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塑料改性|热塑性树脂特点、类型及其用途【精华】

返回列表 作者:树脂厂家-常州斯赛 浏览:64 发布日期:2021-06-10

热塑性树脂特点、类型及其用途是什么?怎么分类?怎么区分?这些问题一直缠绕小编,小编为此很烦恼,毕竟小编也不是这个行业专业毕业的,因此根本摸不着头脑。很多天小编都一直闷闷不热,无从下手。刚好,今天姜工要做实验,小编正好借此机会,和姜工取取经,学习一下。下面就是姜工的一些语录,一些干货,小编整理了一下,大家一起来看看哦!


塑料改性|热塑性树脂特点、类型及其用途【精华】


热塑性树脂是指具有线性或支链型结构的一类有机高分子化合物。它具有受热软化、冷却硬化的性能,而且不起化学反应,无论加热和冷却重复进行多少次,均能保持这种性能。热塑性树脂基本为线型分子结构或者分支型结构,聚合也可以分为部分聚合和全聚合。


塑料改性|热塑性树脂特点、类型及其用途【精华】


热塑性树脂的突出优点是可以经过多次成型加工、加工工艺简单,具有较高的物理力学性能,常用的加工方式包括:注射、基础、吹塑等方法加工成型。不足之处如强度、硬度、耐热性、尺寸精度等较低,热膨胀系数较大,力学性能受温度影响较大,蠕变、冷流、耐负荷变形较大等,因此,材料的使用过程中,常常需要针对通过增强和填充来提高其耐热性和力学性能,从而扩大热塑性树脂的应用范围。

热塑性树脂的基本性能

1、力学性能

决定合成树脂力学性能的结构因素有以下五个:1)、大分子链的主价力;2)、分子间的作用力;3)、大分子链的柔韧性;4)、分子量;5)、大分子链的交联密度。

具有线型结构的热塑性树脂与具有体型网状结构的热固性树脂力学性能特点上的差距,主要体现:1)、具有明显的力学松弛现象;2)、在外力作用下,形变的能力较大,即当应变速度不大进,可具有相当大的断裂延伸率;3)、抗冲击性能好。

其中,主价力:大分子链中原子间、链节间的相互作用是强大的共价键,大小取决于链的化学组成→键长和键能,对聚合物性能尤其是熔点、强度等有重要影响。 次价力:大分子之间的结合力是范德华力和氢键,比主价力小得多(只有主价力1-10%),但对高分子化合物的性能影响很大。如乙烯呈气态,而聚乙烯呈固态并有相当强度,∵后者的分子间力较前者大得多。

2、电学性能

热塑性树脂的电性能按其大分子的极性不同可分成以下几类:1)、非极度性:如聚乙烯、聚丁二烯、聚四氟乙烯等;2)、弱极性:如聚苯乙烯、聚异丁烯、天然橡胶等;3)、极性如:聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯等;4)、强极性如:聚酯等。非极性树脂具有优异的绝缘性能,对腐蚀性介质稳定,可作为高频率的电解质。弱极性与极性的树脂可用于中频率的电工技术。强极性树脂只能作为低频率的介电体。

热塑性树脂的合成

热塑性树脂原料主要为石油化工产品,产品占全世界合成树脂总产量的90%以上,未来热塑性树脂仍将占合成树脂总产量的绝大部分。按照聚集态结构,热塑性树脂可以分为:结晶形和无定形。其中,结晶型由于树脂晶粒折光,存在着制品透明度差,熔点高,模塑收缩率大。无定形无定形树脂中某些品种的板材透光率可与无机玻璃相媲美,加工收缩性也小。常用的热塑性树脂有:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚甲醛、聚酰胺、聚苯醚等。

热塑性树脂聚合过程中,大分子链为碳链结构的通常采用加聚反应制备;而含有杂链结构通常采用缩聚反应制备。热塑性树脂常用领域包括:胶黏剂、涂料以及合成纤维等。常常采用各种塑料助剂以及各种填料进行复合材料的制备,从而拓宽热塑性树脂的应用领域。

常用热塑性树脂的主要特性以及应用领域


1、聚乙烯(PE)

聚乙烯是聚烯烃树脂中发展最为迅速的一种树脂。聚乙烯分子结构简单,具有良好的结晶性,因此,聚乙烯的溶解性能降低,力学强度和硬度高且,吸水性极小,并且有突出的电绝缘性能和良好的耐辐射性。缺点:力学强度不高,热变形温度很低,故不能承受较高的载荷。用途:化工耐腐蚀材料和制品,小负荷齿轮、轴承等,电线电缆包皮,薄膜,瓶子,日常生活用品。

2、聚氯乙烯(PVC)

聚氯乙烯由氯乙烯通过游离基型加聚反应而值得,工业用聚氯乙烯树脂主要为非晶态结构。聚氯乙烯具有良好的力学性能、耐化学腐蚀性和电绝缘性能优良,具有难燃性,耐药性良,但耐热性差,升高温度时易发生降解。聚氯乙烯在室温下是稳定的,但温度超过100℃导致释出氯化氢,使聚合物颜色变深,为了改善其热稳定性,在进一步加工过程稳定剂。用途:软硬质难燃耐腐蚀管子、地板、型材、薄膜、电缆等。

3、聚丙烯(PP)

聚丙烯的特点是结晶度很高,相对密度小(约为0.90~0.91g/cm3),熔点在 170~175℃范围内,分子量一般在15~70万之间,与其它聚烯烃相比,聚丙烯相对分子质量的分布较宽。耐腐蚀性优良,力学性能和刚性超过聚乙烯,耐疲劳和耐应力开裂性好,但收缩率较大,低温脆性大。由于聚丙烯大分子链中的叔碳原子对氧的侵蚀非常敏感,在光、热和空气中的氧作用下容易老化,一般常将抗氧剂与紫外光稳定剂并用使之起到协同效应作用, 以抑制老化过程。用途:医疗器具,家用厨房用器,家电零部件,化工耐腐蚀零件,中小型容器和设备,薄膜、塑料绳子、食器。

4、聚苯乙烯(PS)

聚丙乙烯具有质轻,相对密度1.05 -1.07 g/cm3。树脂透明,透明度可以达到88%-92%,具有优良电性能,很高的体积电阻、表面电阻和极低的介电损耗,且性能不随温度、湿度变化。有一定的机械强度,成型工艺性好,但脆性大,耐冲击性和耐热性差。用途:不受冲击力的透明仪器、仪表外壳、罩体、电器、文具、发泡品,生活日用品如瓶子、牙刷柄等。

5、ABS树脂(聚丙烯腈-丁 二烯-苯乙烯树脂)

ABS树脂是由丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体组成的三元共聚物。ABS分子中有三种单体组分, 因此,它兼有三种组分的共同特性,使其成为坚韧、质硬、刚性的材料,三种组分的配比改变会直接影响其性能。一般情况下,三种组分的配比是:丙烯腈25% ~30%,丁二烯25%~30%,苯乙烯40%~50%。特性:具有韧性、硬性、刚性相均衡的优良力学特性,电绝缘性能和耐化学腐蚀性优良,尺寸稳定性好,表面光泽,易涂装和着色,耐热性和耐候性差。用途:电器仪表、汽车、机械结构零件,如齿轮、叶片、把手、仪表盘等。

6、氟树脂

氟树脂是一类由乙烯分子中氢原子被氟原子取代的后的衍生物合成的聚合物。氟树脂的分子链结构中由于有C-F键,碳链外又有氟原子形成的空间屏蔽效应,故其具有优异的化学稳定性、耐热性、 介电性、耐老化性和自润滑性等。主要的品种有聚四氟乙烯、聚二氟氯乙烯、聚偏氟乙烯和聚氟乙烯等。特性:有突出的耐腐蚀、耐高温性能,摩擦系数低,自润滑好,但力学性能差,刚性差,成型加工不好。用途:高温环境中的化工设备及零件,耐摩零件、密封材料等。

7、聚酰胺

聚酰胺商品名又称尼龙(Nylon)或锦纶。聚酰胺是主链上含有许多重复酰胺基团的一大类线型聚合物,品种很多。通常由ω-氨基酸或内酰胺开环聚合而得,或由二元酸和二元胺经缩聚反应而得。聚酰胺分子链中的酰胺基材可以相互作用形成氢键,使聚合物有较高的结晶度和熔点。聚酰胺对大多数化学试剂具有良好的稳定性,耐油性较好(如植物油、动物油及矿物油),对碱的稳定性亦较好,但不耐极性溶剂,如苯酚、甲酚等。特性:力学性能优良,冲击韧性好,耐磨性和自润滑性好,但易吸水,尺寸稳定性差。用途:机械、仪器仪表、汽车等方面耐磨受力零件。

8、聚酯树脂(涤纶)

聚酯树脂是一类由多元酸和多元醇经缩聚反应得到的在大分子主链上具有酯基重复结构单元的树脂。涤纶树脂主要结构为线型高分子量的聚酯。涤纶树脂耐光化学的降解性能、耐气候性以及耐辐射性能都十分优良。

9、聚碳酸酯树脂

聚碳酸酯是一种综合性能优良的热塑性塑料,它具有良好的力学性能、电性能以及耐寒、耐热、自熄等特点,尤其是极好的抗冲击性能,是性能最优异的热塑性塑料之一。聚碳酸酯是一种强韧的热塑性树脂,其名称来源于其内部的CO3基团。可由双酚A和氧氯化碳(COCl2)合成。现较多使用的方法为熔融酯交换法(双酚A和碳酸二苯酯通过酯交换和缩聚反应合成)。

特性:优良的综合性能,特别是力学性能好,耐冲击性优于一般热塑性塑料,其他如耐热、耐低温、耐化学腐蚀性、电绝缘性能等均优良,制品精度高,树脂具有透明性,但易产生应力开裂。用途:强度高、耐冲击结构件,电器零部件,小负荷传动零件等。

10、聚甲醛树脂

聚甲醛是一种没有侧链、高密度、高结晶性的线型聚合物,具有优异的综合性能。聚甲醛的力学性能相当好,具有较高的强度的弹性模量,摩擦系数小,耐磨性能好,高度抗蠕变和应力松弛的能力。聚甲醛的耐热性较差若不受力,聚甲醛可在140℃下短期使用,其长期使用温度为85℃。聚甲醛耐气候性较差,经大气老化后,一般性能均有所下降。耐药性强。用途:代替铜、锌等有色金属和合金作耐摩擦部件,如轴承、齿轮、凸轮等及耐蚀制品。

11、聚苯乙烯-丙烯腈树脂(SAN或AS树脂)

SAN树脂是微黄色固体。它比聚苯乙烯有更高的冲击韧性和优良的耐热性、耐油性及耐化学腐蚀性。对引起聚苯乙烯应力开裂的烃类有良好的耐久性。在现有热塑性塑料中,它的拉伸弹性模量较高。SAN 树脂经玻璃纤维增强,其软科学性能有显著提高。

12、丙烯酸类树脂

由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其它烯属单体共聚制成的树脂,通过选用不同的树脂结构、不同的配方、生产工艺及溶剂组成,可合成不同类型、不同性能和不同应用场合的丙烯酸树脂,丙烯酸树脂根据结构和成膜机理的差异又可分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。特性:具有极好的透光性,耐候性,成型性和尺寸稳定性好,但表面硬度低。用途:光学仪器、要求透明和一定强度的零部件,如窗、罩、盖、管等。
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