1、7:261 參考書參考書 參考書： 1.塑料原料與助劑 科技出版社 段予忠 2.塑料工業 石油化學出版社 上海合成樹脂研究所 3.合成樹脂及塑料手冊 化工部科技情報所 4.橡膠(xingjio)塑料加工助劑 化工出版社 15.塑料加工技術應用手冊 機械出版社 李祖德第1頁/共58頁第一頁，共58頁。7:262第五章 ABS（Acrylonitrile Butadiene Styrene） 1簡介 ABS 1947年由美國橡膠公司(n s)研制，是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的共聚物，是一種性能優異的工程塑料，性能及價格處于通用塑料與工程塑料之間，所以也有把ABS劃為通用塑料的，我國2

2、003年產量為77萬t。 第2頁/共58頁第二頁，共58頁。7:263 由于ABS是由三種單體共聚合的，故它能表現出三種組份的協同性能， A使聚合物耐化學腐蝕，具有一定的表面硬度及提高制品表面亮度； B使聚合物呈橡膠(xingjio)狀韌性； S相使聚合物具有剛性和流動性。 所以，ABS具有耐熱、表面硬度高、尺寸穩定，耐化學性能及電性能良好，易于成型和機械加工等特點。第3頁/共58頁第三頁，共58頁。7:264合成路線： 乳液聚合、本體聚合、連續本體聚合 乳液聚合通過對橡膠粒度、分布等進行控制，制得各種品級的ABS。 也可先制得ABS接枝體，再和懸浮聚合或本體聚合制得的苯乙烯-丙烯腈共聚物進行

3、摻混，從而制得各種ABS。 本體聚合是新發展起來的ABS合成工藝，其特點是橡膠顆粒(kl)在樹脂中的分散較好，不需要乳化劑，后處理工序簡單。目前又發展為連續本體聚合工藝合成ABS，該方法可減少能源消耗，對三廢處理有利。2 ABS合成(hchng)路線第4頁/共58頁第四頁，共58頁。7:265ABSABS的發展趨勢 目前的ABS已不是三成分的簡單共聚體，而是AS樹脂連續相內有BR SBR NBR等橡膠狀聚合物微分散的兩相不均勻結構聚合物，寫作AXS比較合適，可以把ABS看作(kn zu)抗沖AS樹脂，或合成橡膠增韌AS樹脂，橡膠含量一般在20-30%左右。 例如：AAS丙烯酸橡膠與AS的共聚物

4、，其耐候性非常好，在戶外陽光照射1000小時，其沖擊強度、斷裂伸長率下降很小。 ACS 是CPE與AS的共聚物，其阻燃和耐候性能有很大提高 EPSAN 乙丙橡膠與AS的共聚物，耐候和沖擊強度提高很大第5頁/共58頁第五頁，共58頁。7:266 3 ABS種類(zhngli)3.1透明級：透明型ABS樹脂，日本合成橡膠公司于1962年首先開發成功，20 世紀80年代獲得了較大的發展。目前，國外主要商品有：日本JSR-53、Toyorak900，BASF 的KU5004R、美國腈化物公司MA等，透光率達85%以上。主要用作透明箱、頂蓋、殼體、容器、塑料零件、配電盤、汽車附件、裝飾品等。3.2電鍍型

5、ABS樹脂：ABS 樹脂易于電鍍，是很好的非金屬電鍍材料。鍍層與基層的粘結力比其他塑料要強，經過(jnggu)電鍍工藝表面金屬化處理賦予良好的金屬外觀，常作為金屬替代用品，廣泛用于諸如汽車、無線電、商用機械、工藝美術、銘牌、裝飾件等方面。第6頁/共58頁第六頁，共58頁。7:267 電鍍(dind)級ABS電鍍級ABS ABS 樹脂的基本特點是： 橡膠含量較高，性能上屬高沖擊甚至超高沖擊級；橡膠相的粒徑較大，且分布越窄越易電鍍操作；表面容易均勻點蝕；鍍層與基材粘結力強；熱膨脹系數小，利于鍍層的附著；流動性一般高于對應的高沖級或超高沖級ABS ABS 樹脂；適當提高ABS ABS 樹脂的丙烯腈含

6、量或者摻入一些高丙烯腈含量的ABSABS樹脂可以改進鍍層的特性。 電鍍型ABS ABS 的生產方法與通用ABS ABS 相同。 我國蘭州石化公司的301M301M，比較適合電鍍。美國通用公司的EP3510 EPBM3570EP3510 EPBM3570由于它們尺寸穩定性高，耐熱及耐寒穩定性優異(yuy)(yuy)，是優秀的電鍍用材料。第7頁/共58頁第七頁，共58頁。7:2684.ABS的性能(xngnng)4.1識別 ABS不透明，易燃，火焰(huyn)呈黃色黑煙，發出特殊氣味，無熔融滴落。 4.2 物理性能 A 密度為1.05g/cm3左右 B 制品收縮率為0.4-0.8% C 吸水率低,

7、約為1%左右。（注塑加工使用時，應進行烘干，大多采用80，4小時）第8頁/共58頁第八頁，共58頁。7:269 4.3著色性: ABS 無臭無味無毒,能自由著色,可以(ky)與有機的和無機的顏料摻和,制得任何色澤的塑料制品. 4.4熱性能: 熱變形溫度為65-125, ABS制品的使用溫度范圍從-40-100(與承載負荷的大小有關) 第9頁/共58頁第九頁，共58頁。7:26104.5 電性能： ABS的電絕緣性很少受溫度、濕度的影響，而且在很大的頻率變化范圍內保持恒定。其體積電阻率為1016cm左右(zuyu)。4.6 可電鍍性 鐘表外殼，某些高檔汽車內飾件，裝飾品，學習用品 第10頁/共5

8、8頁第十頁，共58頁。7:2611 4.7機械性能： 沖擊(chngj)強度，拉伸強度、彎曲強度都較好。 4.8化學性能： 溶于大多數芳香族，如苯、甲苯、乙苯及苯乙烯單體。 第11頁/共58頁第十一頁，共58頁。7:2612 ABS應用領域(ln y)非常廣泛，注塑級ABS在家用電器、通訊、汽車等領域(ln y)有廣泛應用，各種機殼、零部件、燈具、雜品 擠出級ABS應用于各種板材、管材、圓棒等5.ABS的用途(yngt)第12頁/共58頁第十二頁，共58頁。7:26136.1阻燃方面 如與PVC共混，提高耐燃性。 .6.2耐侯方面 將B相換成EPDM，其耐候性將大大提高。6.3耐熱方面 添加耐

9、熱劑6.4提高光澤和消光 有些制品要求外觀光亮應提高光澤，而有些制品像微機等為避免刺激操作人員的眼睛，應對其進行消光處理。6.5高剛性方面 加入(jir)玻璃纖維增加剛性6.ABS改性第13頁/共58頁第十三頁，共58頁。7:2614第六章 聚酰胺PA (Polyamide)PA (Polyamide) 1.簡介 聚酰胺俗稱尼龍。在尼龍出現之前人們用真絲作衣服(y fu)，而絲的主要成份是蛋白質，蛋白質的主要成份是氨基酸的羧酸和其它氨基酸的氨基逐個縮聚而成有酰胺鍵的高分子。1939年由美國杜邦公司生產出替代真絲的合成纖維,其商品名為“Nylon”，由于酰胺健的存在，所以稱之為聚酰胺。指主鏈上有

10、酰胺基團CONH重復結構單元的線型聚合物。由二元酸與二元胺或由內酰胺經縮聚而得。 在纖維行業我們稱之為錦綸。第14頁/共58頁第十四頁，共58頁。7:2615 聚酰胺命名原則是根據(gnj)合成單體的碳原子數來命名，如PA6是由6個碳原子的己內酰胺自聚而成，PA610是由6個碳原子的己二胺和10個碳原子的癸二酸縮聚而成。 主要尼龍品種有PA4、PA46、PA5、PA6、PA7、PA8、PA9、PA11、PA12、PA66、PA610、PA1010、澆注尼龍(MC)。 第15頁/共58頁第十五頁，共58頁。7:2616合成路線： 糠醛路線、苯酚路線和蓖麻油路線等三種方式：內酰胺開環聚合、 二元酸

11、與二元胺縮聚(suj)、 澆注（MC）-己內酰胺單體在堿金屬催化劑作用下急速聚合而得。過程：在惰性氣體保護下向熔融單體中快速加入催化劑和穩定劑后立即注入模腔，在模腔內聚合。2聚酰胺合成(hchng)第16頁/共58頁第十六頁，共58頁。7:26173.1 識別多為半透明白色顆粒狀，無毒、無臭、不霉爛，多數PA燃燒時慢慢熄滅，火焰緩慢，火焰上端黃色(hungs)、下端藍色，帶有噼啪聲，熔融滴落拉絲，起泡，有芳香味，類似特殊羊毛味。 3.聚酰胺的性能(xngnng)特點第17頁/共58頁第十七頁，共58頁。7:2618 3.2 物理性能： a 密度在1.02-1.17 b 成型收縮率較大為1.0-

12、2.5% c 因為尼龍有酰胺基團，呈極性能形成氫鍵，熔點高；易吸水，吸水率為12.5左右。結晶度高（40-60%）。 主要特點(tdin)是耐磨性好，有自潤滑性，抗蠕變性能不好，不能制造精密零件；第18頁/共58頁第十八頁，共58頁。7:26193.3 熱性能 熱變形溫度在66104（1.82MPa）熔點215260，長期使用溫度可達803.4電性能 體積電阻率在10121015cm，由于其吸水率大，所以不太適宜(shy)用作高壓電氣絕緣材料。 3.5化學性能 耐化學性能優良，對酸、堿、鹽穩定，只有強極性溶劑如苯酚、甲酚可將其溶解。 3.6機械性能 拉伸強度大，為5080Mpa，彎曲強度為80

13、120Mpa，沖擊強度（簡支粱缺口）為420kJ/m2。 第19頁/共58頁第十九頁，共58頁。7:26203.7 加工特性： 因為易吸水，所以加工時應進行干燥處理，一般情況100左右烘干48小時，使其含水量不超過0.3，特殊制品應在真空干燥箱中進行。還由于尼龍的熔融粘度較小，容易產生“流涎(li xin)現象“，所以在注塑時應采用自鎖式噴嘴。第20頁/共58頁第二十頁，共58頁。7:2621性能性能PA6PA66PA1010PA11密度（密度（g/cm3）1.12-1.141.14-1.151.04-1.091.04-1.05拉伸強度（拉伸強度（Mpa）50-7877-8450-5450-6

14、0斷裂伸長率（斷裂伸長率（%）200-30060-30050-200300簡支梁缺口沖擊強度簡支梁缺口沖擊強度(KJ/m2)2-62-554彎曲強度彎曲強度(MPa)120-12556-9778-8250體積電阻率體積電阻率(cm)1012 101410151013硬度硬度(洛氏洛氏R)119120/108熱變形溫度熱變形溫度()1.82MPa68104 80 543.PA的性能(xngnng)比較第21頁/共58頁第二十一頁，共58頁。7:26224 PA的應用領域應用領域：90%用于纖維（錦綸）、纜繩、刷子、衣服、魚網、簾子線、絲襪等10%用于工程塑料 主要(zhyo)用在機械儀器儀表、汽

15、車、紡織等方面作軸承、齒輪、渦輪、泵及閥門零件、墊圈、風葉風扇等。第22頁/共58頁第二十二頁，共58頁。7:2623第七章 聚酯樹脂(j zh sh zh) 1簡介 聚酯樹脂的主鏈上含有酯基 (-C-O-)基團(j tun)，分兩大類： 一類是不飽和聚酯（UP），是一種熱固性材料，其主要原料有二元酸、二元醇、乙烯基單體。 另一類是飽和聚酯，飽和聚酯常見的有兩種PET 和PBT。第23頁/共58頁第二十三頁，共58頁。7:2624 合成路線 1.1不飽和聚酯的合成路線 先由二元酸與二元醇發生酯化反應制成線性聚酯，然后再與苯乙烯單體進行交聯固化得到體型(txng)結構的不飽和聚酯。第24頁/共5

16、8頁第二十四頁，共58頁。7:26251.21.2飽和聚酯合成路線(lxin)(lxin) 對苯二甲酸 180 180190 190 直接酯化法 或對苯二甲酸二甲酯 催化劑 或酯交換法 過量的乙二醇 中間產物（260260280280）加壓縮聚 聚對苯二甲酸乙二醇酯 （PETPET）第七章 聚酯樹脂(j zh sh zh)第25頁/共58頁第二十五頁，共58頁。7:26262 PET 2 PET 2.1 PET 樹脂簡介 PET 俗稱滌綸，紡織行業有大量應用，其熔融溫度為260 ，玻璃化溫度為80 ， 2.2 識別(shbi)： 易燃，黃色火焰，邊緣藍色，黑煙，特殊氣味，微微膨脹，有時破裂。第

17、26頁/共58頁第二十六頁，共58頁。7:2627 2.3 物理性能： 乳白色或淺黃色高結晶聚合物，耐蠕變、抗疲勞、尺寸穩定性好。密度在1.31.4，由于(yuy)有極性基團，其吸水性較強，成型前應在130左右干燥8小時左右。成型收縮率在1.52.0第27頁/共58頁第二十七頁，共58頁。7:2628 2.4 熱性能： 耐熱性好，長期使用溫度在120左右，熔點260 ，玻璃化溫度80 2.5 電性能： 電絕緣性優良，耐電暈性差 2.6 化學(huxu)性能： 耐化學(huxu)腐蝕性相對其它塑料樹脂稍差，不宜在濃酸、濃堿環境中工作。第28頁/共58頁第二十八頁，共58頁。7:2629 應用領域

18、 纖維（紡織業） 電影、膠卷(jiojun)、磁盤、X光、 錄音、錄象帶等的片基。包裝業，飲料瓶、食品盒、雙向拉伸膜等。電子電器零部件。第29頁/共58頁第二十九頁，共58頁。7:2630 2.8 改性 共聚：提高PET 的結晶速度、改善加工性能。 填充(tinchng)：增強、提高耐熱和降低成本。 共混：PET/PBT PET/HDPE PET/PA PET/PC PET/PC/PMMA 等。 成核：在改善結晶性能的同時，改善光潔度、熱穩定性及脫模性。第30頁/共58頁第三十頁，共58頁。7:26313 PBT3.1 PBT樹脂簡介 PBT也是一種線性熱塑性樹脂，聚對苯二甲酸丁二醇酯又名聚對

19、苯二甲酸四次甲基酯，密度在1.311.55 ，易吸水，加工前要干燥處理(chl)，其它性能和PET 類似，總體上優于PET。成型收縮率在1.52.2。第31頁/共58頁第三十一頁，共58頁。7:2632 3.2 合成路線 與PET 類似 以對苯二甲酸甲酯與丁二醇作為(zuwi)原料進行酯交換法反應制得，也有用對苯二甲酸與丁二醇直接酯化反應制得。反應溫度為150170 。純樹脂制品較少，大部分采用玻璃纖維增強改性，用硼纖維增強的PBT可應用于飛機或航天飛機上某些部件。應用領域主要電子電器的接插件、齒輪、軸承、點火器零件等。第32頁/共58頁第三十二頁，共58頁。7:26333.3 改性 增強填充

20、(tinchng) 共混 PBT/PET PBT/PC PBT/EVA 改善熱穩定性 改善耐磨性 第33頁/共58頁第三十三頁，共58頁。7:2634 PEN（聚萘基酸乙烯酯） 常見品種為聚萘二甲酸乙二醇酯，由2,6-萘二甲酸與乙二醇縮聚而成，結構與PET相似，耐溫高于PET，主要應用在高溫飲料瓶方面，啤酒、茶飲料。可在100灌裝，另外其氣體阻隔性好，還可阻隔365納米以下(yxi)的紫外線，耐化學溶劑性好。4 PEN類第34頁/共58頁第三十四頁，共58頁。7:26351 簡介 PC是一種通用的工程塑料之一，分子主鏈上含有聚芳香族酯鍵的熱塑性塑料，1956年由德國拜爾公司以雙酚A為原料合成出

21、來并投入商業生產,其分子主鏈上含有-O-R-O-C-)鏈節，酯基種類多種，可以(ky)是脂肪族、脂環族和芳香族。 目前作為工程塑料使用的大多是芳香族PC。 第八章 聚碳酸酯(j tn sun zh)（PC）Polycarbonate第35頁/共58頁第三十五頁，共58頁。7:2636 2 合成路線：2.1 光氣法（溶液(rngy)法） 光氣法：雙酚A鈉鹽水溶液(rngy)與光氣通過縮聚制得。第36頁/共58頁第三十六頁，共58頁。7:2637PC光氣法合成(hchng)路線第37頁/共58頁第三十七頁，共58頁。7:2638 2.2 酯交換法（熔融縮聚） 碳酸二甲酯由碳酸二乙酯與甲醇(ji c

22、hn)的酯交換反應制得，再由碳酸二甲酯生產碳酸二苯酯，碳酸二苯酯再與雙酚A 反應生成預聚物，預聚物再經聚合生成聚碳酸酯產品。PC酯交換法合成(hchng)路線 酯交換法：雙酚A和碳酸二苯酯200時在催化劑作用下熔融(rngrng)進行 酯交換制得PC。第38頁/共58頁第三十八頁，共58頁。7:2639 PC 是一種線型的碳酸聚酯，分子中碳酸基團與另一些基團交替排列，這些基團可以是芳香族、可以是脂肪族，也可以兩者皆有。雙酚A 型PC 是一種無定型的工程塑料，具有良好的韌性、透明性和耐熱性。碳酸酯基團賦予韌性和耐用性，雙酚A基團賦予高的耐熱性。 PC 的主要性能缺陷是耐水解穩定性不夠高，不能用于

23、重復經受高壓蒸汽的制品,對缺口敏感(mngn)、耐有機化學品性和耐刮痕性較差，長期受紫外線照射會發黃。和其他無定型樹脂一樣，PC 易受某些有機溶劑的侵蝕。3 PC性能(xngnng)介紹第39頁/共58頁第三十九頁，共58頁。7:2640PC性能(xngnng)3.1 3.1 識別： 透明無色顆粒、燃燒速度慢，并慢慢熄滅，火焰亮黃色，黑煙碳束，有花果臭味，熔融起泡。3.2 3.2 剛硬又有韌性 被譽為“透明金屬”；苯環具有剛性，碳酸酯鏈有韌性；3.3 3.3 物理性能： 無定型材料，無毒、無味、無臭；PCPC的透光率高達9090，僅次于PMMAPMMA；密度 1.18 1.181.201.20

24、，收縮率0.50.50.80.8；透光率90%90%、折光系數(xsh)1.589(xsh)1.589；吸水率0.15-0.35%0.15-0.35%；加工前應在真空烘箱中120 120 干燥4 41212小時。 第40頁/共58頁第四十頁，共58頁。7:26413.4 有均衡的機械性能和熱性能機電性能；綜合性能優異；蠕變小，尺寸(ch cun)穩定性好，可在-60-120長期使用。 3.5 熱性能優 熱變型溫度130-140 ； 最高使用溫度可達135 PC廣泛應用于精密儀器的透明面板、通訊領域（手機、BP）、汽車、筆記本電腦、VCD、DVD光盤(un pn)、大桶水的水桶、塑料水杯、薄膜等

25、。4 PC應用領域第41頁/共58頁第四十一頁，共58頁。7:2642性能性能PETPBTPC密度（密度（g/cm3）1.351.411.20拉伸強度（拉伸強度（MPa）758066簡支梁缺口沖擊強度簡支梁缺口沖擊強度(kJ/m2)4466彎曲強度彎曲強度(MPa)9011095熱變形溫度熱變形溫度()0.45MPa8585130PET、PBT、PC性能(xngnng)比較第42頁/共58頁第四十二頁，共58頁。7:2643 PC/ABS PC/PMMA PC/PET PC/PBT 玻璃纖維增強阻燃改性。 加入納米蒙脫土改性，用量少，賦予材料一些(yxi)新的性能，是材料具有高強度、高韌性及高阻隔性，力學