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文檔簡介
第五章工程塑料改性劑
塑料改性是繼聚合方法之外又一個獲得新性能樹脂的簡捷而有效的方法。從20世紀(jì)70年代以來國內(nèi)外工程塑料的新品種幾乎沒有增加,但能夠滿足各種用途的新牌號(品級)改性塑料卻層出不窮,這主要得益于共混、合金、增強、復(fù)合技術(shù)和塑料助劑技術(shù)的發(fā)展和加工新技術(shù)的應(yīng)用。在所有塑料的改性方法中最具吸引力的是通過添加其他組分,用共混等物理方法實現(xiàn)的改性。它具有效果明顯、工藝簡單、成本低等優(yōu)點。塑料改性所用的添加劑種類很多,有如增韌劑(抗沖擊改性劑)、相容劑、纖維增強劑、礦物填充劑、阻燃劑、抗靜電劑、潤滑劑、增塑劑、抗氧化劑、防老化劑、著色劑、成核劑等。5.1增韌劑
增韌劑是用于改善塑料的沖擊性能,即提高塑料韌性的一種添加劑。塑料增韌是高分子材料研究的重要內(nèi)容。
聚合物增韌的主要方法有共混彈性體增韌、添加剛性粒子增韌、形態(tài)控制增韌、交聯(lián)增韌和低發(fā)泡增韌等,其中最有效的增韌方法仍為共混彈性體增韌。近年來剛性粒子增韌發(fā)展也較快,常用的增韌劑有彈性體、高韌性塑料、超微細無機填料、針狀(長徑比)纖維等。增韌劑的種類
1.彈性體增韌材料增韌劑主要改善脆性塑料的沖擊性能,因此幾乎所有柔性材料都可以作為脆性材料的增韌劑,關(guān)鍵是多相組份的相容性。只有具有好的相容性的增韌體系才能達到良好的增韌目的,因此塑料的增溶劑常與相容劑配合使用。1)高抗沖擊性樹脂。例如氯化聚乙烯(CPE)、苯乙烯-丁二烯嵌段聚合物(SBS)、改性石油樹脂(MPR)等。其中,MPR的成本較低。2)高抗沖擊橡膠。例如乙丙橡膠(EPR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠(NBR)、丁苯橡膠、天然橡膠、順丁橡膠、聚異丁烯橡膠和丁二烯橡膠等。2剛性增韌材料
剛性增韌材料可分為無機剛性增韌材料和有機剛性增韌材料兩大類。目前得到廣泛應(yīng)用的有超細碳酸鈣、滑石粉、二氧化硅、聚甲基丙烯酸甲酯、PS、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)等。5.2相容劑在改性塑料中,塑料合金是由多種聚合物混合而制成的,具有單一聚合物所無法達到的優(yōu)良物理性能,并能夠很快滿足各種市場的要求,因此越來越受到重視,尤其是在通用工程塑料方面發(fā)展迅速。采用物理共混方法制造聚合物合金,關(guān)鍵是要解決聚合物之間的相容性。所謂相容性是指聚合物兩相之間相互融合的程度和分散的狀態(tài),相容性好的聚合物混煉后可以達到分子級別的分散,并形成均相結(jié)構(gòu),聚合物的兩相間接觸面積大,黏力強,可以形成細分散結(jié)構(gòu),而又保持微相分離的狀態(tài);相容性不好的聚合物經(jīng)過混煉后,各種聚合物成分獨立地凝集成團,兩相處于分離狀態(tài),兩相界面很小,聚合物之間黏結(jié)力弱,因此易發(fā)生分層、剝離現(xiàn)象。因此聚合物相容化的辦法是在聚合物共混中加入相容劑。相容劑是在共混的聚合物組分之間起到所謂“偶聯(lián)’’作用的共聚物,它又稱為增容劑、界面乳化劑等。兩組分相容兩組分不相容高分子的相容性包含兩層意思:a.指熱力學(xué)上的互溶性,即指鏈段水平或分子水平上的相容;b.指熱力學(xué)意義上的混溶性,即混合程度的問題。由于高分子混合時的熵變值ΔS很小,而大多數(shù)高分子-高分子間的混合是吸熱過程,即ΔH為正值,要滿足ΔG小于零的條件較困難,也就是說,絕大多數(shù)共混聚合物不能達到分子水平的混合,而形成非均相的“兩相結(jié)構(gòu)”。改善相容性,加入第三組份增容劑是有效途徑。增容劑可以是與A、B兩種高分子化學(xué)組成相同的嵌段或接枝共聚物。高分子合金的相容性Compatibility觀察共混物的透光性TEM(Transmissionelectronmicroscopy)透射電鏡和SEM(Scanningelectronmicroscopy)掃描電鏡觀察分散相粒子大小和分布測量共混物的Tg-玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Glasstransitiontemperature)的變化是判別相容性的有效的方法。a共混體系僅呈現(xiàn)一個Tg,認(rèn)為是分子水平相容的。b若呈現(xiàn)兩個Tg,向中間靠攏,認(rèn)為是部分相容的。c若呈現(xiàn)兩個Tg,Tg不變,認(rèn)為是完全不相容。透明:相容性好渾濁:相容性差相容性的判別與表征4.2.1相容劑的作用原理在聚合物共混過程中,相容劑的作用有兩方面的含義:一是使聚合物易于相互分散以得到宏觀上均勻的共混產(chǎn)物;另一個是改善聚合物體系中兩相界面的性能,增加相間的黏合力,并具有長期穩(wěn)定的性能。改善聚合物之間相容性的方法較多。相容劑分子中具有能與共混各聚合物組分進行物理的或化學(xué)的結(jié)合的基團,是能將不相容或部分相容組分變得相容的關(guān)鍵。由于相容劑種類、制造方法較多,產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)不一,因此各種相容劑在聚合物共混物中的作用機理是完全不同的。1非反應(yīng)型相容劑的作用原理
非反應(yīng)型相容劑一般包括能起增容作用的嵌段共聚物和接枝共聚物。如在聚合物A和聚合物B不相容共混體系中,加入A—b—B(A與B的嵌段共聚物)或A—g—B(A與B的接枝共聚物),可在兩相界面處起到“乳化作用”或“偶聯(lián)作用”,,使兩者的相容性得以改善。其增容作用可以概括為:①降低兩相之間界面能;②在聚合物共混過程中促進相的分散;③阻止分散相凝集;④強化相間黏結(jié)。如用于PS/PE合金的相容劑PS-PE嵌段共聚物和PS-g-PE接枝共聚物。2反應(yīng)型相容劑的作用原理反應(yīng)型相容劑主要是一些含有可與共混物組分起化學(xué)反應(yīng)的官能團的共聚物,它們特別適合于那些相容性差且?guī)в幸追磻?yīng)官能團的聚合物之間共混的增容。反應(yīng)增容的概念包括:外加反應(yīng)型相容劑與共混物組分反應(yīng)而增容;使共混聚合物組分官能化,并憑借相互反應(yīng)而增容。反應(yīng)型相容劑帶有具有一定反應(yīng)活性的基團是其有增容效果的關(guān)鍵,常見的反應(yīng)活性基團有馬來酸酐、環(huán)氧基和氧氮雜茂戊環(huán)等。具有這些反應(yīng)基團的相容劑與聚合物共混時在熱、力的作用下,會與共混組分之間發(fā)生如下類型的反應(yīng),從而達到增容目的。1)羧基或酸酐與胺基反應(yīng)類型例如羧化PE或乙烯—甲基丙烯酸無規(guī)共聚物[P(E—CO—MMA)]作為相容劑,增容PE/PA共混體系即是該類反應(yīng)。酸酐比羧酸更有活性,用馬來酸酐接枝的接枝聚合物常用于含PA類共聚物的共混增容。其中X可為醋酸乙烯、丙烯酸丁酯或丙烯酸乙酯等。2)環(huán)氧基與氨基或羧基或酸酐的反應(yīng)例如將主干為PS并含有PS支鏈和環(huán)氧基的相容劑加入到PA6/PPO共混體系中的增容反應(yīng),即屬于此類反應(yīng)。5.3纖維增強劑1.玻璃纖維(用量最大、價格最便宜)1)玻璃纖維的分類(1)以不同的含堿量來區(qū)分:①無堿玻璃纖維②中堿玻璃纖維③有堿玻璃纖維④特種玻璃纖維玻璃纖維是最常用的塑料增強材料,可占塑料用增強材料的95%以上。用玻璃纖維增強的環(huán)氧樹脂稱為玻璃鋼,是一種通用的工程材料。①無堿玻璃纖維(通稱E玻纖)是以鈣鋁硼硅酸鹽組成的玻璃纖維,這種纖維強度較高,耐熱性和電性能優(yōu)良,能抗大氣侵蝕,化學(xué)穩(wěn)定性也好(但不耐酸)?,F(xiàn)在,國內(nèi)外大多數(shù)都使用這種E玻璃纖維作為復(fù)合材料的原材料。目前,國內(nèi)規(guī)定其堿金屬氧化物含量不大于0.5%,國外一般為1%左右。②中堿玻璃纖維它是指堿金屬氧化物含量在11.5%~12.5%之間的玻璃纖維。國外沒有這種玻璃纖維,它的主要特點是耐酸性好,但強度不如E玻璃纖維高。它主要用于耐腐蝕領(lǐng)域中,價格較便宜。③有堿玻璃纖維此種玻璃由于含堿量高,強度低,對潮氣侵蝕極為敏感,因而很少作為增強材料。④特種玻璃纖維如由純鎂鋁硅三元組成的高強玻璃纖維,鎂鋁硅系高強高彈玻璃纖維,硅鋁鈣鎂系耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕玻璃纖維,含鉛纖維,高硅氧纖維,石英纖維等。(2)以單絲直徑分類玻璃纖維單絲呈圓柱形,以其直徑的不同可以分為以下幾種:粗纖維:30um;初級纖維:20um;中級纖維:10~20um;高級纖維:3~10um(亦稱紡織纖維)。用于玻璃鋼的纖維直徑逐漸向粗的方向發(fā)展,纖維直徑為14-24um,甚至達27um。2)玻璃纖維的拉伸強度玻璃纖維的最大特點是拉伸強度高。一般玻璃制品的拉伸強度只有40~100MPa,而直徑3~9um的玻璃纖維拉伸強度則高達1500~4000MPa,較一般合成纖維高約10倍,比合金鋼還高2倍。一般情況,玻璃纖維的拉伸強度隨直徑變細而拉伸強度增加,如下表所示:玻璃纖維拉伸強度與直徑的關(guān)系玻璃纖維本身為極性材料,表面十分光滑,對非極性樹脂如PP、PE等,兩者之間的相容性差。為此在加入樹脂中之前,需要進行表面處理或加入相容劑,表面處理可用偶聯(lián)劑。2.碳纖維碳纖維是由有機纖維經(jīng)固相反應(yīng)(高溫碳化和石墨化)轉(zhuǎn)變而成的纖維狀聚合物碳,其碳含量在90%以上。制備碳纖維的有機纖維主要有有三種:①人造絲(粘膠纖維);②聚丙烯腈(PNN)纖維;③瀝青。其中,制造高強度、高模量碳纖維多選聚丙烯腈為原料。拉絲牽伸穩(wěn)定碳化石墨化1)制備2)碳纖維的分類性能分類高性能碳纖維高強度(HS),超高強度(VHS),高模量(HM),中模量(MM)低性能碳纖維耐火纖維,碳質(zhì)纖維,石墨纖維等根據(jù)碳纖維的性能可分為:按功能可分為:碳纖維功能受力結(jié)構(gòu)用碳纖維耐焰碳纖維活性碳纖維(吸附活性)導(dǎo)電用碳纖維潤滑用碳纖維耐磨用碳纖維碳纖維與石墨纖維的區(qū)別:碳纖維主要含無定形碳,碳含量約為95%,熱處理溫度1200~1500℃石墨纖維含較多的結(jié)晶碳,碳含量99%以上,熱處理溫度2000℃以上制造纖維時的溫度不同造成以上差別
碳纖維的應(yīng)力-應(yīng)變曲線是一條直線,纖維在斷裂前是彈性體,斷裂是瞬間開始和完成的。碳纖維的力學(xué)性能除取決于纖維的結(jié)構(gòu)外,與纖維的直徑等有關(guān)。一般作為結(jié)構(gòu)材料用的碳纖維直徑為6μm~11μm。幾種纖維的應(yīng)力-應(yīng)變曲線比較圖3)碳纖維的力學(xué)性能4)碳纖維的化學(xué)性能
與碳相似,除能被強氧化劑氧化外,對一般的酸堿是惰性的??諝庵袦囟雀哂?00℃時,出現(xiàn)明顯的氧化。不接觸空氣或氧化氣氛時,碳纖維具有突出的耐熱性。碳纖維還有良好的耐低溫性能,如在液氮溫度下也不脆化。還有耐油、抗放射、抗輻射、吸收有毒氣體和減速中子等特性。具有高的比強度和高模量,熱膨脹系數(shù)小,尺寸穩(wěn)定性好。被大量用作復(fù)合材料的增強材料。用碳纖維制成的樹脂基復(fù)合材料比模量比鋼和鋁合金高5倍,比強度高3倍以上,同時耐腐蝕、耐熱沖擊、耐燒蝕性能均優(yōu)越,因而在航空和航天工業(yè)中得到應(yīng)用并得到迅速發(fā)展。5)碳纖維的特點:碳纖維的缺點:價格昂貴,比玻璃纖維貴25倍以上抗氧化能力較差,在高溫下有氧存在時會生成二氧化碳。(2)CFRP碳纖維增強聚合物基復(fù)合材料(CFRP)
CFRP在民用飛機中的應(yīng)用CFRP在空間站大型結(jié)構(gòu)以及太陽能電池支架中的應(yīng)用3.高性能有機纖維芳香族聚酰胺纖維高強高模聚乙烯(超高分子量聚乙烯)聚苯并噁唑纖維PBO高性能纖維強度
-Uptowhatweightcouldafilamentof1mm2
insectionalareasupport?-Nylon&PolyesterForTextileNylon&PolyesterForIndustrialAramid(Kevlar)Polyarylate
OrdinaryFiber60kg150kg320kgSuperPolyethylenePBOFiberCarbonFiber
SuperFiber440kg590kg700kg高性能纖維強度
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幾種高性能纖維的性能比較
品種比重強度 模量伸長熔點(g/cm3)(GPa)(GPa)(%)(C)
HSHMPE0.973.51602.5140芳綸1.44 2.81322.5560碳纖維1.78-1.8514-22300-10000.5-1.4-聚芳酯1.44.11343.0380雜環(huán)PBI1.430.385.725-30450PBO1.595.53502.5650高強PVA1.322.1464.9245氧化鋁纖維4.02.92501.5 鋼纖維7.86 2.8 225 1.1 16001)芳綸纖維
芳綸纖維是指日前巳工業(yè)化生產(chǎn)并廣泛應(yīng)用的聚芳酰胺纖維。國外商品牌號叫凱芙拉(Kevlar)纖維,我國暫命名為芳綸纖維,有時也稱有機纖維。芳綸、芳綸--29、芳綸--49這三種牌號纖維的用途各不相同。
芳綸主要用于橡膠增強,制造輪胎、三角皮帶、同步帶等;
芳綸--29主要用于繩索、電纜、涂漆織物、帶和帶狀物,以及防彈背心等。
芳綸--49用于航空、宇航、造船工業(yè)的復(fù)合材料制件。
(1)芳綸纖維的性能特點
A、芳綸纖維的力學(xué)性能;B、芳綸纖維的熱穩(wěn)定性;C、芳綸纖維的化學(xué)性能。A、芳綸纖維的力學(xué)性能
芳綸纖維的特點是拉伸強度高。單絲強度可達3773MPa;254mm長的纖維束的拉伸強度為2744MPa,大約為鋁的5倍。芳綸纖維的沖擊性能好,大約為石墨纖維的6倍,為硼纖維的3倍,為玻璃纖維0.8倍。
芳綸纖維的彈性模量高,可達1.27~1.577MPa,比玻璃纖維高一倍,為碳纖維0.8倍。
芳綸纖維的斷裂伸長在3%左右,接近玻璃纖維,高于其他纖維。因此,芳綸纖維在高溫作用下,不發(fā)生變形,直至分解。如,能長期在180℃下使用;在150℃下作用一周后強度、模量不會下降;即使在200℃下,一周后強度降低15%,模量降低4%;另外,在低溫(-60℃)不發(fā)生脆化亦不降解。
芳綸纖維與碳纖維混雜將能大大提高纖維復(fù)合材料的沖擊性能。
芳綸纖維的密度小,比重為1.44~1.45,只有鋁的一半。因此,它有高的比強度與比模量。下表為芳綸纖維的基本性能B、芳綸纖維的熱穩(wěn)定性
芳綸纖維有良好的熱穩(wěn)定性,耐火而不熔,當(dāng)溫度達487℃時尚不熔化,但開始碳化。C、芳綸纖維的化學(xué)性能
芳綸纖維具有良好的耐介質(zhì)性能,對中性化學(xué)藥品的抵抗力一般是很強的,但易受各種酸堿的侵蝕,尤其是強酸的侵蝕;芳綸纖維的耐水性也不好,這是由于在分子結(jié)構(gòu)中存在著極性酰氨基;
濕度對纖維的影響,類似于尼龍或聚酯。在低濕度(20%相對濕度)下芳綸纖維的吸濕率為1%,但在高濕度(85%相對濕度)下,可達到7%。(2)芳綸纖維的結(jié)構(gòu)芳綸纖維是對苯二甲酰與對苯二胺的聚合體,經(jīng)溶解轉(zhuǎn)為液晶紡絲而成。它的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下:
從上述化學(xué)結(jié)構(gòu)可知,芳綸纖維材料的基體結(jié)構(gòu)是長鏈狀聚酰胺,即結(jié)構(gòu)中含有酰氨鍵,其中至少85%的酰氨直接鍵合在芳香環(huán)上.鍵合在芳香環(huán)上剛硬的直線狀分子鍵在纖維軸向是高度定向的,各聚合物鏈?zhǔn)怯蓺滏I作橫向連結(jié)。這種在沿纖維方向的強共價鍵和橫向弱的氫鍵,是造成芳綸纖維力學(xué)性能各向異性的原因,即纖維的縱向強度高,而橫向強度低。
芳綸纖維的化學(xué)鏈主要由芳環(huán)組成。這種芳環(huán)結(jié)構(gòu)具有高的剛性,并使聚合物鏈呈伸展?fàn)顟B(tài)而不是折疊狀態(tài),形成棒狀結(jié)構(gòu),因而纖維具有高的模量。
由于芳綸纖維具有規(guī)整的晶體結(jié)構(gòu),因此,它具有化學(xué)穩(wěn)定性、高溫尺寸穩(wěn)定性、不發(fā)生高溫分解以及在很高溫度下不致熱塑化等特點。通過電鏡對纖維觀察表明,芳綸是一種沿軸向排列的有規(guī)則的褶疊層結(jié)構(gòu)。這種褶疊層結(jié)構(gòu)的模型,可以很好地解釋橫向強度低、壓縮和剪切性能差及容易劈裂的現(xiàn)象。(3)用途目前,芳綸纖維的總產(chǎn)量43%用于輪胎的簾子線(芳綸--29),31%用于復(fù)合材料,17.5%用于繩索類和防彈衣,8.5%用于其他。以樹脂作為基體,芳綸纖維作為增強相所形成的增強塑料,簡稱KFRP,它在航空航天方面的應(yīng)用,僅次于碳纖維,成為必不可少的材料。2、超高分子量聚乙烯纖維聚乙烯纖維作為目前國際上最新的一種有機纖維,它具有以下四個特點:
超輕、高比強度、高比模量、成本較低。通常情況下,聚乙烯纖維的分子量大于106,纖維的拉伸強度為3.5GPa,彈性模量為116GPa,延伸率為3.4%,密度為0.97g/cm3??捎糜谥谱鑫淦餮b甲、防彈背心、航天航空部件等。相比于其它各種纖維材料,聚乙烯纖維具有許多種優(yōu)點。如:高比強度、高比模量以及耐沖擊、耐磨、自潤滑、耐腐蝕、耐紫外線、耐低溫、電絕緣等。聚乙烯纖維的不足之處:
(1)熔點較低(約135℃)(2)高溫容易蠕變。因此僅能在100℃以下使用。
3聚對苯撐并雙惡唑纖維(PBO)目前,PBO纖維它的強度、模量、耐熱性和難燃性都比有機纖維的性能好許多,其強度和模量更超過了鋼纖維,它在火焰中不燃燒、不收縮而且仍然非常柔軟。應(yīng)用:——PBO纖維主要用于耐熱的產(chǎn)業(yè)用紡織品和纖維增強材料這兩個領(lǐng)域?!谀蜔犭y燃材料方面,PBO可用作襯墊,用于鋁型材、鋁合金及玻璃制品等的成形過程?!狿BO是優(yōu)秀的消防服材料?!诶w維復(fù)合材料方面,它可以替代碳纖維,用于新型交通工具、宇宙空間器、深海海洋開發(fā)等。
其具體用途:PBO纖維5.4偶聯(lián)劑聚合物基復(fù)合材料的基體是有機高分子材料,增強劑則主要是無機材料-如玻璃纖維、無機填料等。由于有機高分子材料和無機材料在結(jié)構(gòu)性能上存在很大的差異,相互親和力差,難以實現(xiàn)良好的界面結(jié)合。為提高玻璃纖維或其他無機填料與基體樹脂的界面結(jié)合力,常使用偶聯(lián)劑。所謂偶聯(lián)劑是分子中含有兩種不同性質(zhì)基團的化合物,其中一種基團可與增強材料發(fā)生化學(xué)或物理的作用,另一種基團可與基體發(fā)生化學(xué)或物理作用。通過偶聯(lián)劑的偶聯(lián)作用,使基體與增強材料實現(xiàn)良好的界面結(jié)合,從而顯著提高復(fù)合材料的性能。偶聯(lián)劑主要分為有機硅烷偶聯(lián)劑,鈦酸酯類偶聯(lián)劑等。1.有機硅烷偶聯(lián)劑
有機硅烷是一類品種很多,效果也很顯著的表面處理劑,其一般結(jié)構(gòu)通式為:
RnSiX4-n
R為有機基團,是可與合成樹脂作用形成化學(xué)鍵的活性基團,如不飽和雙鍵、環(huán)氧基、氨基等;n=1,2,3絕大多數(shù)n=1X為易水解的基團,如甲氧基、乙氧基等。X基團與玻璃纖維表面的作用機理:
硅烷偶聯(lián)劑處理玻璃纖維通常經(jīng)歷四個階段:①開始時在偶聯(lián)劑Si上的三個不穩(wěn)定的x基團發(fā)生水解;②隨后縮合成低聚體;③這些低聚體與基質(zhì)表面上的-OH形成氫鍵;④最后在干燥或固化過程中與基質(zhì)表面形成共價鍵并伴隨著少量的水。R基團與樹脂基體的作用機理:以R基團為乙烯基—CH=CH2與不飽和聚酯樹脂中的不飽和雙鍵的反應(yīng)為例:幾種常見的有機硅烷偶聯(lián)劑KH-5503-氨丙基三乙氧基硅烷NH2(CH2)3Si(OC2H5)3KH-5603-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷KH-570γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3KH-792N-2-(氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷NH2(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3A-151乙烯基三乙氧基硅烷CH2=CHSi(OC2H5)3
幾種耐高溫型偶聯(lián)劑硅烷偶聯(lián)劑的應(yīng)用大致可歸納為三個方面:
(1)用于玻璃纖維的表面處理,能改善玻璃纖維和樹脂的粘合性能,大大提高玻璃纖維增強復(fù)合材料的強度、電氣、抗水、抗氣候等性能,即使在濕態(tài)時,它對復(fù)合材料機械性能的提高,效果也十分顯著。目前,在玻璃纖維中使用硅烷偶聯(lián)劑已相當(dāng)普遍,用于這一方面的硅烷偶聯(lián)劑約占其消耗總量的50%,其中用得較多的品種是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等經(jīng)每種偶聯(lián)劑處理后的玻璃纖維,都有自己相應(yīng)的樹脂基體適用范圍。例如:A—151對1,2-聚丁二烯樹脂和丁苯樹脂最有效;KH—550對酚醛樹脂、聚酰亞胺效果最好;KH—560對環(huán)氧樹脂最好KH—570對不飽和聚配樹脂處理效果最好(2)用于無機填料填充塑料??深A(yù)先對填料進行表面處理,也可直接加入樹脂中。能改善填料在樹脂中的分散性及粘合力,改善工藝性能和提高填充塑料(包括橡膠)的機械、電學(xué)和耐氣候等性能。(3)用作密封劑、粘接劑和涂料的增粘劑,能提高它們的粘接強度、耐水、耐氣候等性能。硅烷偶聯(lián)劑往往可以解決某些材料長期以來無法粘接的難題。硅烷偶聯(lián)劑作為增粘劑的作用原理在于它本身有兩種基團;一種基團可以和被粘的骨架材料結(jié)合;而另一種基團則可以與高分子材料或粘接劑結(jié)合,從而在粘接界面形成強力較高的化學(xué)鍵,大大改善了粘接強度。硅烷偶聯(lián)劑的應(yīng)用一般有三種方法:一是作為骨架材料的表面處理劑;二是加入到粘接劑中,三是直接加入到高分子材料中。從充分發(fā)揮其效能和降低成本的角度出發(fā),前兩種方法較好。
①后處理法②前處理法③遷移法玻璃纖維表面處理方法:①后處理法:使用紡織型浸潤劑的玻璃纖維及制品,在使用前原則上都采用此法處理。目前普遍采用的一種方法。處理方法:分兩步:(對于“紡織型浸潤劑”)
首先除去浸潤劑.a、洗滌法:在皂水或有機溶液中清洗,然后烘干。b、熱處理法:(250℃~450℃)1h。
第二步用表面處理劑處理(要求產(chǎn)品質(zhì)量較高時),處理步驟為:浸漬-水洗-烘干
②前處理法是適當(dāng)改變浸潤劑配方,使之既能滿足拉絲、退并、紡織各道工序的要求,又不妨礙樹脂基體對玻璃纖維的浸潤和粘結(jié)。將偶聯(lián)劑加入到上述的浸潤劑中,在拉絲過程中表面處理劑就被覆到玻璃纖維表面上。用這種被覆了增強型浸潤劑的纖維織成的玻璃布稱為前處理布。與后處理法比較:1)、不需再做任何處理而可以直接應(yīng)用;2)、可省去復(fù)雜的處理工藝及設(shè)備,使用方便;3)、避免了因熱處理而造成的纖維強度損失,是比較理想的處理方法;缺點:既要有處理效果,又要同時滿足紡織工藝,和樹脂基體要有良好的浸潤以及滿足制作玻璃鋼各道工序的要求,是一個比較復(fù)雜的綜合技術(shù)問題。③遷移法將化學(xué)處理劑直接加入到樹脂膠液中進行整體摻和,在浸膠的同時將偶聯(lián)劑施于玻璃纖維上,借處理劑從樹脂膠液
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