塑料改性是一个比较泛的概念,不管是通过物理、化学、机械等途径提高树脂原有性能或改善的都称为塑料改性,塑料改性的应用范围较广。可以这么说凡是塑料,都可以通过改性的方法来提高塑料质量,如密度、硬度、精度、外观、加工性、透明性、机械性能、电磁性能、化学性能、耐腐蚀性能、耐老化性、耐磨性、热性能、阻燃性、阻隔性及成本性等方面。而塑料改性是降低成本,提高性能最有效的方法。
塑料改性的方法是什么?
1、添加改性
(1)添加小分子无机物或有机物:
在聚合物(树脂)中加入小分子无机物或有机物,通过物理或化学作用,以取得某种预期性能的一种改性方法。这种方法是最早的一种改性方法,它改性效果明显,工艺简单,成本低,因而应用十分广泛。相信在高校做过毕业课题的都接触和了解这种方法。
这种改性方法按照改性目的分为降低成本(添加各种价廉的无机、有机填料)、提高强度(添加各种增强纤维)、提高韧性(添加弹性体及超细填料等)、提高阻燃性(添加金属氧化物、金属氢氧化物、无机磷、有机卤化物、有机磷化物、有机硅及氮化物等)、提高寿命(添加各种抗氧剂、光稳定剂等)、改善加工性(添加增塑剂、热稳定剂、润滑剂及加工助剂等)、增加耐磨性(添加石墨、MoS2、SiO2等)、改善结晶结构(添加成核剂,具体有有机羧酸类、山梨醇类等)、改善抗静电及导电性(添加抗静电剂及导电剂)、改善可降解性(淀粉填充、降解添加剂等)、改善抗射线辐射性能等。
这种方法常用的添加剂有:无机添加剂(填充剂、增强剂、阻燃剂、着色剂及成核剂等)、有机添加剂(增塑剂、有机锡稳定剂、抗氧剂及有机阻燃剂、降解添加剂等)。
(2)添加高分子物质:
这种方法也成为共混改性,其主要的方法是在一种树脂中掺入一种或多种其它树脂(包括塑料和橡胶),从而达到改变原有树脂性能。由于共混改性的复合体系中都为高分子物质,因而其相容性好于添加小分子的体系,改性同时对原有树脂的其它性能没有太大影响。我们常见的聚合物合金就是此方法改性产物。共混改性是一种开发新型高分子材料最有效的办法,也是对现有塑料品种实现高性能化、精细化的主要途径。
2、形态及结构改性:
这种方法主要是针对塑料本身的树脂形态及结构来改性。通常方法是改变塑料的晶型状态、交联、共聚、接枝等。
(1)形态控制改性
塑料的形态控制改性即控制塑料制品不同的聚集形态,使之取得我们预期的性能。这种方法是在非外力作用下通过加工成型工艺条件的调整,进行形态控制,一般称之为自我改性,其中以自增强最为常用。通过塑料形态控制可以改善塑料的许多性能,如力学、热学、光学等各个方面,有些方面的改性效果十分明显。例如通过成核技术控制结晶质量,用双向拉伸技术获取高度取向。
(2)交联改性
交联应该很熟悉,一般为线性结构交联为网状结构或立体结构。引发交联是需要外界条件的,通常为不同形式的能源(例如光、热、辐射等)。大分子链由于外界作用产生可反应自由基或官能团,从而在大分子链之间形成新的化学键,使线型结构聚合物形成不同程度网状结构聚合物。例如聚丙烯的交联改性可以提高其机械性能。
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