第一问:PC/ABS常被称为合金,大厂研发工程师告诉你什么是合金呢?
通常将两种或两种以上的聚合物按适当的比例通过物理共混法(通过搅拌、加热熔融、对流和剪切,让被混物料粒子不断减小并相互分散)最终形成均匀分散的混合物材料,我们称之为合金。
合金可以消除和弥补单一聚合物性能上的弱点,取长补短,得到综合性能优良、均衡的材料。例如:PC/ABS合金,拥有PC的耐热性、阻燃性能、抗冲击性和紫外线稳定性,同时拥有了ABS的可加工性、缺口低敏感性、耐应力性和低成本性。
常见的合金有PC/ABS、PC/PBT、PPE/PS、PC/PET、ABS/PVC、PA/ABS、PPE/PA、PE/PA、PA6/PA66、PP/PE等。
第二问:PC制品会开裂?20年项目工程师给你支个招!
你有没有遇到过,PC制品放着一年好好的,突然某一天几万件制品都裂了,这时仿佛整个天都塌下来了!
通常这种情况都是因为PC制品中的金属镶件或者接触到一些化学溶剂,导致PC内应力开裂。如果你的制品不是透明的,可以试试PC/PBT合金。
PC和PBT共混得到的PC/PBT合金,PC无定形塑料为其提供了优异的抗冲击性能、韧性和尺寸稳定性。而PBT作为半结晶塑料,具有优异的耐化学开裂性、高温热稳定性、可加工性和机械强度。因此PC/PBT合金最初被开发出来就应用于汽车工业,抵挡汽油、溶剂的侵蚀,同时它还具备良好的外观、延展性、抗紫外线稳定性和高低温耐久性。
第三问:为什么透明ABS和透明PC做的合金却不透明?这些知识简直相见恨晚!
透明PC和透明PET材质共混得到的合金PC/PET透光率高达88%,而同样透明ABS和透明PC共混却得不到透明PC/ABS。
想要得到透明的合金聚合物,参与共聚的连续相必须为透明共聚物,同时分散相聚合物的颗粒尺寸要尽可能的小;但最好的办法是选择折光率相近的共聚聚合物成分,若两组分折光率相等,则不论形态结构如何,共混物总是透明的。
PC的折射率为1.586左右,PET的折射率可以达到1.575左右,而透明ABS的折射率为1.54左右。因此PC/PET合金可透明,而PC/ABS合金不透明。
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第四问:为什么汽车内饰件喜欢用PA合金?材料工程师给你答案!
汽车内饰件常用PA/ABS和PA/ASA合金,通过共混,可以得到PA材料本身无法达到的性能,实现汽车内饰领域功能化的重要应用。
PA合金拥有PA优异的耐化学腐蚀性、热稳定性、流动性和低温缺口冲击韧性,同时拥有ASA良好的紫外线稳定性,ABS良好的尺寸稳定性、可涂漆性、易着色性和脱模性。
同时半结晶PA与无定型ABS的结合还使得PA/ABS合金有良好的减震和吸声性能,低光泽哑光效果可有效防止驾驶员由于阳光反射导致的炫目刺痛,相比PC/ABS合金更低的比重。
通过PA与其他聚合物共混,无需新的单体合成、无需新的聚合工艺,就能够实现PA合金在汽车内饰件上功能化、精细化的应用。
第五问:为什么真空包装袋的材料要选用PA/PE合金?看懂共混物透气性的影响因素。
PA/PE共混物,通过组分之间的性能互补,得到了性能优异的新材料。PA尼龙提供了高强度、耐磨性能和氧气湿气阻隔性;而PE提供了柔韧性、低温热封性和低成本效益。
这种PA合金材料在食品、医药、化妆品、化学品和精密电子产品包装上有着广泛的应用。
共混物的透气性通常是由连续相起主导作用的,因此只要保证尼龙在共混物中占主要比例,就可以得到气体阻隔性优良的材料。
第六问:有这么一类塑胶合金材料,正悄无声息的被使用着!你知道吗?
聚酰胺尼龙的品类非常之多,有PA6、PA66、PA12、PA612、PA11、PA46、PPA、PA6T、PA9T、PAMXD6等等。不同的PA材料热性能、机械性能和物理性能各不相同。
将不同品类的尼龙共混可以制备出特性各异的尼龙合金材料。如杜邦的HTN有PA6T/66、PA6T/XT等、EMS的PPA有PA6T/6I、PA6T/66、PA10T/X等。其他如D6、PA12、PA612等在共混中都能提供属于自身独特的性能。
而最常用的PA66/6,则被广泛的应用于各个领域,PA66为合金提供了耐热性能、强度硬度和回弹性能,但是PA66的成本高、可加工性和流动性较差。通过添加PA6共混,可以有效改善材料的加工性能、表面效果、提高透明度、柔软度等,并能有效降低成本。国际大品牌杜邦、巴斯夫、帝斯曼等都有PA66/6合金规格。
第七问:PPO和PPE有什么区别?再也不要傻傻分不清楚了!
聚苯醚是1959年美国GE公司发明,并与1966年首次将聚苯醚和PS聚苯乙烯共混改性成功。
PPO是Polyphenylene Oxide(聚亚苯基氧化物)的缩写,PPE是Polypheylene ether(聚苯撑醚)的缩写,都是指聚苯醚,只不过欧美习惯称呼为PPO,而日本常称之为PPE。
PPO通常共混添加其他聚合物,因此市场上流通的都为改性后的PPO合金,被称为MPPO或MPPE,如:PPO/PS、PPO/PA、 PPO/PPS等。
PPO比重低至1.08、吸湿性低至0.07%、尺寸稳定性好、玻璃化温度高达211℃、氧指数29是自熄性材料。另外共混物的电性能取决于连续相的电性能,因此MPPO的电性能异常优异。MPPO常用于汽车、新能源、光伏、水处理产品等。
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第八问:让人眼前一亮的PPO合金,通过共混改变粘度成为五大工程塑料之一?
纯PPO一般呈白色或浅黄色粉体,熔融流动性差、易发生应力开裂、缺口冲击强度低、无法注射成型。
但是通过和PS共混得到的MPPO,却摇身一变称为五大工程塑料之一。MPPO中PS的比例越高,共混物的流动性越好,但是耐热性能降低。
共混物的粘度常表现如下不同的特点:有时小比例的分散相就能够产生较大的粘度下降,快速提高可加工性能;有时连续相和分散相的相互影响和转变,都能使共混物粘度出现极大值或极小值;共混物的粘度与组成的关系还会受到剪切应力大小的影响。
第九问:POM容易脆性断裂,怎样运用共混思维提高塑料韧性?
聚甲醛POM材料结晶度高,密度高。有良好的机械性能和稳定性,但是缺口敏感性大,缺口冲击强度低,通常以脆性方式断裂。
在一些对POM刚性、耐磨性要求不高而低温延展性、反复冲击有要求的应用领域,可以将POM和弹性体按照适当比例,在一定温度和剪切条件下进行共混。可作为增韧剂的弹性体有TPO、SEBS、TPEE、PA和TPU等。但是POM的分子链结构简单规整而且球晶尺寸大,因此与其它聚合物的相容性极差。常用的合金如美国杜邦共混POM/TPU,其缺口冲击接近普通POM的20倍,因为TPU能对POM连续相的形态和结晶性产生显著的影响。
提高塑料的抗冲击性能,即增韧改性,在共混改性中占有举足轻重的地位。共混提高增韧的常用合金还有PBT/TPEE、PP/EPDM、PA/POE等。
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第十问:PP/PE合金为什么千变万化?总有一款适合你的产品。
PP和PE材料作为最常用的通用塑料,成本低、比重低,有很好的经济效益,且PP和PE的应用领域也比较接近。
PP/PE合金可以追溯到1951年首次被开发使用。PP和PE都是半结晶塑料,共混后各自结晶得到相容性不良的多相体系,形成硬度介于两者之间、耐热比PE好、耐应力开裂和耐低温性能比PP好、高拉伸强度、冲击强度的共混合金材料。最常见的有PP-R管材料,由PP和PE气相法合成的无规共聚聚丙烯,PE分子无规则的链接在PP分子当中。
熔融共混作为最重要、最具工业应用价值的共混法,能显著提高聚合物的力学性能,不同类型的共聚均聚PP,不同类型的高密度低密度PE之间也可通过共混得到不同物理机械性能的新材料。
PP-R(PP/PE共聚合金)管材
第十一问:降本是王道?试试PVC/ABS阻燃合金。
溴锑组合的阻燃ABS作为最成熟的ABS阻燃体系,一直以来被广泛商用,但是近年来三氧化二锑的价格急剧上升,加之卤素法规的进一步限制,溴系阻燃ABS的前途渺茫。无卤阻燃ABS作为一颗新星,虽然发烟量较小,相对更加环保,但是受限于改性技术,较差的相容性导致力学性能也极差,但是无卤阻燃剂近几年飞速发展,无卤阻燃ABS的前途值得期待。
PVC/ABS合金从1969年开始商业化,因为PVC本身的阻燃性能较好,并与ABS有不错的相容性。共混后可以得到有较高冲击强度、较好热稳定性、阻燃性的合金,最关键的是它成本真的低。但是PVC/ABS合金也有它的局限性:PVC的加工窗口很窄,高温会产生气体迅速腐蚀模具,温度低了成型困难;热变形温度低;硬度和刚性稍差。
第十二问:ABS回料冲击强度不够?试试这个保管有用!
与物理熔融共混不同,共聚物在它的分子链结构中包含两种或以上聚合物的重复单元,共聚共混得到的聚合物共混物性能优于物理熔融共混物。
例如ABS就是一种含有丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物。其中A使其耐热、耐化学、高强度硬度,B使其具有抗冲击性和韧性,S使其具有良好的可加工性、易着色性、高光泽和电性能。
再生ABS由于丁二烯(B)老化,冲击强度下降很厉害,而高胶粉中丁二烯(B)胶含量高达60%左右,在改性造粒中添加高胶粉可以有效提高ABS的冲击强度。
第十三问:弹性体TPEE的硬度范围为什么这么广?论嵌段共聚在弹性体中的应用!
TPEE弹性体是采用化学方法,嵌段共聚共混后得到的。它是由PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段(结晶相)和脂肪族聚酯或聚醚(非晶相)软段共同组成的弹性体嵌段共聚物。
当它的硬段比例增大可增强物理刚性、提高硬度和化学稳定性,软段比例增大就可以提高柔韧性和低温性能。因此通过调整软硬段的比例就可以得到硬度不同的弹性体塑料。
而TPV则以PP为硬段、EPDM为软段进行物理熔融共混,再加入交联剂使其硫化,通过密炼机、螺杆机剪切得到。
这种活性点处于链条末端聚合而成的就称为嵌段共聚物,其他弹性体如TPE、TPR、TPU、TPO、TPAE等也都采用嵌段共聚共混得到。
第十四问:HIPS为什么能够高抗冲?接枝共聚共混法提高合金相容性!
聚合物共混物的研究开始于1912年的橡胶增韧聚苯乙烯,用来解决PS的冲击脆性。通过将聚丁二烯橡胶颗粒分散在聚苯乙烯连续相中,接枝共混得到HIPS共聚物。当HIPS制品收到冲击时,产生的应力能被丁二烯橡胶颗粒释放,从而阻止裂纹扩大,提高抗冲击性能。
这种活性点处于链段中间聚合后形成的就叫接枝共聚物,接枝共混优点在于接枝共聚物的存在改进了聚合物1和2之间的混溶性,增强了相互之间的作用力。常用的ABS、MBS等都采用此方法。
而为了提高合金的相容性,大多合金在改性聚合的过程中也会加入各种接枝剂如PE/PP/POE/EPDM接枝马来酸酐/GMA、SEBS/苯乙烯共聚马来酸酐等来提高合金的相容性。
第十五问:聚合物共混的优势有哪些?看这个就够了!
不管是采用简单的物理熔融共混,还是采用接枝或者嵌段共聚共混,可以得到如下优势:
消除和弥补单一聚合物性能上的弱点(流动性、韧性、冲击性能、硬度、阻燃性能、阻隔性能、耐高低温性能、耐化学性能、电气性能、成本),取长补短,得到综合性能优良、均衡的理想聚合物。甚至可以制备出一系列具有崭新性能的聚合物材料。
并且这种性能的改变,会由于各相之间相互影响,有明显的协同效应,其性能并不等于各组分性能的简单平均值。甚至还会出现共混聚合物的性能超过组分的性能。比如,PC/PET混合物最初目的是为了增强PC的耐化学性,实际上PC/PET的抗疲劳性和耐低温冲击性能优于PC和PET。
将塑胶基材如ABS,PC,PA,PP,POM,TPU,PE,PBT,TPE等和高分子长效抗静电母粒物理熔融共混后,可得到各种本色长效防静电塑胶,这种共混物具备持久稳定的抗静电效果,并且可以着色,拥有出色的韧性和表面效果。启富塑胶生产的本色和透明防静电材料被广泛用于半导体包装运输、油田矿业机械设备、仪器仪表、易燃易爆场景等。