高分子聚合物共混改性讲义.pptVIP

聚合物填充体系与短纤维增强体系1;本章主要内容;填充改性就是在塑料成型加工过程中加入无机填料或有机填料，使塑料制品的原料成本降低达到增量目的，或使塑料制品的性能有明显改变，即在牺牲某些方面性能的同时，使人们所希望的另一些方面的性能得到明显的提高。 增强改性往往是通过使用玻璃纤维、碳纤维、金属纤维以及云母、硅灰石等具有特大长径比或径厚比的填料，这些填料加入到塑料中后对材料的力学性能和耐热性能有显著贡献。;填充及增强改性的意义;填充增强改性的重要性;塑料填充改性技术进展;填料的种类及特性;填料的分类;填料的性质 ;对于片状填料，表征其几何形态的重要参数是径厚比，即片状颗粒的平均直径与厚度之比。 对于纤维状填料，往往采用长径比的概念，即纤维状颗粒的长度与平均直径之比。 ;;填料的表面形态与性质;填料的物理化学性质;常用填料品种及特性;分 类;优 点;用 途;二﹑硅酸盐;滑石粉;高岭土;其他硅酸盐填料;硫酸盐;氧化物——二氧化硅 ;单质;主要的有机填料;工业废渣;晶须;功能性填料;阻燃性填料;主要的阻燃性填料品种 ;溴系阻燃剂 ;溴系阻燃剂的效率高，材料中所需阻燃剂用量较低，从而不致过多恶化基材的物理－机械性能及电气性能。 由于C－Br键的键能较低，大部分溴系阻燃剂在200～300℃下分解，此温度范围与很多常用聚合物的分解温度重叠；而且，很多溴化合物可在相应于火灾早期材料温度下快速分解，所以火灾一发生，气相中的HBr浓度即比较高，这赋予溴系阻燃剂比大多数氯系阻燃剂更高的阻燃效率。 溴化合物制造工艺成熟，溴的来源充足，生产成本较低，就性能价格比而言，溴系阻燃剂是其他阻燃剂难以抗衡的。;溴系阻燃剂的严重缺点是降低被阻燃基材的抗紫外线稳定性，燃烧时生成较多的烟、腐蚀性气体和有毒气体。 应用最广泛的多溴二苯醚及用其阻燃的高聚物的热裂解和燃烧产物中含有毒物多溴代二苯并二嗯烷及多溴代二苯并呋喃 。;主要品种;氯系阻燃剂;氮系阻燃剂;三聚氰胺;三聚氰胺氰尿酸盐 （ MCA ）;其它;无机阻燃填料;1. 氢氧化物;ATH的阻燃机理是：①分解吸热，并从火焰中吸收辐射能。这??吸热有利于降温，促进脱氢反应和保护炭层；②分解放出的水不仅是一个冷却剂，还是一个稀释剂。水蒸气有如一床毯子，将火焰包围；③ATH脱水生成的氧化铝层，具有极高的表面积，故能吸收烟和可燃物，使材料燃烧时释出的CO2量降低。 ;2.锑化合物;3. 红磷;导电性填料 ;聚合物用导电性填料主要包括炭黑、碳纤维和金属粉末； 当加入量较少时导电性填料可以降低聚合物的表面电阻率，提高聚合物的抗静电性； 加入量较多时则还可明显提高聚合物的体积电阻率，从而赋予聚合物一定的导电性。 ;耐磨润滑型填料;抗辐射填料;填料的表面改性;表面处理剂及作用机理;填料表面处理应遵循如下原则;4、对处理剂而言，能与填料表面发生化学结合的比未发生化学结合的效果好； 长链基的比同类型的短链基效果好； 处理剂链基上含有与聚合物发生化学结合的反应基团的比不含反应基团的效果好； 处理剂链基末端为支链的比同类型而末端为直链的效果好； 此外应选用在聚合物加工工艺条件下不分解、不变色以及不从填料表面脱落的处理剂。 ;填料表面处理剂分类;一、表面活性剂;表面活性剂在界面上的作用 ;表面活性剂使表(界)面张力下降可以从其效率与能力两个方面来看。 一是降低溶剂表面张力至一定数值时所需的表面活性的浓度值作为表(界)面张力降低的效率的度量，这一浓度值越小，即其使表(界)面张力下降的效率越高； 二是表面张力降低所能达到的最低表面张力数值，作为表面活性剂降低表(界)面张力的能力度量。;二、偶联剂 ;偶联剂处理机理;(一) 偶联剂现状和发展;此外还有钛铝偶联剂 （OL-AT1618）、硼酸酯偶联剂、NM锡酸酯偶联剂，以及一此不含金属中心原子但具有一定偶联性的有机物，如磷酸酯、异氰酸酯等陆续出现，并在塑料、橡胶、涂料、纤维各个领域获得实际应用。 偶联剂问世至今已50年，偶联利的研究与应用仍在迅速发展。目前其主要动向，一是寻找更高效、更廉价的新型偶联剂，二是向多功能发展，逐渐形成专用化、系列化品种，三是解决高填充(60％以上)条件下的加工与制品力学性能问题。;(二)有机硅烷偶联剂;水解型有机硅烷偶联剂作用机理;硅烷偶联剂偶联作用示意图;与树脂的偶联作用;(三)钛酸酯偶联剂;各个功能部位 作用;各个功能部位 作用;各个功能部位 作用;各个功能部位 作用;主要类型 ;单烷氧基型;单烷氧基焦磷酯基型;应 用;(四)铝酸酯偶联剂;特 点;铝酸酯偶联剂作用机理;应 用;三、有机高分子处理剂;主要的高分子处理剂 ;表面处理剂的分散包覆技术;干 法;湿 法;加工现