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改性材料基本知识

发布时间:2020.08.27
信息摘要:
改性材料的基本知识,改性材料的分散状态,改性材料的填充物态

一、塑料的添加剂

二、改性塑料中填充材料的分散状态及其形成填充改性塑料的性能除了与主要组分基体树脂的性质以及填充材料的性质、形态、尺寸、浓度密切相关外,填充材料的分散状态:基体树脂的高分子聚集态结构、织态结构:填充材料与树脂界面结构也有很大的影响。下面主要讨论填充材料的分散状态。

分散状态

1.无机粒子添加到聚合物熔体中经过螺杆或其他机械剪切作用,可能形成三种无机粒子分散的微观结构状态。无机粒子在聚合物中形成第二聚集态结构。在这种情况下,如果无机粒子的粒径足够小粒子间界面结合良好,无机粒子如同刚性链条一样对聚合物起着增强作用,这种分散状态具有很好的增强效果。如胶体二氧化硅和炭黑之所以对橡胶有增强作用,其中一个重要作用是他们在橡胶中形成了这种第二聚集态结构。无机粒子以无规的分散状态存在,有的聚集成团,有的以个别分散形式存在。这种分散状态既不能增强也不能增韧。由于粉团中粒子间的相互作用很弱,将成为填充材料中最为薄弱的环节。无机粒子均匀而个别地分散在基体树脂中。在这种情况下,无论粒子与基体树脂间有无良好的界面结合,都会产生一定的增强增韧效果。为了获得增强增韧的填充改性塑料,希望是第三种分散状态。

2. 无机粉粒状填充材料能否个别地均匀分散于基体树脂中与多种因素有关。在加工条件固定的情况下?与无机粒子的比表面积、表面自由能、表面极性树脂的表面极性树脂熔体的黏度?无机粒子与基体树脂间的相互化学作用等有关。从填充改性预期的效果来看无机粒子尺寸越小越好。但尺寸越小表面能越高,自凝聚能力越强,越难均匀分散。因表面能及高速运动碰撞摩擦下产生静电而凝聚成一个个粉团。这种凝聚体在后序的混炼加工及成型加工中靠机械剪切力是再也打不开的,就呈现上述第二种分散状态成为改性塑料中最不愿意看到的“白点”。

填充物态

粉粒状是属于长/径比近似为1的填充材料的分散状态,长/径比较大的填充材料是指短纤维状、针状、薄片状的填充材料。这类材料分散问题,有两个层次,其一、分散的均匀性;其二、取向。由于这类填充材料长、径明显的不对称性,其填充改性塑料成型加工制品时,物料的流动总会产生填充剂不同程度的取向分布。其取向有两种情况也伴随有两种取向状态。加压下,物料不发生大流动状态下的填充材料取向。加压下各个填料个体顺着把各个部位所受的压力差尽可能平均化的方向运动使得最大面积上接受压力导致填充材料方向与压力方向成直角的方向取向。在制品同一层上填充材料的取向是随机的基本上是属于二维取向状态。

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