改性塑料下游应用广泛
塑料作为三大高分子化合物之一,是由石油化工产业形成的各类树脂通过加聚或缩聚反应聚合而成,凭借质量轻、强度高、绝缘、透光、耐磨等特性,目前广泛应用于人类社会的各项生产活动。
塑料凭借质量轻、强度高、绝缘、透光、耐磨等特性,目前广泛应用于人类社会的各项生产活动,下游应用领域广泛。但塑料本身存在着耐热性差,热膨胀系数大,易燃烧;耐低温性差,低温下变脆;在大气、阳光、长期的压力或某些介质作用下易发生老化等问题,上述缺点限制了塑料进一步的广泛应用。
因此,在一些对材料性能要求较高的行业或使用场景中,需要对塑料进行改性处理,以达到使用性能要求。塑料改性是指在通用塑料、工程塑料或特种工程塑料的基础上,添加合适的助剂、填料或其他高分子成份,经过填充、增韧、增强等手段加工改性,提高塑料材料在某些方面的性能。通过上述改性技术加工后的塑料称为改性塑料,一般来说,改性塑料在阻燃性、强度、抗冲击性、耐老化等方面的性能优于塑料。主要的塑料改性方法如下:
高分子改性材料上游为石油化工行业,上游原材料一般是各种合成树脂以及各类添加剂和改性填充材料等,下游则主要覆盖家电、汽车、通讯、电子电气、医疗、轨道交通、精密仪器、家居建材、安防、航天航空、军工等领域。
改性塑料与塑料的应用行业领域存在一定重合,客户根据不同产品或部件对材料的具体需求选择合适的材料:在材料性能要求较为单一且常规塑料能满足要求的情况下,客户通常采用标准化的常规塑料;当常规塑料因某方面性能不足而无法达到客户定制化要求,或客户寻求降低使用常规工程塑料或特种工程塑料制件成本的情况下,需要使用改性塑料方能满足要求。
虽然改性塑料与塑料的下游应用行业不存在严格划分界限,但二者在不同领域中分别占据主导地位。在生活用品、产品包装等行业领域中,目前主要使用未经改性的塑料作为原材料;而在汽车、电子电气、通讯等使用场景复杂、材料性能要求较高的领域,大多数常规塑料品种无法直接用于制造产品,改性塑料得到广泛应用。
塑料改性化率不断提高
改性塑料最早起源于国外,我国改性塑料发展始于20世纪90年代,伴随“以塑代钢”、“以塑代木”的不断推进和国内经济的快速发展,改性设备及技术不断成熟,整个改性塑料工业体系亦不断完善,有力推动了塑料加工业从以消费品为主到快速进入生产资料领域的重要转型,大大促进了塑料加工业的升级与发展。
根据国家统计局的统计数据显示,2010-2019年,我国改性塑料也实现了快速上升,由2010年的年产705万吨,到2019年的年产1955万吨左右;改性化率由2010年的162%增长到2019年的204%。
汽车和家电为最大应用领域
家电行业是改性塑料行业最重要的下游产业之一,改性塑料拥有出色的安全、无毒、节能环保、抗菌抗霉变等性能,能满足人们对家电轻量化、健康化的需求。改性塑料材料主要被用于制造家电的壳体、叶片、外饰等部件。随着经济快速发展,人民生活水平快速提高,家电的国内市场迅速扩大。此外,我国家电业出口持续增长,在全球家电行业的地位持续提升,已成为我国全球化程度较高的行业之一。国内外市场需求促进着我国家电市场的蓬勃发展,同时带来上游改性塑料行业需求的快速增长。我国家电领域改性塑料使用量已经从2015年的360万吨提升至2019年的460万吨,保持持续增长。
改性塑料在汽车行业应用广泛且历史长远。随着汽车行业的发展,人们对汽车材料轻质、节能、环保等要求日益提高,改性塑料材料凭借其密度低、强度高、成型工艺性能良好的特点,在汽车内饰、外饰、电子电气以及动力总成等各方面均得到了广泛应用。
近年来我国汽车领域改性塑料材料的需求量已从2015年的352万吨上升到2019年的466万吨,逐年攀升。随着汽车产销量稳步上升以及汽车轻量化趋势发展,预计改性材料在汽车领域需求量将保持良好的上升势头。
——更多数据请参考前瞻产业研究院《中国改性塑料行业产销需求与投资预测分析报告》。
聚苯乙烯因有脆性大、软化温度低、易产生龟裂等缺点,严重影响了它的使用。为消除它的缺点,出现了改性聚苯乙烯;途径是将苯乙烯单体与其它单位进行共聚合,或将聚苯乙烯与其它聚合体、共聚体混溶。其改性品种主要有以下几种:
1.韧性聚苯乙烯
为了改进聚苯乙烯质脆易碎的缺点,采取与橡胶(丁苯或丁腈)等弹性体共混的办法,制成韧质改性聚苯乙烯,提高了聚苯乙烯的抗冲击强度,但降低了产品的透明度和电性能。
2.氯化苯乙烯
在苯乙烯结构上引入两个氯原子,制成二氯苯乙烯单体,然后聚合成二氯苯乙烯合成树脂。这种改性的聚苯乙烯仍是透明物体,耐热性能提高很大,抗冲击强度也有所提高。
3.苯乙烯与丙烯猜共聚物(AS)
由于丙烯腈单体的引入,可提高材料的化学抗蚀性、耐热性、机械强度,并不产生裂纹,是一种较理想的材料。
4.苯乙烯与丁二烯、丙烯腈共聚物(ABS)
丁二烯是良好的弹性体,各种单体在共聚物中发挥了各自优良性能。所以,ABS塑料的综合性能好,是一种理想的工程塑料。
改性塑料行业主要上市公司:金发科技(600143)、国恩股份(002768)、普利特(002324)、道思股份(002838)、会通股份(688219)、同益股份(300538)、国立科技(300716)、聚石化学(688669)、银禧科技(300221)、美联新材(300586)、沃特股份(002886)、南京聚隆(300644)、杰事杰(834166)、禾昌聚合(832089)、江苏博云(301003)、富恒新材(832469)、奇德新材(300995)、派特尔(836871)、道生科技(871461)和纽麦特(835180)。
本文核心数据:改性塑料产销量数据、区域分布、营业收入
行业概况
1、定义
改性塑料是指将通用高分子树脂通过物理的、化学的或两者兼有的方法,引入特定的添加剂,或改变树脂分子链结构,或形成互穿网络结构,或形成海岛结构等所获得的高分子树脂新材料。
与原树脂材料相比,改性塑料在电、磁、耐热、阻燃、耐老化、机械性能等方面具有更加优越的性能。国家发改委、科技部、商务部、国家知识产权局于2011年06月23日颁布了《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年度)》文件,确定了当前应优先发展的十大产业中第四大产业“新材料”,其中一项为“高分子材料及新型催化剂”,包括“通用塑料改性技术”,即改性塑料其中包括PP、PE、ABS、PS、PVC等,改性塑料被列为优先发展的高分子新材料。
按照其功能应用进行划分,改性塑料主要可分为阻燃树脂类、增强增韧树脂类、玻纤增强热塑性塑料、塑料合金类和PVC合金产品等,其消费群体及应用见下图表:
2、产业链剖析:应用范围广
改性塑料属于石油化工产业链中的中间产品,主要由五大通用塑料和五大工程塑料为塑料基质加工而成,根据不同的填充物,可以使得改性材料具有阻燃、抗冲、高韧性、易加工性等特点。目前改性塑料已大量应用于家电、汽车、建筑、包装、轻工等行业。
目前,改性塑料的上游主要包括石油化工、合成树脂/塑料以及改性剂企业,其中上游石化企业主要包括中国石化、上海石化、华锦股份等;上游合成树脂/塑料企业主要包括永悦科技、华峰超纤、宏昌电子、佛塑科技、神剑股份等;上游改性剂企业包括利安隆、日科化学、皇马科技、瑞丰高材、晨化股份。改性塑料产业链中游主要包括金发科技、国恩股份、普利特、道恩股份、会通股份、同益股份、国立科技、聚石化学、银禧科技、美联新材、沃特股份、南京聚隆、杰事杰等企业。
行业发展历程:行业增速减缓
我国塑料工业起步于解放后,1958年我国第一套聚氯乙烯树脂合成装置在锦溪建成投产,标志着我国以合成树脂为主要原料的塑料加工工业进入产业化发展时期。1972年后,我
国相继建立了一批以石油化工为基础的原料生产基地,推动我国塑料工业逐步发展。
改革开放后,我国塑料加工工业进入快速发展时期,国家不断推出鼓励轻工业发展政策,并通过大规模引进先进的加工技术和装备,积极吸引外资兴办三资企业,大力加强科技成果转化,促使塑料加工工业的全行业发生巨大变化。该时期,我国改性塑料技术也逐步兴起,但因为改性技术相对落后,改性塑料产品性能或质量不能完全满足使用要求,许多高端产品依赖进口,美国杜邦、德国巴斯夫、荷兰帝斯曼等国际跨国公司借机进入我国市场,同时国内广东、江苏、浙江、山东等地区相继涌现出我国第一代改性塑料企业。
进入21世纪后,我国制造业发展迅速,其中汽车及家电产品快速普及,随着全球节能环保意识的不断增强,促使汽车及家电产品向轻量化、轻薄化方向发展,塑料制品对金属等材料替代效应明显。国内资本市场的持续发展,国内部分改性塑料企业快速发展,规模迅速扩大,技术不断提升,在配方设计方面具备较强的技术能力,部分改性塑料产品性能已经达到国际先进水平,并逐步应用于高端领域,助推我国发展成为世界塑料大国。
行业政策背景:改性塑料是国家重点发展的新材料产业
经历“十三五”,加快塑料加工业转型升级,提高塑料加工业自主创新能力、新材料、新技术、新装备和新产品的普及,均成为“十三五”规划的重中之重,塑料行业的相关政策也纷至沓来。
展望“十四五”,我国将深入开展污染防治行动,加强塑料污染全链条防治,并大力发展战略新兴产业。新材料作为战略新兴产业发展的基石,在“十四五”化工新材料产业发展的战略和任务中受到高度重视,“十四五”期间将重点开发5G通信基站用核心覆铜板用树脂材料(LCP、PI、环氧树脂等);聚砜、聚苯砜、聚醚醚酮、液晶聚合物等高性能工程塑料。
行业发展现状
1、改性塑料产量持续增长
2010-2019年我国改性塑料产量逐年递增,2020年,国内塑料产量为10355万吨,同比增长7%,改性化率为217%,2020年改性塑料产量为2250万吨。
2、江苏、浙江与山东为改性塑料生产大省
根据国家统计局公布的初级形态塑料产量区域数据进行测算,2020年,中国改性塑料产量前三省份分别为江苏省、浙江省和山东省,产量分别为23286万吨、22666万吨和19386万吨,占国内改性塑料产量的比重分别为1092%、1063%和909%。
3、家电和汽车为改性塑料主要下游领域
从下游需求来看,家电、汽车、办公设备、电子电气和电动工具是改性塑料的主要应用领域。其中家电作为改性塑料的第一大消费领域,2020年,占比约为34%,其次是汽车领域,占比达到了19%。随着国家对“以塑代钢”、“以塑代木”政策的不断推进,我们认为未来改性塑料的下游需求领域将更加广泛。在传统应用领域需求逐渐放缓的同时,新的市场应用领域将逐渐开启。
行业竞争格局
1、区域竞争:我国改性塑料行业产能主要分布在华东地区
从产能分布来看,目前,我国改性塑料行业产能主要分布在华东地区,2020年全国改性塑料产量前十五的省市,华东地区占5个,华东地区改性塑料产量占比最大,其中江苏省改性塑料产量占比为1174%,浙江省改性塑料产量占比为1143%,山东省改性塑料产量占比为977%,福建省改性塑料产量占比为413%。
2、企业竞争:目前行业整体集中度较低,金发科技产销量领先
根据改性塑料行业上市企业公布的2020年年报数据显示,2020年,金发科技改性塑料销量为15466万吨,同比增长2236%;国恩股份改性塑料销量为3012万吨,同比增长1000%;会通股份改性塑料销量为3452万吨。目前,我国改性塑料行业的龙头上市公司是金发科技、国恩股份和会通股份,这三家家上市公司的改性塑料业务营业收入以及改性塑料产销量较大。从产销率来看,2020年仅有聚石化学、银禧科技和沃特股份的改性塑料产销比大于100%,其他企业处于产能过剩的状态。
2020年,从改性塑料产量来看,金发科技的市场份额达71%,会通股份的市场份额达16%;国恩股份的市场份额达到14%。
总体来看,我国改性塑料行业的市场集中度不高,从各企业的产量来看,2020年,改性塑料运营市场CR5市场占比为1262%,主要是因为改性塑料工艺流程较短且简单,目前一些通用型大品种改性塑料的原始配方市场公开,因此进入厂商较多。改性塑料产品竞争力的核心在于配方,在配方的设计中,原材料和改性助剂配比的轻微变化都会引起产品性能指标较大的波动。因此在汽车、精密仪器等领域的改性塑料技术以及资金壁垒较高,而在包装、办公用品、餐具等领域的应用的改性塑料技术壁垒较低。
行业发展前景及趋势预测
1、预计2026年,国内改性塑料产量达到2858万吨左右
改性塑料作为新材料产品,属国家战略新兴产业范畴,因此受到国家政策鼓励与支持,中央和地方为行业健康稳定运行提供良好的政策环境。其中,《中国制造2025》、《国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》则为改性塑料技术发展确立方向。
未来,改性塑料将向高性能化、环保化、多功能化方向发展,并逐渐渗透到更多应用领域。但目前改性塑料行业的生产环境不容乐观,国内改性塑料行业经过前期高速发展,目前行业出现产能过剩现状,同时国内经济增速放缓,国际贸易摩擦加剧,多个国家开展限塑禁塑令。2021年我国经济从新冠疫情的影响中开始恢复,对改性塑料下游行业中汽车和家用电器影响较大,这两大行业对应的改性塑料需求量也有所回升,新冠疫情带来的医疗器械设备行业对改性塑料需求的激增增加了改性塑料的需求量,综合来看,未来五年,国内改性塑料行业将进入恢复期,产量开始增长,年复合增速预计在5%左右,到2026年,国内改性塑料产量达到2858万吨左右。
2、改性塑料的应用领域不断拓宽,性能不断提高,环保
改性塑料应用领域逐步拓宽。新技术的应用使得改性塑料在阻燃性、合金化的水平得到了不断的提升,其应用领域也从单一的工业领域逐渐向建材、电气等的领域进行拓展。例如,改性PP塑料能够有效的替代大理石的应用,其具有质轻、成本低、加工性好等特点。
工程塑料高性能化。工程塑料通过改性可提升各种机械及物理性能,以满足下游行业对工程塑料的高性能要求,如耐高温、高阻燃、高耐热、高流动、耐磨、高刚性等性能。高性能工程塑料主要是通过对工程塑料采用“合金化”的方法进行处理,通过将工程塑料及其他一些塑料采用共混、接枝以及嵌段等的方式进行有机的组合,从而将各种塑料的性能进行有机的组合,从而构建出一种新型的兼容多种高性能的塑料材料,目前已在工程应用领域得到了较为广泛的应用。
纳米改性塑料在生产的过程中所添加的无机纳米粒子量较小,其加入量仅为通常无机填料加入量的1/10左右,而复合材料密度和原树脂的密度偏差不大,因此,采用纳米技术所获得的改性塑料其将不会因为改性塑料密度的增加而相应的增大改性塑料的工厂生产成本,其也相应的规避了由于填料过多而导致的改性塑料的性能下降的缺陷。纳米化改进后的改性塑料其性能得到了较大的强化,纳米化改性塑料在加工或是回收的过程中并不会出现断裂破损的问题,改性塑料获得了极强的可回收性。
随着全球环保意识的日益加强,消费者对塑料制品的阻燃要求越来越高,无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂已越来越广泛地被要求使用,一些跨国公司如索尼、苹果、惠普等也相继提出了自己的环保标准,除限制卤素化合物外,还对铅、镉、汞、六价铬等重金属实行限量管制。
以上数据来源于前瞻产业研究院《中国改性塑料行业产销需求与投资预测分析报告》。
无论加什么填充或助剂进塑料里,塑料本身的性质都会有相应的改变,而这种改变都是会牺牲其本身一定的性能的。例如加玻纤和玻珠和矿粉,添加后会让塑料的成型容易很多,尺寸稳定性好,硬度变高热变形温度增高,但牺牲的却是塑料的韧性以及抗冲击能力,换句话讲,就是变脆,容易断裂。抗疲劳性下降。例如PP加纤,ABS加纤等等。
加矿粉改性跟加玻纤改性后的性能相近,但在电气化方面有优良的改善,例如介电常数,电阻率等,都会变大一些。
1 无机粒子添加到聚合物熔体中经过螺杆或其他机械剪切作用,可能形成三种无机粒子分散的微观结构状态。1无机粒子在聚合物中形成第二聚集态结构。在这种情况下,如果无机粒子的粒径足够小粒子间界面结合良好,无机粒子如同刚性链条一样对聚合物起着增强作用,这种分散状态具有很好的增强效果。如胶体二氧化硅和炭黑之所以对橡胶有增强作用,其中一个重要作用是他们在橡胶中形成了这种第二聚集态结构。2无机粒子以无规的分散状态存在,有的聚集成团,有的以个别分散形式存在。这种分散状态既不能增强也不能增韧。由于粉团中粒子间的相互作用很弱,将成为填充材料中最为薄弱的环节。3无机粒子均匀而个别地分散在基体树脂中。在这种情况下,无论粒子与基体树脂间有无良好的界面结合,都会产生一定的增强增韧效果。为了获得增强增韧的填充改性塑料,希望是第三种分散状态。
2 无机粉粒状填充材料能否个别地均匀分散于基体树脂中与多种因素有关。在加工条件固定的情况下与无机粒子的比表面积、表面自由能、表面极性树脂的表面极性树脂熔体的黏度无机粒子与基体树脂间的相互化学作用等有关。从填充改性预期的效果来看无机粒子尺寸越小越好。但尺寸越小表面能越高,自凝聚能力越强,越难均匀分散。因表面能及高速运动碰撞摩擦下产生静电而凝聚成一个个粉团。这种凝聚体在后序的混炼加工及成型加工中靠机械剪切力是再也打不开的,就呈现上述第二种分散状态成为改性塑料中最不愿意看到的“白点”。 粉粒状是属于长/径比近似为1的填充材料的分散状态,长/径比较大的填充材料是指短纤维状、针状、薄片状的填充材料。这类材料分散问题,有两个层次,其一、分散的均匀性;其二、取向。 由于这类填充材料长、径明显的不对称性,其填充改性塑料成型加工制品时,物料的流动总会产生填充剂不同程度的取向分布。其取向有两种情况也伴随有两种取向状态。加压下,物料不发生大流动状态下的填充材料取向。加压下各个填料个体顺着把各个部位所受的压力差尽可能平均化的方向运动使得最大面积上接受压力导致填充材料方向与压力方向成直角的方向取向。在制品同一层上填充材料的取向是随机的基本上是属于二维取向状态。
两者有以下区别:
改性聚苯板是从EPS聚苯板的基础上改良而得到的,从防火性能来说是由于EPS聚苯板的,主要有以下优化:
1、防火级别不同
改性聚苯板是具备A级阻燃效果的新型保温隔热材料,而后者不具备
2、导热系数不同
前者的性能经过不断地优化后导热系数更小,降低可燃效果,达到更高的保温效果,而后者的导热系数相对较大
3、可燃效果不同
前者的性能因为是经过优化的,各方面的防火性能都有一个很大幅度地提高,所以可燃性降低,火灾的风险也相对降低
扩展资料:
eps保温板产品特点
1、保温隔热节能效果好
A级防火EPS保温板延续了传统EPS泡沫板导热系数小,蓄热系数大的优点,比市场上无机活性保温砂浆、泡沫玻璃等保温效果好。
2、安全、防火—A级阻燃型材料
A级防火EPS保温板克服了传统EPS泡沫板易燃的缺点,安全性能非常高。完全达到公安部与住房和城乡建设部联合下发的公通字[2009]46号文件所规定的保温材料A级防火标准。
3、A级防火EPS保温板强度比岩棉、酚醛板高,不吸水、不脱落、易施工。
4、系统性能优越
A级防火EPS保温板是闭合且发泡的球状分子结构,重量相对较轻,尺寸稳定性好,无毒,系统经耐候性实验,即经过80次高温-淋水循环和30次加热-冷冻循环后,未出现饰面层起泡、空鼓和脱落现象,未产生渗水裂缝,抗冲击性能面砖达到10J,抗冲击性能涂料达到10J,性能优越。
5、工艺成熟
A级防火EPS保温板施工工艺与传统的EPS板薄抹灰外墙外保温系统施工工艺相同,施工工艺成熟,便于工人施工,且安全可靠,不会存在其他新型材料系统不稳定的缺陷。
6、性价比优越
A级防火EPS保温板保留了传统EPS泡沫板的“导热系数低、保温效果好、工艺成熟”的优点,并且成本低廉,价格远远低于市场上同类A级阻燃型保温材料,以普通材料的价格获得A级阻燃的效果,性价比优越,市场前景广阔
-eps保温板
塑料六大物性调整方法
在实际应用中,很少有塑料能完全满足具体的应用要求;这就要求我们对塑料的物性进行一些适当的调整。在改性厂内部,塑料的物性调整是工程师的必备技能之一。下面是由我为大家整理的塑料六大物性调整方法,欢迎大家阅读浏览。
一如何降低塑料的密度
降低塑料的密度是指通过适当的办法,使塑料原有的相对密度下降,以适应不同应用场合的需要。
降低塑料的密度方法有发泡改性、添加轻质填料及共混轻质树脂三种。
1发泡改性
塑料制品的发泡成型是降低其密度的最有效方法。而添加轻质添料和共混轻质树脂两种改性方法,只能小幅度地降低密度,其降幅一般只有50%左右,最低相对密度只能达到05左右。塑料发泡制品的密度变化范围很广范,相对密度最低可达到10-3。
2添加轻质填料
这种方法使密度降低幅度比较小,一般最低可下降到相对密度04—05左右。填料的相对密度大都比塑料大,比塑料相对密度小的填料品种只有如下几种。
1)微珠类
a 玻璃中空微球(漂珠) 相对密度为04—07,主要用于热固性树脂;
b 酚醛微珠 相对密度为01。
2)有机填料类
a软木粉 相对密度05,表观密度005—006;
b纤维粉屑、棉屑 相对密度02—03;
c果壳农作物 如稻草粉、花生粉及椰壳粉等。
3共混轻质树脂
还有一种轻质填料:木粉,也就是木材的细小纤维啦,很轻的但也有一定的局限性,可根据自己采用不同的方法。
二如何提高塑料的密度
提高塑料的密度是使原树脂相对密度升高的一种方法,主要为添加重质填料和共混重质树脂。
1添加重质填料包括:
(1)金属粉
(2)重质矿物填料
2共混重质树脂
此种方法提高幅度比较小,一般最高只能达到50%左右。主要适于一些轻质树脂如PE、PP、PS、EVA、PA1010及PPO等。常加入的重质树脂有:PTFE、FEP、PPS及POM等。回复“PP”查看更多
三如何改变塑料的硬度
1硬度的概念及表示方法
硬度是指材料抵抗其它较硬物体压入其表面的能力。
硬度值的大小是表征材料软硬程度的有条件的定量反映,它不是一个单纯而确定的物理量。硬度值的大小不仅取决于材料的本身,而且取决于测试条件和测定方法,即不同的硬度测量方法,对同一种材料测定的硬度值不尽相同。因此,要比较材料之间的硬度大小,必须用同一种测量方法测量的硬度值,才有可比性。
常用于表示硬度的方法有如下几种:
a邵氏硬度
b洛氏硬度
c莫氏硬度
推荐阅读:塑料的洛氏硬度测量和表示
2共混改进塑料的硬度
塑料共混改进方法即在低硬度树脂中共混高硬度树脂,以提高其整体硬度。常见的共混树脂有:PS、PMMA、ABS及MF等,需要改性的树脂主要为PE类、PA、PTFE及PP等。
3复合改进塑料的硬度
塑料复合改进硬度的方法即在低硬度塑料制品表面上复合一层高硬度树脂。此方法主要适合于挤出制品,如板、片、膜及管材等。常用的复合树脂为PS、PMMA、ABS及MF等。
4塑料的表面硬度改进
该方法是指只改善塑料制品外表的硬度,而制品内部的硬度不变。这是一种低成本的硬度改进方法。
这种改性方法主要用于壳体、装饰材料、光学材料及日用品等。这种改性方法主要包括涂层、镀层及表面处理三种方法。回复“硬度”查看更多
四如何改善塑料的柔性
从直观上讲,塑料的柔性是指塑料制品的柔软程度,即塑料制品越软,其柔性越好。在高分子物理学中,对柔性的定义为高分子链能够改变其均象的性质。一种塑料的柔性大小取决于其聚合物的分子链结构。
1添加增塑剂
增塑剂是指可提高聚合物塑性的一类物质,它主要用于PVC树脂,在PVC中的用量可占整个增塑剂用量的98%以上。除PVC外,增塑剂还用于PVDC、CPE、SBS、聚乙酸乙烯酯、硝酸纤维素、PA、ABS及PVA等聚合物中。
2增塑剂的主要作用如下:
a降低聚合物熔融温度及熔体粘度,从而降低其成型加工温度。
b使聚合物制品具有柔软性、弹性及耐低温性能。
3增塑剂的具体作用机理如下:
a体积效应
b屏蔽效应
五改进塑料透明度
1塑料透明度的指标
衡量塑料透明性的好坏,有许多标准,有透光率、雾度、折光指数、双折射及色散等。
在上述指标中,透光率和雾度二个指标主要表征材料的透光性,而折光指数、双折射及色散三个指标主要用于表征材料的透光质量。一种好的透明性材料,要求上述性能指标优异且均衡。
推荐阅读:[测试]透明料的光学性能测试
2透明性的分类
按材料的透光率大小,可以将其分为:
透明材料:波长400NM-800NM可见光的透光率在80%以上;
半透明材料:400NM-800NM可见光的透光率在50%-80%之间;
不透明材料:400NM-800NM可见光的折射率在50%以下。
1)透明性树脂:
主要包括PMMA、PC、PS、PET、PES、J。D系列、CR-39、SAN(又称AS)、TPX、HEMA、BS(又称K树脂)等;
2)半透明树脂:
主要包括PE、PP、PA等;
3)不透明树脂:ABS、POM、PTFE、PF等。
3改进塑料透明性的原理及方法
1)原理
降低结晶度,控制洁净的质量,提高折射率,降低双折射。
2)方法
①添加改进塑料的透明性,可以添加成核剂,这是增大透明树脂透光率最有效的方法,它可以促进结晶的小分子物质。它在树脂中可以起到晶核的作用。使原油的均相变成异相成核,增加结晶体系内晶核的数量,使微晶的数量增多,球晶数目减少,从而使晶体尺寸变相,树脂的透明性提高。
成核剂的种类很多,可以分为透明成核剂(山梨糖醇系、磷系)和标准型成核剂(羧酸类、羧酸盐、无机物)两种。作为透明改性的成核剂,一般要选择透明成核剂;有时也可选用标准型成核剂,但要严格控制加入量。
②共混改进塑料的透明性,就是在透明树脂中加入其他树脂,提高透明性。
③双向拉伸改进塑料的透明性,可以使制品中原有的结晶颗粒破碎使晶体尺寸变小,到达提高透光率的目的。回复“透明剂”查看更多
六改进塑料光泽度
改进塑料光泽的方法包括两方面,一方面是提高塑料制品的表面光泽度,称为增亮改性;另一方面是降低塑料制品的表面光泽度,称为消光改性。以下主要介绍塑料的增亮方法:
塑料的增亮即提高塑料制品的表面光泽度或光洁度,具体方法除原料的合理选取外,还有添加增亮法、共混增亮法、形态控制增亮法、成型设备光洁度的控制、二次加工增亮法及表面涂层增亮法等。
1塑料原料的选取
塑料原料的合理选取是提高塑料制品表面光洁度最基本的因素原料选取得好,则光泽度提高则容易;反之,则比较困难。
塑料原料可以分成树脂和添加剂两大类。
2树脂的选择
树脂本身的特征对塑料制品的表面光泽度影响较大,是控制塑料制品表面光泽度的最有效方法。其对相应塑料制品表面光泽的影响主要取决二于如下几个方面:
1)树脂的品种
不同的树脂品种共相应制品的光泽性大不相同,一般认为下列树脂对应制品的光泽性比较好:蜜胺树脂、ABS、PP、HIPS、PA、POM、PMMA及PPO等,其中蜜胺树脂和ABS两种光泽性最突出。
对同一种树脂而言,合成方法不同,其树脂对应制品光泽度也不相同。例如:
a、对PP而言,不同聚合方法合成品种的光泽度大小如下:PP-R>均聚PP>嵌段共聚PP。
b、对PE而言,三种不同品种的光泽度大小如下:LDPE>LLDPE>HDPE
c、对PVC而言,乳液法PVC树脂比悬浮法PVC树脂的光泽度高。
d、对于PS树脂而言,高抗冲聚笨乙烯(HIPS)的光泽度大于通用聚苯乙烯(GPPS)
2)树脂的特性
对同一种树脂而言。其具体特性不同,光泽度也不相同,在树脂的特性中对光泽度有影响的特性主要有如下几种。
a、熔体流动速率(MFR)一般越大,其相应制品的光泽度越大。
b、分子量的影响 分子量的影响主要体现在分子量分布宽度上。分子量分布越宽,其相应制品的光泽度下降。这主要是因为分子量分布宽,材料的不规整性增大了。
c、吸水率的影响 吸水率高的树脂,吸水率对其相应制品的光泽度影响较大。如分子中含有酯基(-COOR)及酞胺基(-CONH2)的PA、PI、PSF及PC等,如不进行干燥或干燥不彻底,会在制品表面产出水波纹、气泡、银丝、斑纹、毛疵等,从而使表面光泽度大大下降。
3添加剂的选择
在所有的塑料用添加剂中,对光泽度影响最大的为填料;其次还有增塑剂、稳定剂及阻燃剂等,但影响较小。
填料的影响
填料对光泽度的影响可分为如下几个方面:
a、填料的品种
不同填料品种对光泽度的影响不同。除玻璃微珠外几乎所有的填料都会使填充制品的光泽度下降,只是下降幅度不同而已。
几种填料对填充制品光泽度影响大小次序如下:
金属盐>玻璃纤维<滑石粉<云母
b、填料的形状
填料粒子的微观形状不同,对填充制品光泽度的影响也不同,其影响大小的次序为:
球状<粒状<针状<片状
c、填料的粒度
填料的粒度越小,填料制品的光泽度下降幅度小。另外,填料粒度的分布宽度大小不同,对填充制品的光泽度影响也不同。其影响规律为:填料粒度分布越宽,填充制品的表面光泽度越低。这主要是因为填料的粒度范围相差越大,填充制品的表面越凸凹不平,入射光越易产生漫反射现象。
d、填料的填充量
填料的填充增大,填充制品的表面光泽度降低。以CaCO3填充PP 体系为例,当CaCO3填充量为5%时,填充制品的表面光泽度为50%。当CaCO3填充量为15%时,填充品的光泽度则下降为32%。
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