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增韧改性
文章出处:精久机械     人气:1043     发表时间:2018-07-13

高分子结构材料的刚度(包括强度)和韧性是相互制约的两项重要的性能指标。因此,增强刚度的同时增强增韧的研究一直是高分子材料科学的难题。采用矿物质增强增韧是最为普遍的改性途径之一。向聚丙烯原料中添加的矿物质通常是碳酸钙、滑石粉、硅灰石、玻璃微珠、云母粉等。这些矿物质不仅可以在一定程度上改善聚丙烯材料的力学性能,降低聚丙烯材料的成型收缩率以加强其尺寸稳定性,而且由于矿物质与聚丙烯基体在成本上的巨大差别,还可以大幅度降低聚丙烯材料的成本。

矿物质增强韧聚丙烯是所有改性聚丙烯材料在家用电器中应用最广泛的一种。目前,波轮洗衣机和滚筒洗衣机的内筒 一般使用的都是矿物质增强增韧聚丙烯材料,以代替早期的不锈钢内筒。聚丙烯材料经矿物质增强增韧后,可克服其原有的强度不足、光泽度不好、收缩太大等问题。目前,这种改性聚丙烯除了用于制作洗衣机的内筒以外,还被用于制作波轮和取衣口等部件,仅海尔集团对其每年的用量就在1700t左右(每个洗衣机内筒约重2KG)。这种材料的矿物质添加量高达40%,其拉伸强度达33MPa,断裂伸长率可达90%以上,缺口冲击强度约为10kj/㎡。

微波炉的很多部件也采用矿物质增强增韧聚丙烯材料制造。由于矿物质的加入,可以在聚丙烯材料本身较高的耐热温度的基础上,使其耐热温度进一步得到提高,以适应微波炉对高温的要求。例如,微波炉门体的密封条、微波炉扬声器喇叭口、喇叭支架等都采用了这种改性的聚丙烯材料。冰箱上的搁物架现在也基本采用了矿物质增强增韧聚丙烯材料,由于与玻璃面板可进行整体注射,从而很好地解决了原来ABS材料的面板沁水问题。

教育部超重力工程技术研究中心研制成功国家“863”计划项目——纳米CaCO3,塑料增韧母料及其制备技术。这种母料可使PVC门窗异性型材生产,也可应用于PVC管材、板材等其他硬制品的生产。

采用纳米CaCO3,对PVC进行增韧改性是近年发展起来的非弹性体增韧塑料技术(无机刚性粒子增韧塑料技术),国内尚处于研究阶段。直接添加纳米CaCO3会出现两大问题:一是纳米子会在塑料基体中聚结,以至于分散不均,影响增韧效果;二是由于纳米CaCO3 颗粒微小,极易产生粉尘,影响环境。而纳米CaCO3塑料增韧母料及其制备技术的成功研制,有效地解决了国内外同一研究领域中所面临的这两大难题。

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