作者:   發(fā)布時間:2018/5/24 9:45:52   瀏覽次數(shù):4693

何謂塑料改性？

塑料改性是將通用樹脂通過物理的、化學(xué)的、機械的方法，改善或增加其功能，在電、磁、光、熱、耐老化、阻燃、機械性能等方面達到特殊環(huán)境條件下使用的功能。從原料樹脂的生產(chǎn)到多種規(guī)格及品種的改性塑料母料，為了降低塑料制品的成本，提高其功能性，都會存在塑料改性技術(shù)。 

改性的目的是什么？

塑料表面改性的目的主要可分為兩大類：一類是直接應(yīng)用的改性，另一類是間接應(yīng)用的改性。

（1）直接應(yīng)用的塑料表面改性直接應(yīng)用改性是指可以直接獲得應(yīng)用的一些改性，具體有表面光澤度、表面硬度、表面耐磨性及摩擦性、表面防老化、表面阻燃、表面導(dǎo)電及表面阻隔等。塑料表面這方面的改性近年來開發(fā)應(yīng)用很快，如在塑料阻隔改性方面，表面阻隔改性占有很重要的地位。

（2）間接應(yīng)用的塑料表面改性間接應(yīng)用改性是指為直接應(yīng)用打基礎(chǔ)的一些改性，具體如為改善塑料的粘接性、印刷性及層化性等而進行的提高塑料表面張力的改性。例如，以塑料電鍍?yōu)槔?，未?jīng)表面處理的塑料品種只有ABS的鍍層牢度能達到要求；尤其聚烯烴類塑料品種，鍍層牢度十分低，必須進行表面改性以提高與鍍層的結(jié)合牢度，方可進行電鍍處理。

改性改的是什么性？

塑料改性有其目的，每種需求目的所使用的改性方法均有不同。這里介紹幾種常遇到的改性需求及其使用的改性方法。

改變塑料的密度

（1）降低塑料密度

說降低密度可能你清楚，但是換個說法你就明白了：讓塑料變輕。降低塑料的密度方法有發(fā)泡改性、添加輕質(zhì)填料及共混輕質(zhì)樹脂三種。塑料制品的發(fā)泡成型是降低其密度的最有效方法。而添加輕質(zhì)添料和共混輕質(zhì)樹脂兩種改性方法，只能小幅度地降低密度，其降幅一般只有50%左右，最低相對密度只能達到0.5左右。塑料發(fā)泡制品的密度變化范圍很廣范，相對密度最低可達到10-3。

（2）提高塑料密度

提高塑料的密度是使原樹脂相對密度升高的一種方法，主要為添加重質(zhì)填料和共混重質(zhì)樹脂。添加重質(zhì)填料提高塑料的密度方法主要的填料有金屬粉、重質(zhì)礦物填料；共混重質(zhì)樹脂提高塑料的密度，此種方法提高幅度比較小，一般最高只能達到50%左右。主要適于一些輕質(zhì)樹脂如PE、PP、PS、EVA、PA1010及PPO等。常加入的重質(zhì)樹脂有：PTFE、FEP、PPS及POM等。

塑料的透明性改進

關(guān)于塑料的透明性，在之前的文章中有所介紹，這里只簡單介紹一下。改進塑料透明性的原理是利用晶體與透明性的關(guān)系。塑料的透明性大小與其制品的結(jié)晶度大小和結(jié)晶結(jié)構(gòu)有關(guān)，通過控制制品的不同形態(tài)結(jié)構(gòu)，可以改善其透明性。

衡量一種材料的透明性好壞，有許多性能指標都需要考慮。常用的指標有：透光率、霧度、折光指數(shù)、雙折射及色散等。在上述指標中，透光率和霧度二個指標主要表征材料的透光性，而折光指數(shù)、雙折射及色散三個指標主要用于表征材料的透光質(zhì)量。一種好的透明性材料，要求上述性能指標優(yōu)異且均衡。

常用的改變晶型方法有：

①控制結(jié)晶質(zhì)量，例如晶型、球晶含量、晶體尺寸、晶體規(guī)整性的控制；

②提高折射率，主要是通過加入不影響透明性的高折射率有機物或無機物來提高；

③降低雙折射，可通過控制加工中的取向，即降低取向度而達到降低雙折射的目的。

④添加改進塑料的透明性，是指在透明樹脂中加入小分子物質(zhì)，從而改善其透明性的方法。利用這種方法可提高透光率、折射率，降低雙折射。

⑤添加成核劑，是增大透明樹脂透光率最有效的一種方法。成核劑是一種可以促進結(jié)晶的小分子物質(zhì)。它在樹脂中可以起到晶核的作用，使原有的均相成核變成異相成核，增加結(jié)晶體系內(nèi)晶核的數(shù)目，使微晶的數(shù)量增多，球晶數(shù)目減少，從而使晶體尺寸變細，樹脂的透明性提高。

⑥添加高折射率無機物

⑦添加能降低雙折射的物質(zhì)

⑧添加抗霧劑

塑料的硬度和柔性改進

（1）添加改進塑料的硬度是指在塑料中加入硬質(zhì)添加劑的一種改性方法。常用的硬度填加劑為剛性無機填料及纖維。

（2）塑料的表面硬度改進方法是指只改善塑料制品外表的硬度，而制品內(nèi)部的硬度不變。這是一種低成本的硬度改進方法。這種改性方法主要用于殼體、裝飾材料、光學(xué)材料及日用品等。這種改性方法主要包括涂層、鍍層及表面處理三種方法。

（3）共混與復(fù)合改進塑料的硬度：①塑料共混改進方法即在低硬度樹脂※※混高硬度樹脂，以提高其整體硬度。常見的共混樹脂有：PS、PMMA、ABS及MF等，需要改性的樹脂主要為PE類、PA、PTFE及PP等。②塑料復(fù)合改進硬度的方法即在低硬度塑料制品表面上復(fù)合一層高硬度樹脂。此方法主要適合于擠出制品，如板、片、膜及管材等。常用的復(fù)合樹脂為PS、PMMA、ABS及MF等。

（4）添加增塑劑改進塑料的柔性：增塑劑的主要作用是改善樹脂的加工性，即降低加工溫度，改善加工流動性。但其加入到相關(guān)的樹脂中，還可以賦予制品以柔性。適用于增塑劑進行改進柔性的樹脂有：PVC、PVDC、CPE、SBS、PA、ABS、PVA及氯化聚醚等。

塑料的加工性能改進

塑料的加工過程是由塑料原料（樹脂+添加劑）變成具有一定強度制品的過程。熱塑性樹脂和熱固性樹脂其加工過程中所發(fā)生的變化不同。改進塑料的加工性能主要集中在：提高樹脂的熱分解溫度；降低樹脂的熔融溫度；改善樹脂的加工流動性；改善樹脂的熔體特性。常用改性方法是添加改性，添加增塑劑和潤滑劑。增塑劑可提高聚合物塑性；潤滑劑的作用是降低物料之間及物料和加工設(shè)備表面的磨擦力，從面降低熔體的流動阻力，降低熔體粘度，提高熔體的流動性，避免熔體與設(shè)備的粘附，提高制品表面的光潔度等。

塑料的增強

塑料的增強一般是添加補強填料和纖維。大部分常規(guī)填料直接添加到樹脂中，會引起塑料的拉伸強度下降。但有些經(jīng)過表面獨步一時的或直接添加的特殊填料不但不引起拉伸強度的下降，反而會在一定程度上提高拉伸強度，我們稱這類填料為補強填料。補強填補的增強改性遠不及增強纖維，只可用于一些強度要求不太高的場合。塑料添加纖維增強方法是最常用且有效的增強方法。增強用纖維類材料是塑料用最主要的增強材料，其用量可占整個增強材料的90%以上。增強用纖維類材料包括纖維和晶須兩大類，具體品種主要有：無機類（如玻璃纖維、石棉纖維、碳纖維、晶須、石英纖維、石墨纖維及陶瓷纖維等）、有機類（如PAN纖維、聚乙烯纖維、PA纖維、PC纖維、PVC纖維及聚酯纖維等）、金屬類（如硼纖維及鋁、鈦、鈣等金屬晶須等）。

塑料的增韌一般是共混彈性體材料，常用彈性體增韌材料有：高抗沖擊樹脂，如CPE、MBS、ACR、SBS、ABS、EVA、改性石油樹脂（MPR）等；高抗沖擊橡膠，如乙丙橡膠（EPR）、三元乙丙橡膠（EPDM）、丁腈膠（NBR）、丁苯膠、天然膠、順丁膠、氯丁膠、聚異丁烯及丁二烯膠等。

塑料的熱學(xué)性能和阻燃性能改進

影響塑料制品使用的熱學(xué)性能主要為耐熱溫度和耐低溫溫度。耐熱溫度主要可用熱變形溫度、馬丁耐熱溫度及維卡軟化點表示；而耐低溫溫度一般可用脆化溫度表示。在所有填料中，除有機填料外，大部分無機礦物填料都可明顯提高塑料的耐熱溫度。常用的耐熱填料有：碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、云母、煅燒陶土、鋁礬土及石棉等。例如，云母的最高使用溫度可達1000攝氏度，是最有效的耐熱改性填料。另外，塑料的增強改變耐熱性效果比填充還要好，這主要是因為大部分纖維的耐熱溫度十分高，熔點大都超過1500攝氏度。常用的耐熱纖維主要有：石棉纖維、玻璃纖維、碳纖維、晶須、聚酰胺纖維及丙烯酸酯纖維等。

大多數(shù)塑料的阻燃性都不是十分好，塑料配方中需要添加阻燃劑。阻燃劑，它是一類能夠阻止塑料引燃或抑制火焰?zhèn)鞑サ闹鷦?。此外，還需要添加抑煙劑輔助。

塑料成本降低

降低塑料的成本一直是廠家的追求，所以會使用一些改性方法降低成本。主要的方法有添加填料、共混廉價樹脂等。當(dāng)然，希望供應(yīng)廠家能夠在降低成本同時不要忘了性能的需要。

塑料的改性無非就是以上這些內(nèi)容，具體的實際改性過程是很復(fù)雜的，一方面是成本利益限制，另一方面是客戶需求，需要多種改性方法共同實現(xiàn)。