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如何运用滑石粉等材料提高塑料的耐热性

   2021-06-07 9
塑料的耐热性一般定义为在高温环境下,还能保持常温下面多少特性的衡量标准。一般的高分子材料在高温下,因为分子运动加剧从而改变了材料的一些物理特性,最为明显的就是弹性。对于提高高分子材料的耐热性,最为普遍的办法就是抑制分子运动。

一般有以下的方法:
1、让高分子的分子模型架成三维结构,形成网眼,从而抑制分子运动
2、在分子机构里面加入难以运动的芳香族环和脂环结构
3、在高分子里面加入极性基,从而依靠像氢氧链的结合力量的来抑制分子结构
4、在高分子结构里面导入晶体构造做耐热改性,用耐热改性剂,现在市场上有:
SAM-Ⅰ耐热改性剂
SAM-Ⅰ耐热改性剂是一种专用树脂,是苯乙烯、丙烯腈和N-苯基马来酰亚胺的三元共聚物,具有很高的结构刚性和热稳定性,与ABS、PVC和SAN等有较好的共混相容性,是一种优异的高分子耐热改性剂,可以与ABS树脂共混制备耐热改性树脂,也可以进行PVC改性、玻纤填充,具有广泛的应用领域。维卡113-145℃,熔指1-5g/10min。
N-苯基马来酰亚胺
N-苯基马来酰亚胺(N-PM1)在天然橡胶和合成橡胶中可作为硫化交联剂,在ABS,PVC,PMMA树脂和感光材料中作为耐热改性剂,可提高树脂的耐热性,耐冲击性,热熔性和加工性等。N-PMI可用作树脂中间体,用来制造耐热聚合物,植物生长促进剂等农用化学品,N-PMI还有一定的抗菌活性。

此外还有以下常规改性方法。
一、塑料的填充耐热改性
在所有填料中,除有机料外,大部分无机矿物填料都可明显提高塑料的耐热温度。常用的耐热填料有:碳酸钙、滑石粉、硅灰石、云母、锻烧陶土、铝矾土及石棉等。且填料的粒度越小,改性效果越好。
a.纳米级填料:
PA6填充5%纳米蒙脱土,其热变形温度可由70度提高到150度 ,PA6填充10%纳米硅灰石,其热变形温度可由70度提高到160度 ,PA6填充5%合成云母,其热变形温度可由70度提高到145度。
b.常规填料:
PBT填充30%滑石粉,其热变形温度可由55度提高到150度 ,PBT填充30%云母,其热变形温度可由55度提高到162度 。

二、塑料的增强耐热改性
用增强改性的方法提高塑料的耐热性效果比填充还好,常用的耐热纤维主要有:石棉纤维、玻璃纤维、碳纤维、晶须。
1、结晶型树脂经30%玻璃纤维增强耐热改性。
PBT的热变形温度由66度提高到210度,PET的热变形温度由98度提高到238度,PA的热变形温度由102度提高到149度,HDPE的热变形温度由49度提高到127度。,PA6的热变形温度由70度提高到215度,PA66的热变形温度由71度提高到255度,POM的热变形温度由110度提高到163度,PEEK的热变形温度由230度提高到310度。
2、非结晶树脂经30%玻璃纤维增强耐热改性。
PS的热变形温度由93度提高到104度,PC的热变形温度由132度提高到143度, AS的热变形温度由90度提高到105度,ABS的热变形温度由83度提高到110度,PSF的热变形温度由174度提高到182度,MPPO的热变形温度由130度提高到155度。

三、塑料共混耐热改性
塑料共混提高耐热性即在低热树脂中混入高耐热性树脂从而提高其耐热性。这种方法虽然耐热性提高幅度不如添加耐热改性高,但其优点是在提高耐热性同时基本不影响其原有其他性能。
如: ABS/PC 热变形温度可由93度提高到125度,ABS/PSF(20%)热变形温度可达115度,HDPE/PC(20%) 维卡软化点可由124度提高到146度。PP/CaCo3/EP 热变形温度可由102度提高到150度。

四、塑料交联耐热改性
塑料交联提高耐热性常用于耐热管材和电缆方面。
如:
1.HDPE经过硅烷交联处理后,其热变形温度可由原来的70度增加到90~110度。
2.PVC经过交联后,其热变形温度可由原来的65度增加到105度。
 
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