ABS复合技术.docVIP

3.2 ABS树脂复合技术 ABS树脂复合技术，是指在ABS树脂中加入小分子无机物或有机物，通过物理或化学作用，以取得某种预期性能的一种改性方法。 前边章节中已对ABS合金和阻燃ABS进行了专题论述，本章节复合技术重点论述ABS树脂与无机物矿粉、晶须材料、天然纤维、新型纳米材料、玻纤等材料的复合。 塑料的添加复合改性是开发最早的一种改性方法，其改性效果明显，工艺简单，成本低，应用十分广泛，约占整个塑料改性的三分之二以上。几乎所有塑料的改性都可以用添加改性方法完成，通过添加不同种类的添加剂，丰富了复合材料的品种，也极大地改善了复合材料应用性能。但添加改性也存在不足：一方面，在改善某种性能时，往往牺牲了其它性能；另一方面，由于添加改性是在大分子内添加小分子，两者性能相差甚远，因而相容性差，也限制了其添加量。 ABS树脂复合技术的研究主要集中在：复合材料的选择、复合工艺和设备研究、复合材料相容性研究等方面。 3.2.1木粉与ABS树脂的复合 木塑复合材料体现了源于自然、融于自然、优于自然、归于自然的循环产品生命特征，符合“资源产品废弃物再生资源”的反馈式循环过程，可以更有效地利用资源和保护环境，实现国家所倡导的以尽可能小的资源消耗和环境成本，获得尽可能大的经济效益和社会效益，从而使经济系统与自然生态系统的物质循环过程相互和谐，促进资源永续利用的目标。木塑复合材料(woodplastic composites，简称WPC)【1】，是以低值或废弃的生物质材料为主原料，利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点，配混一定比例的塑料基料，经专业工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用的基础性材料。PE、PP、PVC、ABS等热塑性新料或回收塑料的新型改性材料。由于WPC产品中95％以上可以使用再生材料，因此在国外，WPC更多地被称之为再生塑木(recycled plastic lumber，简称RPL)。木塑材料的最大特性在于它同时具备了天然木材与合成塑料两种材质截然不同的基础材料的多重优点，具有五大特点：原料资源化产品可塑化应用环保化成本经济化回收再生化。WPC市场发展十分迅速，由于各国对木材的使用限制越来越广泛，许多以前的木制产品纷纷转用WPC来生产。2004年，欧美、日本等国家开始禁止木制托盘的使用，木塑托盘是代替木制托盘的最佳选择；木塑轨枕作为第三代铁路轨枕被各国看好，代替木轨枕和混凝土轨枕有良好的应用前景，美国已经在少量应用。在世界范围内，WPC的年增长速度超过l5％ ，现已形成100亿美元的市场容量，随着WPC应用领域的不断扩大，这一市场的潜在容量将非常巨大。 目前木塑复合材料工业化生产中所采用的主要成型方式有：挤出成型、热压成型、注塑成型和吹塑成型等，其中特点突出，应用较广，技术最为成熟的是挤出成型方式。木塑挤出成型的主要设备包括配混造粒机、单/双螺杆挤出机和成型模具三大部分。木塑配混造粒机的主要功能是处理木质纤维与塑料基料的复合配混，并在木/塑两相材料逐渐亲和时完成塑化过程。由于木塑材料的流动性极差，配混造粒较之单纯塑料要求更高，所以专用木塑配混造粒机完全不同于塑料造粒机，而是自成一体的新型设备。木塑单螺杆挤出机通常是完成物料的进一步塑化和输送任务，采用特殊设计的专用螺杆，在挤出成型前对物料进行配混塑化，故要求该螺杆具有较强的原料混炼塑化和输送能力。木塑双螺杆挤出机依据正位移动原理输送和加工物料，它又可分为平行/锥型双螺杆两大类。平行双螺杆挤出机可以直接加工木粉或植物纤维；锥型双螺杆挤出机的加料段直径较大，可对物料连续地进行压缩，可缩短物料在机筒内的停留时间，而其计量段直径小，对熔融物料的剪切小，形成加工热塑性木塑材料的一大优势。此外，挤出机头及冷却定型系统也是关系到挤出制品质量的重要部件。由于木塑复合材料的特殊性及木粉的高填充量，使挤出物料流动性差且不易冷却，常规的模具和定型设备已无法满足产品的需要，这使得机头的设计除了要保证流道设计的圆滑过渡与合理的流量分配外，还需要对机头的建压能力与温度控制精度进行重点设计，从而合理布置机头的加热冷却装置，使其冷却速度快，精度高，这样才能保证木塑制品的挤出速度和产品质量。由于木塑制品模具随基材变化导致模具结构的差异也很大，因此形成目前以聚烯烃木塑和PVC木塑两大类产品系列模具。以“聚烯烃木塑模具”为例，其模具不同要求及特点是：模具设计方面：有较低的熔体压力和较高的热熔量，但材料流动性能差，尺寸变化率大。为了获得高性能木塑制品，模具必须采用不同于一般塑料的挤出工艺对木塑材料进行成型。模具材料：木塑材料对设备及模具的磨损较大，模具材料的选用及热处理迥然不同于塑料挤出模具的要求。木塑材料的加工方式与主要设备虽然表面上与塑料相似，但作为一个具有边缘性、多方位、专业化特点的新兴产业，其装备、技术和