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改性聚苯醚的耐蚀性和加工性优化方法

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:在85℃下汽油、煤油、发动机润滑油及其他油脂对其无侵蚀作用。3)强度、刚性、耐热性有所下降。PPO、PPS的熔点都很高,加工温度都大于300℃,而合金可将加工温度降至240~280℃,且熔体粘度也有所下降,其注射压力为90~95MPa,显著改善了PPO、PPS的加工性。

改性聚苯醚的耐蚀性和加工性优化方法

PPO除了MPPO改性品种外还有许多改性品种,如PPO/PA、PPO/ABS、PPO/PTFE、PPO/PO、PPO/PBT、PPO/PC、PPO/PSF、PPO/PPS等,并且各品种还有增强、阻燃及改性品种。这些品种通称为PPO合金,其中PPO/PA最具有规模。

1.PPO/PA合金

该合金是以PA6或PA66作为基体(海相),以PPO为分散体(岛相),相容剂(一般为弹性体)分散在PPO中,用新型的相容技术组成的微观相分离结构(海岛结构)的合金。将各组分的优点综合起来,且弥补了其各自的缺点,使PPO/PA具有耐溶剂、抗冲击、耐油、耐热等性能。PPO/PA合金的生产厂很多,著名厂商,如美国GE公司(NorylGTX系列)、日本旭化成公司、日本GE公司、德国巴斯夫公司等。该合金还派生了增强、阻燃及改性PPO/PA等品种。合金性能随PPO、PA、增强材料等组分配比而变化。其基本特性如下:

1)提高了抗冲击强度。未增强PPO/PA(如No-rylGTX910)在常温下缺口悬臂梁冲击强度达220J/m,-30℃时的缺口悬臂梁冲击强度>120J/m,优于PPO、MPPO、POM等塑料,且弹性模量(1720~2059MPa),拉伸强度(42~59MPa)也略有提高,在-30~60℃使用温度范围内模量及蠕变量变化很小。

2)提高了热变形温度。未增强合金的热变形温度120℃(1.86MPa)~190℃(0.46MPa),可作汽车外装板,可在烤漆温度下保持车形不变。

3)耐卤代烃、芳香烃、耐机油性高。在85℃下汽油煤油发动机润滑油及其他油脂对其无侵蚀作用。

4)电性能受PA的影响有所下降,吸水率及成型收缩率比MPPO的大。

5)加工性良好,可供注射、挤出、吹塑等方法加工制品,但以注射成型为主。其注射成型工艺条件:加工前原料需干燥处理,干燥温度为85~95℃,干燥时间为12~16h,注射温度为230~270℃;喷嘴温度为240~270℃;模具温度为70~100℃;注射压力为60~130MPa;螺杆转速为60~90r/min;成型周期30~60s。

由于该合金有刚性好、蠕变小、耐热、耐冲击、耐油等性能,且有增强、阻燃等改性品种,所以用途很广,如作汽车外板、挡泥板、后侧板、保险杠导风板、轮罩、散热器格栅、载货汽车的缓冲垫、摩托车发动机罩及电子电气、办公机械医疗器械中的各种零件等。

2.PPO/ABS合金

PPO/ABS合金是PPO与ABS掺混后组成的合金,可用不同组分与配比组成不同性能指标值的品种,但基本作用是提高PPO的冲击强度和耐应力开裂性,同时还可基本上保持PPO的综合性能。其性能特点如下:

1)提高了冲击强度,简支梁冲击强度可达33kJ/m2,明显高于PPO、MPPO、PC、POM等工程塑料的。

2)改善了加工性,提高了制品的表面光泽度、耐溶剂性和可电镀性。

3)强度、刚性、耐热性有所下降。

4)可供注射、挤出、吹塑、发泡成型,也可进行焊接、电镀等二次加工。

PPO/ABS合金有特色性能,且价格便宜,故应用较广,常用于电气、汽车、办公机械及纺纱管等零件。

3.PPO/PBT合金

PPO/PBT合金结构与PPO/PA合金相似,由非结晶PBT、相容剂(弹性体)与PPO组成,其中用PBT代替PA可克服PA带来的吸水性大的缺点。PPO/PBT合金的主要品种是由美国GE公司的Gemax系列。其性能特点如下:

1)冲击强度高,室温下悬臂缺口冲击强度达374J/m,-59℃时的悬臂缺口冲击强度可达59J/m,高于其他通用工程塑料的。

2)耐热性优良,其热变形温度(1.82MPa)达157℃,而GFPPO/PBT的热变形温度达260℃以上。

3)吸水率低,吸水性对制品性能影响小。

4)线胀系数小,尺寸稳定性好,制品外观美观。

5)可供注射、挤出、吹塑加工制品,宜用于制作抗冲击、耐热制品,常用作汽车外板材料。

4.PPO/PO合金

美国GE公司已开发了两种PPO/PO合金,商品名称NorylPPX(PPO/PP)、NorylXtra(PPO/HDPE)。(www.xing528.com)

(1)PPO/PP合金 其主要优点如下:

1)韧性好(与PA相当)且有刚性,抗蠕变。

2)耐热性好,可经受等离子喷涂或热喷涂等高温表面处理加工而不变形。

3)密度低,吸水性小,化学稳定性好。

4)制品表面质量极佳,作食品处理盘时表面耐刮,不粘性和剥离性好。

5)可回收性好,它可与其他以PP为基体或以PS为基体的Noryl系列塑料相容,可共混回收。

6)高流动性,可加工薄壁制品。

7)性能/价格比均衡。该合金的价格和性能都介于热塑性聚烯烃塑料和PA、ABS、GFPP、改性PET和PBT之间,其刚性、韧性、耐热性等性能指标与价格之比,经济合理,尤其受汽车制造商的欢迎。

PPX有增强及未增强两个品种。未增强品种常用作汽车挡面板、下罩等零件和食品加工盘(代替木材和金属)等。增强PPX常用作汽车前置零件、座椅后背、承重台面和下罩部件,以及电动工具、动力工具、泵体等制品的壳体。

(2)PPO/HDPE合金 该合金具有较高的热变形温度,0.46MPa下的热变形温度为93.3℃(而HDPE的仅为75~80℃),加工性好,尺寸稳定,可制成阻燃性达UL94V-0级的低发烟性材料,故阻燃性Xtra常用于电气绝缘材料,适用于飞机、轮船公共场所建材

5.PPO/PPS合金

该合金主要特点如下:

1)耐热、耐燃性优良。该合金热变形温度(1.82MPa)达255℃,且焊接性好,可用于制作需用表面贴装焊接加工的电气零件,阻燃性可达到UL94V-0级。

2)熔点降低且加工性提高。PPO、PPS的熔点都很高,加工温度都大于300℃,而合金可将加工温度降至240~280℃,且熔体粘度也有所下降,其注射压力为90~95MPa,显著改善了PPO、PPS的加工性。

3)耐溶剂腐蚀性及耐清洗性好,且保留了良好的力学性能。

PPO/PPS合金可按90/10~10/90(质量比)的比例(质量比)配制各种性能的品种和增强塑料等品种,可采用注射、挤出等方法加工制品,常作耐热、阻燃电气零件,如耐热断路器骨架、接插件等。

6.PPO/PTFE合金

该合金是由耐摩擦、自润滑、刚性、耐热、耐腐蚀的PTFE塑料与PPO共混而成的,所以合金继承了这些优点,具有强度高、刚性大、摩擦因数小(与POM的相似)、有自润滑性、耐热、吸水性小、尺寸稳定性好、耐蚀性好等优点,成为集金属材料性能与润滑材料性能于一体的结构材料,可直接将轴承与结构部件制成整体,减少加工工序,降低成本。可制作整体大型的轴承部件,且克服了常用轴承塑料(POM、PA)的易取向、收缩大、易翘曲、不宜制作大型制品和整体制品的缺点。

7.导电性PPO合金

它是采用高导电性金属填料与改性PPO共混的合金,既具有改性PPO的性能,又具有优异的导电性,可作为电磁屏蔽材料用作计算机、电子仪器中的屏蔽电磁波零件。

8.无机填充改性PPO

美国GE公司开发的Noryl BHM-HFG系列品种,具有刚性高,外观亮丽的特性,可作要求外观质量好、刚性大的结构件,如壳体、底座、机架等。

9.PPO三元合金

当某种二元合金尚存在缺陷时,常用三元合金的方法来弥补缺陷。如PPO/PP/PA,由于PPO/PA吸水性大,故加入耐水性PP,并以PPO为增强剂即可组成耐热、耐水、耐有机溶剂、抗冲击、流动性良好的合金材料,也可配制成阻燃品种。

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