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含有环氧基团的聚合物扩链剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-3-9 16:54:07
由于高分子材料在加工中的高分子断链降解,使得物理机械性能下降。特别是PA、PC以及PET一类的端基含有羟基和羧基基团的高分子材料,在反复回收加工中,性能下降更为严重,这给工程塑料使用简单普通方法的回收利用造成了很大的问题。

在一定的加工条件下含有环氧基团的聚合物扩链剂中的环氧基可以和羟基、羧基反应,含有环氧基团的聚合物扩链剂把较低分子量的高分子连接起来形成相对分子量更高的大分子从而较大幅度的提高其物理机械性能。

含有环氧基团的聚合物扩链剂使用后,含有环氧基团聚合物单体上接枝弹性体,不仅拉伸强度、弯曲强度(和模量)有了大幅度的提高,并且冲击强度也得到了很大的改善。

使用含有环氧基团的聚合物扩链剂的效果是十分显著的。PA树脂破碎料的拉伸强度提高了30%,接近正牌料的水平;PC树脂破碎料的拉伸强度提高了28%、冲击强度提高了22%以上;增韧的PA6-M14拉伸强度下降很少,但抗弯强度和抗弯模量都提高20%以上,缺口冲击强度提高了12%。可以断定如果用于再生PET效果会更加明显。目前此材料已在推广应用中。

玻璃纤维增强PA66或玻纤增强改性PA66材料大多数情况下应用于注塑制品加工。熔体材料在很高压力下(120~170MPa范围内)射入有固定形状的内表面光洁度很高的模具型腔内,并在模具内保压冷却到50℃以下时取出制件,所得制件表面光滑,即使玻纤外露也不形成制品缺陷。

一般制件的成型周期为20~60秒,选用的加工助剂只考虑材料在混炼造粒时的高温氧化降解和所要求的机械性能指标,比较容易解决。

但是玻璃纤维增强PA66或玻纤增强改性PA66材料使用单螺杆挤出机连续挤出异型材时,物料的热历程最少需要10min,造成PA的高温降解比注塑时严重得多。特别是玻璃纤维的动态分布状态和注塑时完全不同。

开放式塑料异型材的挤出过程中,机头压力较低,一般在5~10MPa,口模出口处压力更低,只有0.2~1.0MPa。这样的压力下,物料出口速度很慢(1~2.5m/min),而注塑料条的速度最少为120m/min。



4,4'-亚甲基-双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)(固化剂扩链剂MCDEA)是MDA类的衍生体,可与TDI 预聚体配伍制备性能优良的PU弹性体。它与相应的 MOCA、740M等混合使用,可以使PU弹性体性能得以提高,体现了良好地叠加作用。在PU的浇注、喷涂、RIM等工艺技术方法,以及微孔制品、TPU、胶粘剂、涂层剂等制品制备中,都有着广泛地应用。本品基本无毒,被欧盟批准可用于食品药品接触场合。

4,4'-亚甲基-双(3-氯-2,6-二乙基苯胺),固化剂扩链剂MCDEA特性与用途

a. 本品与 TDI 预聚体有着良好地相容、配伍性,所制备的PU制品具有优良的物理以及动态力学性能,在PU的浇注、喷涂、RIM等工艺技术方法都可使用;在PU的弹性体、微孔制品、胶粘剂、涂层剂等制品制备中,都有着广泛地应用;

b. 本品也可以用作环氧树脂的固化剂以及供制备聚酰亚胺等所用;

c. 由于在MDA中“乙基”基团的引入,使本品的毒性大为减低,如对于大白鼠经口中毒值为 LD50>5000mg/kg



玻璃纤维在高速注塑下,由于喷嘴处的剪切作用,玻璃纤维按流动方向取向而整齐排列,极大的减少了玻纤外露的倾向。相反,挤出由于速度很低,玻璃纤维不能有效的取向而成杂乱无序的排列,极易形成接团。这是造成玻纤外露的根本原因所在。

基于上述区别,从选择合适的PA树脂、调整熔体中玻璃纤维长度、加入两端含有极性基团的加工助剂和改善表面光亮度的无机填料等方面入手。

直接挤出PA66隔热条。所谓直接挤出是指从挤出机口模挤出的异型材经冷却定型后即成产品,无须再经过后加工。本材料使用的玻璃纤维为短切纤维。由于性能优异已供应多个厂家使用。

二次加工挤出PA66隔热条。所谓二次加工挤出是指从挤出机口模挤出的异型材经冷却定型后须经机械拉制成精确的异型材尺寸。本材料使用的玻璃纤维为长玻璃纤维。

纯的PA6树脂具有一定的耐磨性和自润滑性,但是作为轴承和耐磨件使用其摩擦系数仍然偏高(约0.5左右),磨耗量大,极限PV值小。使用石墨来降低材料和金属之间的摩擦系数,使用二硫化钼来提高PV值,并促进成核形成小的均相结晶。经多次试验,优化配方生产的材料,在轴承、耐磨环等制件中实际使用十分成功。

依据高聚物使用弹性体增韧的理论,高聚物的结构和用量直接影响到弹性体粒子分散粒子之间在基材中的距离,距离过大,增韧材料不能实现脆性转变,仍然为脆性材料;只有当弹性体的量达到某一值时,分散相粒子之间的距离小于某一值时,增韧塑料才会发生脆性转变,韧性会迅速提高。但是如果增韧剂过量造成分散的增韧剂粒子之间的距离过小、料粒基体带过薄,引发的银纹很容易引发贯穿性裂纹,导致冲击韧性下降和其他机械性能的大幅度下降。


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