玻璃纤维增强聚丙.ppt

玻璃纤维增强聚丙烯(PVC、PA、PC)的制备 班级：高分子111 组长：廖开敏 组员：董琴、则五加、何刈、石鑫 指导老师：王燕 时间：2012-11-7 一、玻璃纤维增强聚丙烯 （PVC、PA、PC） 的原料 1.玻璃纤维增强聚丙烯 玻璃纤维聚丙烯简称为GF-PP。 GF-PP的主要组成是聚丙烯、玻璃纤维，次要组成是各种添加剂其中尤以稳定剂和偶联剂最为重要。 二、玻璃纤维的表面处理 树脂与玻璃纤维粘接性能的好坏，直接影响到增强塑料的力学性能。提高基体树脂与玻璃纤维表面粘接力的方法是 对玻璃纤维进行表面处理。 1.处理原则 （1）极性相近原则 无机增强材料的表面与聚合物基体较大的差别，聚合物基体不易侵润增强材料的表面，造成复合过程中基体材料难以完全排除纤维表面吸附的气体，使复合材料孔隙率高、性能差。因此，对增强材料改性，使两者极性相近。 （2）界面酸碱匹配原则 接触体系界面电子斥引作用相匹配，界面酸碱相匹配，这样可增加粘接合力，提高复合材料界面的粘接强度。 （3）形成界面化学键原则 为了使复合材料既有优良的物理力学性能，又具有耐腐蚀、耐湿热老化性能，粘接的界面必须具备既有分子间作用力又有化学键力。处理纤维表面时，必须考虑选用的表面处理剂是否同时具有能与纤维表面和聚合物表面起化学反应的反应性基团和反应的可能性。 2.处理方法 玻璃纤维的处理，就是在光洁的玻璃纤维表面涂上一层均匀的表面处理剂（或称粘合剂，偶联剂）。生产中常采用偶联剂来对玻璃纤维进行表面处理。 （1）前处理法 即将表面处理剂（偶联剂）加入到玻璃纤维侵润剂配方中，或用偶联剂直接代替石蜡乳化型润滑剂，在拉丝作业中处理，主要用于无捻粗纱及其纺织品。 （2）后处理法 也叫热化学处理法，首先将玻璃纤维纺织制品的石蜡乳化型侵润剂烧掉，然后再，用表面处理剂对其表面进行处理主要用于捻纺织制品。 （3）迁移法 将表面处理剂直接基体树脂中使用，主要用于缠绕、模压成型。 三、玻璃纤维增强粒料的设备 用于制备玻璃纤维增强粒料的设备包括单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和其他连续混炼挤出机等。其中，呲合同向双螺杆挤出机以其优异的混合性能、方便而灵和的积木式结构、高的生产能力和自动化操作等，在玻璃纤维增强粒料的生产中得到广泛应用。 * * 选材 （1）聚丙烯树脂 聚丙烯的结构对GF-PP的性能有显著影响：均聚物的刚性和耐热性较高，嵌段共聚物的韧性则优于均聚物；量方面均较均聚物的高。另外，这些材料的冲击强度随熔体流动速率的降低而提高。 （2）玻璃纤维 玻璃纤维应选择无碱无捻粗纱或短切原丝，玻璃纤维用量一般为10%-40%，若玻璃纤维含量高，强度和耐热性提高，但对耐碱性不利。 （3）偶联剂 所用的偶联剂多为有机硅化合物，其烷氧基经水解后可以与玻璃纤维表面的硅羟基结合，所要选择的主要是与硅结合的有机官能团的结构，必须使其与树脂较强的亲和力。对于聚烯烃，可选用含乙烯基、甲基丙烯酰基及阳离子苯乙烯胺基的硅烷，对于工程塑料（如PA、PC),可选用含氨基和环氧基的硅烷，而聚苯硫醚（PPS）则可选用含硫醇基的硅烷。 （4）稳定剂 聚丙烯树脂 在热氧和光的作用下容易降解，根据使用条件的不同，可以加入抗氧剂或光稳定剂。此外，有时还需添加润滑剂及其它改性。 2.玻璃纤维增强PVC的原料 GF-PVC的主要组成是PVC、玻璃纤维，次要组成是各种添加剂。其中尤以稳定剂和偶联剂最为重要。偶联剂可选用含乙烯基、甲基丙烯酰基及阳离子苯乙烯胺基的硅烷。 3.玻璃纤维增强PA、PC的原料 GF-PA和GF-PC的主要组成是PA、PC、玻璃纤维、次要组成是各种添加剂。其中尤以稳定剂和偶联剂最为重要。偶联剂可选用含氨基和环氧基的硅烷。 3.表面处理剂 在玻璃纤维中，除含有Si—O网状结构外，还分散着大小为1.5—20nm的碱金属或见碱土金属等氧化微粒，而这些微粒吸湿性较大，严重消弱了玻璃纤维与基体树脂界面的粘结强度。表面处理剂（偶联剂）的功能在于偶联剂分子的一端与玻璃纤维的表面作用，而另一端则与集体树脂有很强的亲和力，导致粘接力提高。从而在宏观上使增强塑料的强度特别是湿强度得到显著提高。目前常用的表面处理剂主要是有机络合物,有机硅烷处理剂. (1)有机络合物处理剂 即在玻璃纤维表面涂以一种混合的无机-有机络合物，最常用的是甲基丙烯酸氯化络合物。由于玻璃纤维表面附有高负电价的硅氧键，而络合物含有活性络原子的一端具有较大的正电位