suliaogaixingjishudefazhanbujinshicailiaodexingnengdafudutigao,huozhebeifuyuxinxingneng,jinyibutuozhanleqiyingyonglingyu,erqiemingxiantigaolesuliaodegongyeyingyongjiazhi,zaishengchanshijianzhongjuyoufeichangzhongyaodediwei。muqianchangyongdesuliaogaixingfangfayougonghungaixingjishu、填充改性與纖維增強技術、化學改性技術和表麵改性技術等四種,文中分別對這些塑料改性技術的發展現狀進行了簡潔的介紹。
1、前言
隨著科學技術的發展,人工合成材料得到廣泛應用,已經深入到人類生產、生活中的各個領域,與鋼鐵、水泥、木材等一起成為現代工業的四大基礎材料,在國民經濟占據重要地位。塑料工業的迅速發展帶來兩個現實而重要的課題:廢棄塑料的回收與塑料的改性。
至2000年全世界塑料總產量已超過11,000萬噸,並且每年還已8%左右的增長速度繼續增加,改革開放以來,中國塑料的消費一直保持兩位數的增長速度,到2005年我國塑料製品達到2,198.55萬噸[1]。塑料製品的廣泛應用方便了人們的生產與生活,也帶來了引起全社會高度關注的“白色汙染”問題。
suliaodeguangfanyingyongduicailiaoxingnengtichugenggaodeyaoqiu,danyigaofenzicailiaoyijingbunengmanzushengchanheshenghuodexuqiu,bixuduicailiaojinxinggaixing。suoweisuliaogaixing,shizhitongguowuli、化學或物理/化學的方法使塑料的性能滿足生產、生活的需要,或使生產成本降低、或使材料的性能得到改善,或被賦予全新的功能[2]。
2、塑料改性的研究概況
塑料的改性方法很多,總體上可以劃分為共混改性、填充與纖維增強改性、化學改性和表麵改性等方法[3]。
2.1 共混改性
共(gong)混(hun)改(gai)性(xing)是(shi)塑(su)料(liao)改(gai)性(xing)最(zui)為(wei)簡(jian)單(dan)而(er)直(zhi)接(jie)的(de)方(fang)法(fa),主(zhu)要(yao)是(shi)指(zhi)在(zai)基(ji)體(ti)聚(ju)合(he)物(wu)中(zhong)添(tian)加(jia)一(yi)種(zhong)或(huo)一(yi)種(zhong)以(yi)上(shang)的(de)其(qi)它(ta)聚(ju)合(he)物(wu)或(huo)改(gai)性(xing)劑(ji)製(zhi)備(bei)成(cheng)宏(hong)觀(guan)均(jun)勻(yun)的(de)材(cai)料(liao)的(de)過(guo)程(cheng),通(tong)常(chang)包(bao)括(kuo)物(wu)理(li)共(gong)混(hun)、化學共混和物理/化學共混三種情況。在某種意義上講,聚合物大分子鏈的化學結構沒有發生劇烈的變化,主要是體係組成與微觀結構發生變化。
將(jiang)不(bu)同(tong)性(xing)能(neng)的(de)塑(su)料(liao)共(gong)混(hun),可(ke)以(yi)大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)聚(ju)合(he)物(wu)的(de)性(xing)能(neng),塑(su)料(liao)的(de)增(zeng)韌(ren)改(gai)性(xing)在(zai)生(sheng)產(chan)實(shi)踐(jian)中(zhong)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong),是(shi)共(gong)混(hun)改(gai)性(xing)中(zhong)非(fei)常(chang)成(cheng)功(gong)的(de)範(fan)例(li)之(zhi)一(yi)。吳(wu)馳(chi)飛(fei)等(deng)[4-6]以回收PET瓶片為主要原料,同時借鑒了低溫固相加工與反應擠出的優點,利用同向雙螺杆擠出機對PET/PC/SEBS體係進行共混擠出,采用4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)為擴鏈劑進行擴鏈和增容,製備出了簡支梁缺口衝擊強度>65kJ/m2,同時具有較好強度與韌性的新型高分子合金。Guimariäes等[7]研究了HDPE/POE共混體係的力學性能和熱性能,結果顯示HDPE和POE有一定的相互作用,共混物的拉伸性能得到明顯的改善,當POE用量達到5wt%時,可得到室溫超韌材料。馮衛星等[8]研究了PP/POE共混體係的相結構和增韌機理,結果表明POE在PP中形成均勻的Salami結構,可有效提高PP的常溫、低溫衝擊強度。
caiyonggonghunjishubujinkeyiliyongbutongsuliaodexingnengdehubuxingzhibeixingnengyouliangdexinxingjuhewucailiao,erqiekeyishixianjiangjiageangguidesuliaoyujiagexiangduidiliandesuliaogonghun,zaibujiangdihuolveweijiangdiqianzhexingnengdeqiantixiajiangdishengchanchengben。
2.2 填充與纖維增強改性
在(zai)聚(ju)合(he)物(wu)加(jia)工(gong)成(cheng)型(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong),為(wei)了(le)達(da)到(dao)提(ti)高(gao)塑(su)料(liao)某(mou)一(yi)性(xing)能(neng)或(huo)降(jiang)低(di)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)的(de)目(mu)的(de),多(duo)數(shu)情(qing)況(kuang)下(xia)會(hui)在(zai)塑(su)料(liao)中(zhong)添(tian)加(jia)不(bu)同(tong)比(bi)例(li)的(de)填(tian)充(chong)劑(ji),這(zhe)些(xie)填(tian)充(chong)劑(ji)大(da)多(duo)數(shu)是(shi)無(wu)機(ji)粉(fen)體(ti)或(huo)纖(xian)維(wei)等(deng)材(cai)料(liao)。在(zai)填(tian)充(chong)改(gai)性(xing)體(ti)係(xi)中(zhong),比(bi)較(jiao)成(cheng)功(gong)的(de)例(li)子(zi)是(shi)納(na)米(mi)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)和(he)蒙(meng)脫(tuo)土(tu)在(zai)塑(su)料(liao)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)。
胡聖飛等[9]人對PVC/CaCO3體係和PVC/ACR/CaCO3體係的研究表明,當納米CaCO3的用量為10wt%時,材料的拉伸強度達到最大,比相應的PVC和PVC/ACR共混物的拉伸強度高;同時,材料的抗衝強度也得到明顯的改善。任顯誠[10]等對納米CaCO3增韌增強PP體係進行研究發現,當加入CaCO3少量時,它主要起到補強的作用,隨著CaCO3用量的增加,複合材料內部的柔性界麵層體積分率上升,柔性界麵層在外力作用下先於基體發生屈服,導致材料的拉伸強度降低。
纖維增強複合材料具有“輕質高強”的特點,是一類性能突出的材料,在國民生產中得到廣泛的應用。常用的纖維品種有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等,熱塑性塑料基體有PP、PA、PBT、PC、ABS、POM、PPS和P
|