚苯乙烯大分子中引入極性基團,使聚苯乙烯大分子鏈產生交聯,二是與環氧樹脂發生反應,改性環氧樹脂,並使環氧樹脂與聚苯乙烯兩者產生部分交聯。改性劑TDI的用量直接影響著改性PS膠的性質,如果改性劑用量少,則聚苯乙烯分子鏈上含極性基團少,交聯度不夠,韌性不足,且環氧樹脂也不能很好的被改性,膠層較脆;如果用量太多,又使物質交聯過度,甚至形成網狀體型結構,降低了剪切強度,實驗表明,改性劑用量為2.0%時,改性效果較好。如圖2
3.1.5 環氧樹脂的選擇及其用量對PS改性膠粘劑性質的影響
環氧樹脂常被稱作「萬能膠」,對各種金屬和大部分非金屬材料都有良好的粘接性能,廣泛用於飛機、導彈、汽車、建築、電子電器和木材加工等工業部門,而且環氧樹脂膠具有工藝性能好,膠接強度高,收縮率小,耐介質性能優良,電絕緣性能良好等優點。在PS膠改性劑中,有酚醛樹脂,松香樹脂,鄰苯二甲酸酯等,還沒有人償試用環氧樹脂來改性PS。因環氧樹脂中也有極性基團,應該對PS有良好的改性作用。因此,我償試了用環氧樹脂來改性PS。但單獨用環氧改性PS效果不好,膠層易脫膜,粘接強度不太大,且膠層較脆,這可能是由於兩者剛性都較大的因素造成的。我又在兩者中加入第三種改性劑,選用異氰酸酯獲得成功。環氧樹脂的用量對膠液性質也有影響,用量太小,強度不高,但用量稍大時,剪切強度反而下降,這可能是由於PS改性膠粘劑是溶劑型膠粘劑,而環氧樹脂固化後,有一部分溶劑仍殘留在膠層中,影響了膠粘劑的性能,這種影響隨環氧樹脂的加入量增大而更加明顯。況且,加入量太大成本也很高。環氧樹脂用量與膠粘劑性能的關系見表3
❹ 樹脂的主要用途是什麼該行業發展前景怎麼樣
復合材料的主要應用領域有:①航空航天領域。由於復合材料熱穩定性好,比強度、比剛度高,可用於製造飛機機翼和前機身、衛星天線及其支撐結構、太陽能電池翼和外殼、大型運載火箭的殼體、發動機殼體、太空梭結構件等。②汽車工業。由於復合材料具有特殊的振動阻尼特性,可減振和降低雜訊、抗疲勞性能好,損傷後易修理,便於整體成形,故可用於製造汽車車身、受力構件、傳動軸、發動機架及其內部構件。③化工、紡織和機械製造領域。有良好耐蝕性的碳纖維與樹脂基體復合而成的材料,可用於製造化工設備、紡織機、造紙機、復印機、高速機床、精密儀器等。④醫學領域。碳纖維復合材料具有優異的力學性能和不吸收X射線特性,可用於製造醫用X光機和矯形支架等。碳纖維復合材料還具有生物組織相容性和血液相容性,生物環境下穩定性好,也用作生物醫學材料。此外,復合材料還用於製造體育運動器件和用作建築材料等。
熱固性樹脂基復合材料
熱固性樹脂基復合材料是指以熱固性樹脂如不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基酯樹脂等為基體,以玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等為增強材料製成的復合材料。環氧樹脂的特點是具有優良的化學穩定性、電絕緣性、耐腐蝕性、良好的粘接性能和較高的機械強度,廣泛應用於化工、輕工、機械、電子、水利、交通、汽車、家電和宇航等各個領域。其特點是耐腐蝕性好,耐溶劑性好,機械強度高,延伸率大,與金屬、塑料、混凝土等材料的粘結性能好,耐疲勞性能好,電性能佳,耐熱老化,固化收縮率低,可常溫固化也可加熱固化。
產品主要用於建築、防腐、輕工、交通運輸、造船等工業領域。在建築方面,有內外牆板、透明瓦、冷卻塔、空調罩、風機、玻璃鋼水箱、衛生潔具、凈化槽等;在石油化工方面,主要用於管道及貯罐;在交通運輸方面,汽車上主要有車身、引擎蓋、保險杠等配件,火車上有車廂板、門窗、座椅等,船艇方面主要有氣墊船、救生艇、偵察艇、漁船等;在機械及電器領域如屋頂風機、軸流風機、電纜橋架、絕緣棒、集成電路板等產品都具有相當的規模;在航空航天及軍事領域,輕型飛機、尾翼、衛星天線、火箭噴管、防彈板、防彈衣、魚雷等都取得了重大突破。
熱塑性樹脂基復合材料
熱塑性樹脂基復合材料是20世紀80年代發展起來的,主要有長纖維增強粒料(LFP)、連續纖維增強預浸帶(MITT)和玻璃纖維氈增強型熱塑性復合材料(GMT)。根據使用要求不同,樹脂基體主要有PP、PE、PA、PBT、PEI、PC、PES、PEEK、PI、PAI等熱塑性工程塑料,纖維種類包括玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維和硼纖維等一切可能的纖維品種。隨著熱塑性樹脂基復合材料技術的不斷成熟以及可回收利用的優勢,該品種的復合材料發展較快,歐美發達國家熱塑性樹脂基復合材料已經佔到樹脂基復合材料總量的30%以上。
高性能熱塑性樹脂基復合材料以注射件居多,基體以PP、PA為主。產品有管件(彎頭、三通、法蘭)、閥門、葉輪、軸承、電器及汽車零件、擠出成型管道、GMT模壓製品(如吉普車座椅支架)、汽車踏板、座椅等。玻璃纖維增強聚丙烯在汽車中的應用包括通風和供暖系統、空氣過濾器外殼、變速箱蓋、座椅架、擋泥板墊片、傳動皮帶保護罩等。
滑石粉填充的PP具有高剛性、高強度、極好的耐熱老化性能及耐寒性。滑石粉增強PP在車內裝飾方面有著重要的應用,如用作通風系統零部件,儀表盤和自動剎車控制杠等。
雲母復合材料具有高剛性、高熱變形溫度、低收縮率、低撓曲性、尺寸穩定以及低密度、低價格等特點,利用雲母/聚丙烯復合材料可製作汽車儀表盤、前燈保護圈、擋板罩、車門護欄、電機風扇、百葉窗等部件,利用該材料的阻尼性可製作音響零件,利用其屏蔽性可製作蓄電池箱等。
BR-106,BR-113,BR-116,MB-2952,MB-2660,MB-3015塗膜特性:高光澤,外觀華美,超凡的耐候性,卓越的耐污染性,高硬度,優異的耐溶劑性,卓越的耐化學品性,優異的耐蒸煮性,卓越的柔韌性對基材卓越的附著性,卓越的熱分解性。
塗料特性:低VOC,卓越的顏料分散性,速乾性,超凡的塗裝性,低氣味,良好的弱溶劑可溶性。
BR-106特性:具有良好硬度及附著力,與其它樹脂相容性好,耐候性強。
丙烯酸樹脂BR-106應用:金屬漆、塑料漆、木器漆、船舶漆、集裝箱漆、交通用漆、建築等。
用途:汽車車身表面的塗層,各種塗料用,塑料塗料用(ABS,PS,PP等),聚氯乙稀鋼板底塗裝,夾層鋼板用,塑料家電,PP塑料製品,車輪,ABS共聚物用,尼龍和諾里爾用,金屬,鍍鋅鐵,鋁的塗料,木工用,罐鋅外面的表面塗層,粘著劑等。
BR-116主要用在粘合劑、汽車車身表面的塗層,各種塗料用,塑料塗料用(ABS,PS,PP等),聚氯乙稀鋼板底塗裝,夾層鋼板用,塑料家電,PP塑料製品,車輪,ABS共聚物用,尼龍和諾里爾用,金屬,鍍鋅鐵,鋁的塗料,木工用,罐鋅外面的表面塗層,粘著劑等。
三菱丙烯酸樹脂BR-116適用於混凝土封閉漆和氣溶膠、塑膠漆、船舶漆及汽車漆,等等。
BR-113適用於塑料油漆與木材塗料。
用途:汽車車身表面的塗層,各種塗料用,塑料塗料用(ABS,PS,PP等),聚氯乙稀鋼板底塗裝,夾層鋼板用,塑料家電,PP塑料製品,車輪,ABS共聚物用,尼龍和諾里爾用,金屬,鍍鋅鐵,鋁的塗料,木工用,罐鋅外面的表面塗層,粘著劑等
MB-2952為BR-113的硬度和耐酒精性改良產品推薦應用:適用於混凝土封閉漆和氣溶膠、塑膠漆、船舶漆及汽車漆,等等。
MB-9252塑膠塗料、紙品塗料、金屬塗料、油墨等
用途:汽車車身表面的塗層,各種塗料用,塑料塗料用(ABS,PS,PP等),聚氯乙稀鋼板底塗裝,夾層鋼板用,塑料家電,PP塑料製品,車輪,ABS共聚物用,尼龍和諾里爾用,金屬,鍍鋅鐵,鋁的塗料,木工用,罐鋅外面的表面塗層,粘著劑等
MB-2660具有良好硬度及附著力,與其它樹脂相容性好,耐候性強. 用於塑膠漆上的熱塑性丙烯酸樹脂,帶有強抗耐酒精性適用於PS和ABS底層上。
MB-2660適用於溶劑型油墨,包括金銀卡紙油墨、煙包墨;金屬油漆、塑料塗料、木材塗料,也適合用於海運船舶油漆、容器油漆、交通標志油漆以及建築塗料等。
MB3015主要用於塑膠漆上的熱塑性丙烯酸樹脂,抗耐酒精性,抗刮性優良,是MB2952的提升型號 適用於PS和ABS底層上。
日本三菱熱塑性丙烯酸樹脂:BR-113,BR-106,BR-116,BR-73, BR-85,MB-2952,MB-2660,MB-7143 ,BR-77
❺ 有多個酯基的酯怎麼讀
說應該基酯吧
MFE乙烯基酯樹脂性能及其防腐蝕領域應用研究 華東理工 周潤培 侯銳鋼 王曉東 雷 浩 劉坐鎮 . 前言 乙烯基酯指二端含乙烯基團間骨架環氧樹脂類飽聚酯由飽機元羧酸(用丙烯酸甲基丙烯酸)環氧樹脂進行環酯化反應故稱飽酸環氧酯 (1)乙烯基酯外詞其含義並確切比較確切名稱應該環氧乙烯基酯前蘇聯文獻類化合物稱環氧丙烯酸酯、環氧甲基丙烯酸酯等我早期文獻曾類化合物稱甲基丙烯酸環氧酯、丙烯酸環氧酯等或統稱飽酸環氧酯 乙烯基酯樹脂發研究起始於世紀六十代1964美Shell化公司首先發種商品名Epicryl雙酚A型環氧乙烯基酯樹脂美Dow化公司相繼發種牌號Derakane同類產品本隨發系列商品名Ripoxy乙烯基酯樹脂(2)我類樹脂發研究起始於世紀七十代初期華東理工(原名華東化工院)、四川晨光化工研究院、海樹脂廠津合材料研究所等單位早報道面工作並進行應用研究乙烯基酯樹脂應用領域面其廣泛重要防腐蝕領域華東理工內耐腐蝕乙烯基酯樹脂早研究單位防腐蝕工程應用 乙烯基酯樹脂早單位早1975由海化工院(即現華東理工)研製甲基丙烯酸環氧酯樹脂(ME型乙烯基酯樹脂)已功應用於新建海石化總廠維尼綸廠醛化浴(內含30%H2SO4甲醛)防腐蝕工程(3) 19801981第商品名MFE-2乙烯基酯樹脂相繼我校協作廠自辦企業式投產二十發應用研究使華東理工華昌聚合物限公司已內主要環氧乙烯基酯樹脂科研產基擁系列化MFE乙烯基酯樹脂品牌積累豐富工程應用施工經驗環氧乙烯基酯樹脂面世已近四十歷史期間現數品牌商品、專利文獻據筆者所知目前內外研究產乙烯基酯樹脂致幾類: 由甲基丙烯酸(M)雙酚A環氧樹脂(E)主要原料ME型乙烯基酯;由丙烯酸(A)雙酚A環氧樹脂主要原料AE型乙烯基酯;由甲基丙烯酸酚醛環氧樹脂(F)主要原料MF型;丙烯酸酚醛環氧樹脂主要原料AF型;由甲基丙烯酸、富馬酸(F)雙酚A環氧樹脂主要原料MFE型及由甲基丙烯酸含溴雙酚A環氧樹脂主要原料MEX型等(表1)外尚許異氰酸酯、橡膠等改性劑改性乙烯基酯樹脂即使同原料組乙烯基酯樹脂由於原料配比同、產工藝同固化條件同等素其固化產品(澆鑄體)具同物理化性能 表1 耐腐蝕環氧乙烯基酯樹脂類(按化組) 乙烯基酯類型 主要原料 特點 飽酸 環氧樹脂 ME 甲基丙烯酸(M) E型環氧 通用型 AE 丙烯酸(A) E型環氧 韌性 MF 甲基丙烯酸(M) F型環氧 耐高溫 MFE 甲基丙烯酸(M)、富馬酸(F) E型環氧 通用型 AF 丙烯酸(A) F型環氧 韌性、耐高溫 AFE 丙烯酸(A)、 富馬酸(F) E型環氧 韌性 MEX 甲基丙烯酸(M) EX型環氧 阻燃 乙烯基酯發展史看ME型乙烯基酯較早發功商品樹脂些廠商類樹脂稱標准型乙烯基酯樹脂卻見其典型配事實ME型乙烯基酯樹脂品種筆者早期集類型乙烯基酯樹脂合性能研究(4)究竟配ME型樹脂標准目前尚公認典型配飽聚酯樹脂家庭公認標准樹脂聚鄰苯二甲酸/反丁烯二酸丙二醇酯其典型配鄰苯二甲酸酐: 順丁烯二酸酐:丙二醇=1:1:2.15(摩爾比)標准樹脂並等於樹脂樹脂並等於永遠已飽聚酯樹脂發展史所證實 總科發展技術進步今更新品種加入乙烯基酯樹脂行列品種斷改進提升品質 二. 結構及性能 1. 環氧乙烯基酯結構 (1) MEAE型環氧乙烯基酯化結構: (2) MFEAFE型環氧乙烯基酯化結構: 由見ME型MFE型乙烯基酯結構非相近由於擴鏈劑富馬酸存使MFE型乙烯基酯量比ME型擴幾乎1倍華昌公司產MFE型乙烯基酯樹脂紅外光譜與Dow化公司產Derakane- 411樹脂紅外光譜相雷同證明點(見圖1)些作者指責MFE乙烯基酯真意義乙烯基酯我明白真乙烯基酯該結構紅外光譜能鑒別否乙烯基酯難道真用些發明凝膠前否發自發性冒泡辨真假乙烯基酯 2. 結構與耐化腐蝕性 高物理告訴我:高化合物論線型網狀其結構都層結構化結構;二結構形態結構;三(或稱高)結構聚集態結構本文准備作詳細闡說想指化組既能代替化結構更等同於結構單憑化組能決定高化合物性能舉例說同化組聚丙烯規聚丙烯力性能差能作材料使用用定向聚合聚丙烯才用工程材料 環氧乙烯基酯由於化結構特點:酯基密度且都處於交聯雙鍵鄰近與疏水苯乙烯發共聚交聯反應網狀結構具高度水解穩定性影響環氧乙烯基酯樹脂水解穩定性素:酯基密度、酯基相鄰基團空間保護作用交聯劑苯乙烯含量(5) (1) 酯基密度 環氧乙烯基酯飽聚酯水解基團其結構含酯基(—C=O—O—)酯基相含量(酯基密度mol/100g表示)少直接影響水解穩定性 簡單環氧乙烯基酯甲基丙烯酸與雙酚A環氧樹脂按摩爾比2:1反應其化結構示意式: M—E—M 式:M代表甲基丙烯酸 E代表E型環氧樹脂 E取平均量392E-51則述結構環氧乙烯基酯平均量564由於平均含二酯基故其平均酯基量282即平均每282g環氧乙烯基酯含1摩爾酯基或換算平均酯基密度0.355mol/100g 目前我市場見環氧乙烯基酯反丁烯二酸改性甲基丙烯酸環氧酯其結構示意式: M—E—F—E—M 式F代表反丁烯二酸ME含義同 參與反應環氧樹脂E-51則該MFE型環氧乙烯基酯平均量1072由於該結構含四酯基故該環氧乙烯基酯平均酯基量268換算平均酯基密度0.373mol/100g比述簡單ME型環氧乙烯基酯酯基密度高5% 類推計算由D-33與反丁烯二酸按摩爾比1:1合雙酚A型飽聚酯平均酯基密度0.472mol/100g由丙二醇、順酐、苯酐按摩爾比2:1:1合鄰苯型191樹脂平均酯基密度1.105mol/100g 由述計算結見MFE型環氧乙烯基酯樹脂酯基密度約鄰苯型191聚酯1/3實驗事實表明(6)MFE型環氧乙烯基酯樹脂水解穩定性優於鄰苯型191樹脂遠遠超3倍告訴我結構酯基密度影響水解穩定性唯素主要素 (2) 酯基相鄰基團空間保護作用 機化告訴我:酯基酸或鹼催化發列水解反應: ① 酸式水解: ② 鹼式水解: 酯基相鄰基團RR』都酯基水解速度產影響其尤R影響更明顯 據報道(7)乙酸乙酯20℃水鹼式水解速率數k0=4.8l/mol?min與其同系相差甲基丙酸乙酯20℃水鹼式水解速率數k1=2.3l/mol?min者水解速率數約前者1/2結延伸甲基丙烯酸環氧酯(ME型)與丙烯酸環氧酯(AE型)水解穩定性比疑前者水解穩定性要優於者必須指論ME型抑或AE型環氧乙烯基酯固化前水解穩定性都差玻璃鋼行業同仁都共識樹脂(環氧乙烯基酯樹脂例外)充交聯固化優秀性能(包括物理性能、耐化品性能)才顯現 筆者認:環氧乙烯基酯結構酯基相鄰交聯雙鍵苯乙烯參與固化形三維交聯網路酯基形空間保護作用才環氧乙烯基酯樹脂獲高水解穩定性主要原(6)圖2所示:固化受空間網路保護基團 (3) 交聯劑苯乙烯含量 與飽聚酯環氧乙烯基酯用交聯劑稀釋劑仍苯乙烯含量通占環氧乙烯基酯樹脂總量40%左右由於苯乙烯及其聚合物水解作用惰性存含量直接作用降低環氧乙烯基酯樹脂酯基密度外聚苯乙烯鏈段形式參與環氧乙烯基酯樹脂固化交聯三維網路樹脂澆鑄體耐熱性、力性能耐水解穩定性都起重要作用 總環氧乙烯基酯樹脂固化網路水解穩定性能單純組網路環氧乙烯基酯化組判斷必須同考慮由苯乙烯鏈段參與固化網路結構耐水性影響 再顧歷史由初發功商品樹脂即甲基丙烯酸與E型環氧樹脂按摩爾比2:1合ME型環氧乙烯基酯樹脂至今已三十餘三十商品樹脂品種斷增加各種改性樹脂相繼現反丁烯二酸改性MFE型環氧乙烯基酯樹脂丙烯酸代替甲基丙烯酸合AE型環氧乙烯基酯樹脂3200#早世紀八十代初期我已始商品化產(8)AE型環氧乙烯基酯樹脂雖化結構缺少α-甲基相鄰酯基空間保護作用要苯乙烯用量形網路結構合理同具甚至超某些ME型環氧乙烯基酯樹脂所具高度水解穩定性點已應用實踐所證實 華昌聚合物限公司近期推高韌性、低收縮型MFE-5乙烯基酯樹脂屬AE型乙烯基酯樹脂卻具極佳水解穩定性試驗結表明MFE-5乙烯基酯樹脂澆鑄體80~100℃浸泡於10%NaOH歷2月其外觀變、透明度變僅輕微失重(9)說明該樹脂具優良耐鹼性 3. 結構與物理力性能 乙烯基酯經固化交聯形三維網狀結構影響網狀結構韌性素交聯密度交聯點間鏈段柔韌性 交聯密度與樹脂雙鍵密度由直接關系ME型乙烯基酯樹脂雙鍵密度例仍參與組環氧樹脂E-51計算由於每含二雙鍵即平均每564gME乙烯基酯含2摩爾雙鍵故其平均雙鍵密度0.355mol/100gMFE型乙烯基酯樹脂每含三雙鍵即平均每1072gMFE乙烯基酯含3摩爾雙鍵計算其平均雙鍵密度0.280mol/100g比ME型乙烯基酯平均雙鍵密度降低27%由見MFE型乙烯基酯固化形三維網狀結構並非某些所說存高交聯密度相反比ME型乙烯基酯交聯密度低 影響乙烯基酯樹脂固化網路韌性另重要素網路交聯點間鏈段柔韌性眾所周知丙烯酸及其酯化工行業稱軟單體甲基丙烯酸及其酯則稱硬單體由於丙烯酸酯聚合主鏈自由旋轉甲基丙烯酸酯聚合由於α-甲基空間位阻使主鏈內旋轉受阻滯 由見AE型乙烯基酯樹脂澆鑄體般較ME型乙烯基酯樹脂具更韌性非絕與節討論水解穩定性畢竟乙烯基酯樹脂固化網路乙烯基酯化結構能完全決定乙烯基酯樹脂澆鑄體物性
❻ 塑料的用途以及各種各樣不同的塑料的區別在哪裡請您幫我看看啊!
這個真是太難回答了,因為涉及的面又很廣大,所以先給你一個初步塑料分類吧:
塑料它可以是純的樹脂,也可以是加有各種添加劑的混合物,樹脂起粘結劑作用。所加添加料的目的是用來改善純樹脂的物理機械性能,改善加工性能或者為了節約樹脂。
因此,塑料最基本的物理化學性質是由樹脂的性質所決定的。樹脂可分天然樹脂和人造樹脂,後者又稱合成樹脂。
樹脂都屬高聚物,這些高聚物有獨特的分子內部結構與分子外部結構。高分子內部結構決定了高聚物最基本的物理化學性質;而高分子外部結構則決定高聚物的加工性能和物理機械性能。
聚合物按鏈之間在凝固後的結構形態可分非結晶型(無定型),半結晶型和結晶型。所以塑料也有無定型和結晶型之分。
結晶型塑料在凝固時,有晶核到晶粒的生成過程,形成一定的體態。如PE,PP,PA,POM,等均屬結晶型。
無定型塑料在凝固時,沒有晶核與晶粒的生長過程只是自由的大分子鏈的「凍結」如PS,PVC,PMMA,PC等。
又按其塑料對熱作用的反映,可分熱塑性塑料與熱固性塑料兩類:熱塑性塑料的特點是加熱可以軟化,冷卻時又重返固態。這一可逆過程,可以反復多次。如:PS,PVC,PA,PP,POM等;而熱固性塑料特點是在某一溫度下能轉變成可塑性熔體,但如果繼續提高溫度,延長加熱時間高分子內部將產生交聯作用而固化。再不能用加熱方法使其軟化到原始狀態,不能反復加工。如:環氧,呋喃,氨基,酚醛等。
二常用塑料
(1)聚烯烴,聚烯烴是烯烴高聚物的總稱,一般是指乙烯,丙烯,丁烯的均聚物與共聚物。主要品種有:低密度聚乙烯(LDPE),線型低密度聚乙烯(LLDPE),中密度聚乙烯(MDPE),高密度聚乙烯(HDPE),超高分子量聚乙烯(UHMPE),氯化聚乙烯(CPE);乙烯-丙烯共聚物,乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA);聚丙烯(PP),氯化聚丙烯(PPC),增強聚丙烯(RPP)聚丁烯(PB)等。
(2)氯乙烯(PVC)注塑用聚氯乙烯是懸浮聚合產品,按其顆粒形態有緊密型和疏鬆型。
聚氯乙烯的改性品種有:氯化聚氯乙烯(CPVC),氯乙烯-醋酸乙烯共聚物,氯乙烯-偏氯乙烯共聚物(PVDC),氯乙烯-乙丙橡膠接枝共聚物,耐寒PVC即氯乙烯與馬來酸酐的共聚物。
注塑用PVC有兩類:一種是濕混造粒,即把各種添加劑.穩定劑.加工助劑.潤滑劑.沖擊改性劑.復合穩定劑等混合後擠出造粒。另一種是干混料不造粒的粉狀聚氯乙烯。
苯乙烯系樹脂.苯乙烯系樹脂是指苯乙烯的均聚物與共聚物樹脂的總稱。近年來為改善其脆性和耐熱溫度低的缺點,採用與橡膠等共混和接枝的方法發展一系列改性品種。如與丙烯腈,丁二烯,a-甲基苯乙烯,甲基丙烯酸甲脂,馬來酸酐等二元共聚物可改善耐熱性和脆性;與丙烯腈丁二烯的共聚物ABS是沖擊韌性和加工性能很好的工程塑料。
目前苯乙烯系塑料有通用級,發泡級,沖擊級和AS,ABS等,AS有通用級AS(I)與耐熱級AS(II)。
(4)丙烯酸脂類,丙烯酸脂類塑料通常包括聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)俗稱有機玻璃,以及纖維聚合物丙烯腈。這都是從丙烯酸衍生的高聚物。
供注塑級的PMMA用懸浮聚合製成,有通用級耐熱級和高流動級。
(5)醯胺樹脂聚. 醯胺樹脂聚又稱尼龍(PA)是早的工程塑料品種之一,用作纖維時稱綿綸。我國有PA6,PA610,PA612,PA66,PA1010以及高碳尼龍,PA66與彈性接枝共混的超韌性PA,還有芳香聚醯胺等。
(6)線性聚脂類.在聚合物鏈節中含有脂鏈或醚鏈,而無支鏈和交聯結構的樹脂統稱為線性聚脂或線性聚醚。國產有:聚碳酸酯雙酚A型(PC),改性聚碳酸酯,聚對苯二甲酸乙二脂(滌綸,PET)聚對苯二甲酸丁二脂(PBT)聚芳脂(雙酚A型),聚甲醛(POM)等。
PC是一種無定型的熱塑性聚合物,純PC雖有好的綜合性能,但容易應力開裂,耐磨性及流動性不良,目前多採用PE,ABS,PS,PMMA,與之進行共混以克服上述缺陷。
PET大部作纖維少部用於薄膜,而注塑成型用的多是玻璃纖維增強(FRPET),PBT與PET都屬結晶型熱塑性線型聚脂。
聚芳脂(雙酚A型),這是與PC相似的無定型工程塑料
聚甲醛(POM)有均聚和共聚兩種,都是結晶型聚合物。均聚比共聚POM熱穩定性差加工溫度范圍窄。此外還有含油POM這是在POM內加液體潤滑油和硬脂酸鹽類的表面活性劑的共聚物。含油POM摩擦系數小,物料不易輸送所以常用開槽料筒的注塑機進行生產。
(7)氟塑料. 氟塑料品種有:聚四乙烯(PTFE),聚四乙烯與六氟丙烯酸共聚物(FEP),三氟乙烯(PCTFE),聚偏氟乙烯(PVDF)聚氟乙烯(PVF)等。
PCTFE從分子結構上看與PTFE主要的區別在於有氯原子存在,從而破壞了PTFE對稱性,降低了大分子鏈堆砌,使其增加撓性。PCTFE對熱較敏感,易於高溫下分解。聚偏氟乙烯(PVDF),是一種白色粉末狀,結晶型熱塑性樹脂。
(8)纖維素塑料,纖維素塑料是指由天然纖維素與無機或有機酸作用產生的纖維素樹脂再加上增塑劑而製成。纖維素是最古老的半合成型的熱塑性塑料,常用的有硝酸纖維素醋酸纖維素,醋酸丁酸纖維素,用於注塑的以醋酸纖維素為主。
(9)耐高溫型樹脂,這類有聚碸,聚芳碸,聚苯醚碸,聚苯硫醚,聚苯醚,聚醯亞胺。這類聚合物由於在分子主鏈上含有亞芳基或雜環結構,因此具有耐高溫,耐輻射的能力,並兼有很高的強度和尺寸穩定性。
聚碸(PSF),雙酚A聚碸屬線性熱塑性聚合物,雖然有正規結構,但仍然是無定型結構形態。聚碸的粘度較大而且對溫度的依賴性要比對剪切速率大。這一點正與聚乙烯相反而與聚碳醋酯類卻相近。在注塑中,當剪切速率低時,溫度對其膨脹效應的影響不明顯。
聚苯醚碸(PES),在其分子結構中不含有脂肪族基團,因此對耐熱性和抗氧性較好。可在180~200度范圍內長期使用,熔融溫度50~350度。
聚苯醚(PPO),PPO和其他許多熱塑性塑料不同;熔體的流變性能接近牛頓型流體,粘度對剪切速率並沒有明顯的依賴性。用於注塑的還有改性聚苯醚及氯化聚醚。聚苯硫醚(PPS,雷騰),是一種新型工程塑料它具有優良的綜合性能,是目前作軸頸與軸承的最好村料。PSS原粉熔融後流動性很大,直接加工困難因此必須經過交聯預處理,提高流動性。注塑用有粉料與可粒料兩種。PSS的注塑與HDPE十分相似所不同是PSS要求成型 溫度高些:在此343度時其流動性相當於HDPE的流動
❼ DSM乙烯基樹脂耐腐蝕性怎麼樣
要看耐什來么介質了?應該來說他的耐自腐蝕性能還行吧,但是國內的使用量不是很大,主要還是上緯的量大。亞什蘭的耐腐蝕性還是值得肯定的,目前在國內的認知度是最高的,但價格也是最高的;昭和、DSM應該處於第二梯隊,這2個在玻璃鋼行業用量好像都不是很大;再次就是上緯的,上緯的營銷做的絕對的到位,質量也是可以的,所以市場量也是最大的;華昌是老牌的企業,量也還可以,但是感覺不是那麼活躍,長久下去估計也要改制了。新興的則比較多了,像長興、雷可德(都是剛剛進入國內市場)、天和樹脂、亞邦等等。
❽ 你好,請問psf樹脂的全是材料的名稱,學名,俗名,英文名,縮寫是什麼啊急用,謝謝啊
常用塑料性能介紹--聚碸(PSU、PSF) 2007-10-20 16:35
聚碸(PSU、PSF)的介紹
聚碸(PSU)Polysulphone 玻璃化溫度:185℃
聚碸(PSU)是一類在分子主鏈上含有碸基的芳香族非結晶高性能的熱塑性工程塑料。分為透明、不透明和填充品級3種規格。由於聚碸的主鏈為苯環,通過醚、碸、異丙基等基「鉸鏈「聯接而成,因此兼有聚芳碸的剛性、耐熱性及聚芳醚的柔性。PSU是透明、水解穩定的塑料,尺寸穩定性好,在室溫下具有良好的形變穩定性;加熱形變溫度為175℃,具有突出的熱穩定性,長期使用溫度為160℃,短期使用溫度為190℃,能在-100℃~+150℃范圍內保持良好的性能。PSU具有優良的力學性能,拉伸強度為70~75MPa,彎曲模量2680MPa,並具有突出的長期耐蠕變性,在長期時間使用過程中機械性能仍能保持不變。PSU還具有優異的介電性能,即使放置在水中或190℃下仍能保持很高的介電性能,在150℃下長時間熱老化時,其物理性能和電性能變化甚小,且耐蒸汽性能優良,它的壽命在145℃蒸汽下至少為12年,同時在寬的溫度和頻率范圍內保持良好的電性性能,其耐燃性能滿足更嚴格的安全要求,在耐輻射性方面為塑料的最佳品種。PSU易於加工成型、能達到精密的公差,除濃硝酸、濃硫酸外,對其他酸、鹼、醇、脂肪烴等化學物品穩定。
PSF的分子結構式如下圖:
PSU的制備方法:工業上,PSU的制備方法是先由氯苯與氯磺酸反應製成對氯苯磺醯氯,再與氯苯在三氯化鋁催化下縮合成4,4『-二氯二苯碸。接著與由雙酚A和氫氧化鈉在二甲基亞碸等溶劑存在下反應生成的雙酚A鈉鹽反應縮聚成PSU。
PSU的應用狀況:PSU的應用十分廣泛,在電子電氣領域,PSU可用於製作各種接觸器、接插件、變壓器絕緣件、可控硅帽、絕緣套管、線圈骨架、接線柱和集電環等電氣零件,印刷電路板、軸套、罩、TV系統零件、電容器薄膜、電刷座、鹼性蓄電池盒等;在汽車、航空領域,PSU可用於製作防護罩元件、電動齒輪、蓄電池蓋、雷管、電子發火裝置元件、燈具部件、飛機內部配件和飛機外部零件、宇航器外部防護罩等。還可用於PSU製作照明器檔板、電傳動裝置、感測器等,世界市場上用來製作機艙部件的聚碸類聚合物需求在繼續增長,主要是由於這類聚合物燃燒時釋放的熱量少、產生的煙霧少,有毒氣體擴散量少,完全符合安全規定的使用要求;在廚房用品市場上,PSU可代替玻璃及不銹鋼製品用於製造蒸汽餐盤、咖啡盛器、微波烹調器、牛奶及農產品盛器,蛋炊具及擠奶器部件、飲料和食品分配器等產品。PSU為無毒製品,可製成反復與食品接觸的用具。PSU作為透明新材料,耐熱水、水解穩定性優於其他任何一種熱塑性塑料,故可用於製作咖啡壺等。用PSU製作的連接管,用於玻纖或玻纖增強的聚酯砌面,管外層強度高,管內層耐化學品,較鋼管輕,且透明,便於臨控,常用於食品工業和製作強光燈的燈盞;在衛生及醫療器械方面,PSU可用於製作外科手術盤、噴霧器、加濕器、接觸透鏡夾具、流量控制器、器械罩、牙科器械、液體容器、起搏器、呼吸器和實驗室器械等。PSU用於製作各種醫療製品較玻璃製品成本低,而且不易破裂,故可用於儀器外殼,齒科儀器,心瓣盒,刀片清理系統,軟接觸鏡片的成型盒,微型過濾器,滲析膜等。PSU還可用於鑲牙,其粘接強度比丙烯酸高一倍;在日用品方面,PSU可用於製作加濕器、吹風機、服裝汽蒸、照相機盒,放映機元器件等耐熱、耐水解產品。經0.4~1.6MGy輻射和良好乾燥過的PSU粒料,在310℃和模溫170℃下很容易注塑成型,適用於層壓材料的粘合劑,所有帶硅烷的聚碸如PSU-SR、PKXR等均可作為粘合劑,用於上漿玻纖和石墨纖維製作復合材料,用石墨織物增強的帶硅烷基的PSU,可製作升降舵等飛機部件。PSU在加上固體潤滑劑聚四氟乙烯後,可增加耐磨性和物理機械性能,也應用於制備耐磨性塗料;除此之外,PSU還可製造各種化工加工設備(如泵外罩、塔外保護層等)、食品加工設備、污染控制設備、奶製品加工設備及工程、建築、化工用管道等。
PSU開發利用前景:目前PSU主要用於電子、電氣方面。電子、電氣向小型、輕量、耐高溫方向發展,促進了PSU消費的增長。在汽車,航天、醫療、衛生中PSU的需求量仍在保持穩定增長的勢頭。美國1997年消耗碸樹脂近1330噸,絕大部分為PSU,年需求增長率為8%~10%,其消費分配為電子、電氣佔35%,食品、日用品佔25%,汽車、航空等佔15%,醫療佔12%,工業佔4%,其他佔9%;西歐1997年PSU的消費量為2500噸,其用途分配為電子、電氣佔46%,汽車、航空佔28%,醫療設備佔10%,工業佔10%,其他佔6%。西歐對PSU的年消費增長率為14%~17%,到2000年,需求量可達近4000噸;日本1997年PSU的消費量為950噸,年均增長率為7%~8%,到2000年需求量將達到約1200噸。日本在光學應用領域內,在透鏡生產中,PSU已取代PMMA和PC,這些光學感測器可用於自動控制器內,已形成市場規模。此外,在保險盒的應用中,也消耗掉100噸PSU樹脂。目前我國PSU的生產能力不足700噸/年,產量約400噸/年,生產廠家主要有上海曙光化工廠(300噸/年)、大連第一塑料廠(200噸/年)和吉林大學(200噸/年)等,大多處於中試生產規模,產量難以滿足國內市場的需求,還需靠進口來彌補;另外產品在質量上同國外相比也有很大差距。國內在食品、衛生、醫療等領域內的應用開發工作僅處於初始階段,改性合金產品還有待於進一步開發。因此發展聚碸產品將會大有可為,開發利用前景廣闊。
聚碸(PSF)介紹
聚碸是分子主鏈中含有鏈節的熱塑性樹脂,英文名Polysalfone(簡稱PSF或PSU)有普通雙酚A型PSF(即通常所說的PSF),聚芳碸和聚醚碸二種。
PSF是略帶琥珀色非晶型透明或半透明聚合物,力學性能優異,剛性大,耐磨、高強度,即使在高溫下也保持優良的機械性能是其突出的優點,其范圍為為-100~150℃,長期使用溫度為160℃,短期使用溫度為 190℃,熱穩定性高,耐水解,尺寸穩定性好,成型收縮率小,無毒,耐輻射,耐燃,有熄性。在寬廣的溫度和頻率范圍內有優良的電性能。化學穩定性好,除濃硝酸、濃硫酸、鹵代烴外,能耐一般酸、鹼、鹽、在酮,酯中溶脹。耐紫外線和耐候性較差。耐疲勞強度差是主要缺點。
PSF成型前要預乾燥至水份含量小於0.05%。PSF可進行注塑、模壓、擠出、熱成型、吹塑等成型加工,熔體粘度高,控制粘度是加工關鍵,加工後宜進行熱處理,消除內應力。
PSF可做成精密尺寸製品。主要用於電子電氣、食品和日用品、汽車用、航空、醫療和一般工業等部門,製作各種接觸器、接插件、變壓器絕緣件、可控硅帽,絕緣套管、線圈骨架、接線柱,印刷電路板、軸套、罩、電視系統零件、電容器薄膜,電刷座,鹼性蓄電池盒、電線電纜包覆。
PSF還可做防護罩元件、電動齒輪、蓄電池蓋、飛機內外部零配件、宇航器外部防護罩,照相器檔板,燈具部件、感測器。代替玻璃和不銹鋼做蒸汽餐盤,咖啡盛器,微波烹調器、牛奶盛器、擠奶器部件、飲料和食品分配器。衛生及醫療器械方面有外科手術盤、噴霧器、加濕器、牙科器械、流量控制器、起槽器和實驗室器械,還可用於鑲牙,粘接強度高,還可做化工設備(泵外罩、塔外保護層、耐酸噴嘴、管道、閥門容器)、食品加工設備,奶製品加工設備、環保控制傳染設備。
聚芳碸(PASF)和聚醚碸(PES)耐熱性更好,在高溫下仍保持優良機械性能。
聚碸—新世紀的塑料新星 【2003-2-27】
聚碸(PSF)因具有優異的物理機械和熱性能、耐高溫蠕變、耐水解、無毒、電絕緣性好及耐紫外線,並且其產品質輕、成本低,不但能取代各種塑料,也可代替金屬,能用注射、擠出、模壓等通用的方法進行加工,在電子、機械、儀表、醫療器械、航空、汽車等領域內已經獲得了廣泛的應用,並保持穩定的增長勢頭。
電子電氣領域:電子電氣目前是PSF的消費大戶,電子電氣向小型、輕量、耐高溫方向發展,促進了PSF消費的增長。PSF可用於製作各種接觸器、接觸件、變壓器絕緣件、可控硅帽、絕緣套管、線圈骨架、接線柱和電環等電氣零件、印刷電路板、軸套、罩、影視系統零件、電容器薄膜、電刷座、鹼性蓄電池盒等。
汽車、航空領域:在航空航天和汽車製造領域,PSF適用於製作防護罩元件、電動齒輪、蓄電池蓋、雷管、電子發火裝置元件、燈具部件、飛機內部配件和飛機外部零件、宇航器外部防護罩等。此外,PSF還可以製作照明器擋板、電傳動裝置、感測器。在世界范圍內,用來製作機艙部件的聚碸類聚合物需求在不斷增長,主要是由於這類聚合物燃燒時釋放的熱量少,產生的煙霧少,有毒氣體擴散量少,完全符合安全的使用要求。
炊具、食品加工機械:PSF為美國FDA確認的無毒製品,可製成反復與食物接觸的用具。PSF作為透明新材料,耐熱水、水解穩定性優於其他熱塑性塑料,可代替玻璃及不銹鋼製品,能達到需要的性能標准。
在廚房用品市場上,PSF產品有蒸汽餐盤、咖啡盛器、微波烹調器、牛奶及農產品盛器、蛋炊具及擠奶器部件、飲料和食品分配器等。在食品包裝方面,PSF可用於各種容器內器皿,利用其透微波性好的特點來製作微波器皿。此外,PSF還可用作連接管,管的外層強度高,內層耐化學品,較鋼管輕且透明,便於臨控,常用於食品工業和製作強光燈的燈罩。
在衛生、醫療領域,PSF完全符合衛生要求,能經得起130℃蒸汽反復消毒,用於衛生醫療器械可代替不銹鋼、鋁等以降低成本。可用PSF製作的醫療器械有:外科手術盤、噴霧器、加濕器、接觸透鏡夾具、流量控制器、器械罩、牙科器械、起博器、呼吸器等。用PSF製作的醫療製品較玻璃製品成本低、而且不易破裂,故用於儀器外殼、齒科儀器、心瓣盒、刀片清理系統、軟接觸鏡片的成型盒、微型過濾器、透析膜等。還可用於鑲牙,其強度比聚丙烯酸酯高一倍。
日用品應用領域:用PSF製作的日用品主要為耐熱耐水解的產品,有加濕器、蒸汽熨斗、照相機盒、放映機元件等。
粘合劑、塗料:所有帶硅烷的聚碸均可作為粘合劑。用於上漿玻纖和石墨纖維,製作復合材料。用石墨織物增強的帶硅烷基的PSF可製作升降舵等飛機部件。PSF和固體潤滑劑聚四氟乙烯並用,可製作耐磨性塗料。
工業應用領域PSF還可以製造各種化工加工設備,有泵外罩、塔外保護層、食品加工設備、污染控制設備、奶製品加工設備及工程、建築、化工用管道等。
美國對PSF的年需求增長率為8%~10%、西歐對PSF的年需求增長率為14%~17%、日本對PSF的年需求增長率為7%~8%PSF。聚碸在國際市場上供不應求,美國、西歐、日本均需進口。在國內,食品、衛生、醫療等領域內的應用與開發尚處於初始階段,從發展趨勢來看,對PSF的需求將會持續穩定增長。
聚碸類樹脂簡介
聚碸類樹脂是20世紀60年代中期以後出現的一類熱塑性工程塑料,是一類主鏈上含有碸荃和芳核的非結晶性熱塑性工程塑料。按其化學結構可分為脂族聚碸和芳族聚碸。脂族聚碸不耐鹼,不耐熱,無實用價值,而芳族聚碸中的雙酚A聚碸及其改性產品--非雙酚A的聚芳碸,以及聚醚碸,則有較廣泛的用途,是業已商業化生產的高分子量聚碸樹脂。雙酚A聚碸樹脂是美國聯碳公司(UCC)於1965年開發成功的,商品名為Udel polysuifone;聚芳碸是美國3M公司在1967年開發成功的,商品名為Astrel;聚醚碸由英國卜內門公司(ICI)於1972年開發成功的,商品名為Victrex。聚碸類樹脂結構中的氧都具有高度共振二芳基碸集團,硫原子處於完全氧化狀態,碸基的高共振使聚碸類樹脂具有極其出色的耐氧化性能和耐熱性能,具有出色的熔融穩定性,這些都是高溫模塑和擠出成型必須具備的加工性能。
聚碸
聚碸(PSF)是一種透明、耐高溫、極穩定的高性能熱塑性工程塑料。它具有無定形性、低燃燒性、冒煙性小,在將近玻璃化轉變溫度374°F時仍保持很好的介電性能。這些性質主要是由聚碸的分子結構中二芳碸基團決定的。這種基團有從苯環上吸電子的趨勢。碸基團的對位氧原子共振並且產生抗氧化性。高共振也使鍵有所增強,使基團形成平面結構。因此在高溫條件下,該聚合物具有很好的熱穩定性和剛度。醚鍵使分子鏈具有柔曲性,所以具有很好的沖擊強度。因為連接苯環的鍵具有水解穩定性,所以聚機不易水解並且耐酸、鹼溶液。
聚碸(PSF)可通過一般的熱塑性塑料加工設備進行加工,但需在高溫條件下。在注塑、擠出、熱成型前,必須對之進行乾燥。
聚碸(PSF)的性能:
聚碸耐酸、鹼、鹽溶液並且耐洗滌劑、油以及醇類,甚至在有壓力高溫條件下也行。它不耐於極性溶劑如酮、鹵代烴以及芳烴。
聚碸可以在300°F蒸汽中連續使用。在180°F水中,最大承受壓力為13.8MPa(靜態負荷)和 17.2 MPa(間歇負荷)。為保持長期透明性和抗沖擊性不變,於180°F水中,其最大承受壓力為3.5MP(靜態負荷)、6.9MPa(間歇負荷)。水溫度越低,其承受壓力越高:例如在72°F時,最大承受壓力為20.7MPa(靜態負荷)、24.7MPa(間歇負荷)。在室溫20.7MPa壓力下,經過10000h,聚碸的蠕變(應變)只有1%。在210°F、2.07MPa的應力下,經過1年後,總應變仍低於2%。在300°F長期使用後,聚碸的強度和模量增加10%,絕緣強度保持90%,抗沖擊強度保持70%。聚碸的拉伸沖擊強度可達200ft.lb/in2。當暴露在高溫下的開始幾個月中,如300°F會產生退火效應而可降低其30%的性能值。但這些性質在兩年測試期中保持恆定。
美國保險商協會實驗室定出聚碸可在320°F下連續使用。由於它的玻璃化轉變溫度(Tg)為374°F,所以它在間歇使用時可承受更高的溫度。Amoco公司Udel牌的聚碸已被美國食品和葯物管局(FDA)認可並且應用於食品行業,一次或多次應用。
聚碸具有很好的綜合電性能:盡管介電常數和損耗因素很低,但仍具有高介電強度和體積電阻率。並且可以在很廣的溫度和頻率(甚至微波頻率)范圍內保持恆定不變。
聚碸可以進行鎳和銅的化學電鍍並具有20 lb/in的粘結強度。
聚碸的品級:聚硯的注塑級、擠塑級中都有透明和不透明產品。還有特殊的醫用級可符合美國葯典 XIX Class VI的要求。
聚碸的應用
聚碸廣泛應用於需要滅菌的醫用設備部件。
聚碸在食品加工設備中的應用包括:蒸汽平鍋、咖啡濾器、制咖啡機具、擠奶機具、鉗子、刮刀片和管子。
聚碸在管道應用中可代替金屬,包括閥門組件和管道配件。它具有耐氯氣、防腐蝕等的優點。
聚碸可用於許多半透膜,如腎透析。反滲透和超濾等。
電子、電器應用包括連接器、熔斷器。電池殼體、開關、電容器膜以及集成電路板。
在化學加工設備應用中,如用於泵。濾板、塔填料和防腐管材。
聚碸的成型加工性能
聚碸可採用注射、擠出、吹塑、旋轉等各種方法成型。通用級、熔化流動級適用於注射、擠出成型;高分子量的型號可採用吹塑、擠出成型。樹脂本身呈透明琥珀色並可以著色。也可與玻璃纖維、無機填料、碳纖維以及氟塑料製成復合物。
聚碸在成型過程中對剪切速率不敏感,粘度較高,熔融流動中的分子定向較低,易獲得均勻的製品,易進行規格和形狀的調整,適合於擠出成型加工異形製品。
1.聚硯的流動性:在當剪切速率較低時,低密度聚乙烯與聚苯乙烯的熔融粘度要高於聚碸和聚碳酸酯。但隨著剪切速率增加,由於流動方向的定向度降低,LDPE和PS的熔融核度急劇下降,而PC和PSF的變化不大。在高溫時粘度都較低。在成型加工時可以調整螺筒與棋具的溫度來控制其流動性。PSF的粘度—溫度曲線的斜率與PC一致,故擠出機、注射機和模具若採用與PC相同的成型設備,便可獲得較好的PSF製品。
2.原料乾燥:PSF原料在成型前必須充分乾燥,否則製品表面會出現氣泡、銀絲現象。一般庫存的原料含濕率約0.3%,須干操到0.05%以下。下角料經粉碎、乾燥後可再生利用。
3.成型加工
4.模具:設計模具時應注意使熔融流動的阻力最小,採用高溫高壓注射成型時應使物料流程最短。注射嘴直徑應大於3mm,當製品尺寸達100mm時注射嘴直徑應大於4mm。
❾ 風機葉片材料種類及性能特點有哪些
風力發電機葉片基本上是由聚酯樹脂、乙烯基樹脂和環氧樹脂等熱固性基體樹脂與E-玻璃纖維、S-玻璃纖維、碳纖維等增強材料,通過手工鋪放或樹脂注入等成型工藝復合而成。
風機葉片材料種類及性能特點:
對於同一種基體樹脂來講,採用玻璃纖維增強的復合材料製造的葉片的強度和剛度的性能要差於採用碳纖維增強的復合材料製造的葉片的性能。但是,碳纖維的價格目前是玻璃纖維的10左右。由於價格的因素,目前的葉片製造採用的增強材料主要以玻璃纖維為主。隨著葉片長度不斷增加,葉片對增強材料的強度和剛性等性能也提出了新的要求,玻璃纖維在大型復合材料葉片製造中逐漸出現性能方面的不足。為了保證葉片能夠安全的承擔風溫度等外界載荷,風機葉片可以採用玻璃纖維/碳纖維混雜復合材料結構,尤其是在翼緣等對材料強度和剛度要求較高的部位,則使用碳纖維作為增強材料。這樣,不僅可以提高葉片的承載能力,由於碳纖維具有導電性,也可以有效地避免雷擊對葉片造成的損傷。
風電機組在工作過程中,風機葉片要承受強大的風載荷、氣體沖刷、砂石粒子沖擊、紫外線照射等外界的作用。為了提高復合材料葉片的承擔載荷、耐腐蝕和耐沖刷等性能,必須對樹脂基體系統進行精心設計和改進,採用性能優異的環氧樹脂代替不飽和聚酯樹脂,改善玻璃纖維/樹脂界面的粘結性能,提高葉片的承載能力,擴大玻璃纖維在大型葉片中的應用范圍。同時,為了提高復合材料葉片在惡劣工作環境中長期使用性能,可以採用耐紫外線輻射的新型環氧樹脂系統。