第六章工程塑料合金分解.ppt

关于PA／PP／EPR合金的微观形态结构，可利用各组分之间相容性及粘度比的调节，呈现如图5。12所示之三种形式，其中(1)、 (2)为核—壳结构分散粒子， (3)为单独(组分)分散粒子，连续向均为PA。 例如，对于PA／PP－g－MAH／EPR合金，PP将为分散粒子的壳，EPR为核，如图6.12中(2)；相反，对于PA／PP－g－MAH合金，则EPR为分散粒子的壳，PP为核，如图6.12中的(1)；而对于PA／PP－g－MAH／EPR—g －MAH合金，则呈现图6.12中(3)所示的单独分散形态。以上三种形态结构，通过电镜观察(电镜照片略)完全得到印证。 这三种形态的PA／PP/EPR合金，其力学性能有着明显的差异，如图6.13所示。从刚性及弯曲强度考虑，PP为壳的最优；从冲击强度考虑，EPR为壳的更佳；而单独分散形态的，性能比较平衡，不够突出。 * * 第6章 工程塑料合金 6．1 概述 聚合物合金主要是指各类聚合物共混物,它们包括各种物理共混(机械掺合物／溶液浇铸共混物、乳液共沉淀共混物)和化学共混物（互穿聚合物网络）。 发展聚合物合金（包括工程塑料合金）具有极为广泛的意义。 1. 对主体聚合物起到某种改性作用。 如在聚碳酸酯中产混入少量PE或ABS可显著提高前者的冲击强度，又如在聚酰胺中掺混入聚烯烃等非极性聚合物，可使聚酰胺的吸湿性下降，并提高低温、干态下的冲击强度。 2. 改善难加工聚合物的成型加工性，使之便于成形为各种制品。 许多耐高温工程聚合物因熔点高、熔体流动性差、缺乏适宜的溶剂，而难以成型加工。聚合物合金化在这方面显示出重要的作用。例如难溶难融的聚酰亚胺与熔融流动性良好的聚苯硫醚（PPS）共混后可以方便地注塑。由于两种聚合物均有卓越的耐热性能，它们的合金仍是极好的耐高温材料。 3. 经共混可使某些聚合物体系产生某种特殊功能，即“功能化”塑料合金，如防静电性、导电性、阻燃性、润滑性、阻隔性、阻尼性等功能。 4. 对某些性能卓越，但价格昂贵的聚合物，可通过与低价的通用塑料进行共混，在不影响使用的条件下，降低原料成本。共混技术还可以应用与废弃塑料的回收，节约资源，减少环境污染。 综上所述，聚合物合金可以使塑料品种更加丰富，性能功能化，降低成本，便于加工等多方面作用。所以，它已成为塑料工业中作为活跃的领域之一。 6．2 工程塑料合金设计 工程塑料作为高性能材料，在某些性能方面表现非常突出，但却也在某一些性能方面不甚理想，利用合金技术是其“扬长避短”的有效措施。 随着塑料合金化理论研究的深入和成熟，以及制造技术的进步，人们能够较好地控制塑料合金的组合及其形态结构，从而为有效制造所期望的某种性能的塑料合金奠定了基础，也就是说，人们可以多塑料合金的性能进行理性设计。 高抗冲工程塑料合金的设计 在众多力学性能中，冲击强度的提高往往是工程塑料改性的重点。抗冲性能的改善，主要表现在两个方面：一方面是提高某些常温下冲击强度偏低的结晶性工程塑料的此项性能；另一方面是提高工程塑料的低温下冲击强度。 为制造出高抗冲塑料合金，需作如下设计。 (1) 形态结构 广泛的研究表明，具有高抗冲性能的塑料合金，其微观形态结构应该为一相连续，另一相分散的“海－岛”式结构，如图6.1所示。其中，尤以在分散相中包埋有连续相的形态结构为佳，如下图（a）。这样的结构，只有在俩聚合物组分具有适度热力学相容性以及恰当的工艺条件下获得。 图6.1 “海－岛”式形态结构 (a) (b) 俩聚合物组分之间的热力学相容性，一般可由溶解度参数给已初步判断。当俩聚合物的溶解度参数超过0.5时，往往只能得到宏观相分离形态结构的聚合物共混物，力学性能得不到改善，甚至很低劣。相反，若俩聚合物的溶解度参数非常接近，就有可能形成均相形态的共混物，其冲击强度亦得不到改善。 (2) 分散相粒子尺寸 以弹性体增强塑料时，对一定的体系而言，存在着一个恰当的弹性体（分散相）粒子尺寸范围，当实际尺寸大于或小于此范围时，几乎无明显的增韧效果，反之则增韧效果会成倍增长，如表6.1所示。 由上表可知，对于弹性体增强尼龙，弹性体作为分散相，其粒径在26μm时，增韧效果并不大，而当粒径降至1。5um时，冲击强度为改性前的8倍左右，但破坏仍为脆性破坏。分散相粒径降至0。31um时，冲击强度达改性前的47倍，且坡破坏现象也转变为韧性破坏。 分散相粒径并非越小越好，实际存在着一临界尺寸，小于此临界尺寸，增韧效果亦不佳。临界尺寸与被增韧基体的自韧性有关，基体韧性越好，临界尺寸也越小。 (3)分散相成分 一般而