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1、第一篇汽车塑料根底知识一、汽车塑料制品开展过程二、汽车用塑料主要特点三、我国汽车塑料制品开展现状与趋势四、塑料在轿车饰件的应用第二篇 汽车用塑料制品与材料一、聚氨酯泡沫塑料制品二、工程塑料汽车零部件三、塑料基复合材料汽车制品四、塑料及树脂缩写代号五、塑料的组成六、汽车塑料制品常用聚合物树脂七、汽车塑料制品的主要助剂八、汽车塑料制品的常用填充物与增强物九、汽车塑料的需要的主要性能指标第三篇汽车饰件用塑料及其制品一、汽车饰件与塑料二、汽车用聚氨酯泡沫塑料三、汽车软饰件与塑料四、反响注射模塑及制品第四篇 汽车常用塑料及饰件一、聚丙烯塑料汽车塑料件二、聚乙烯汽车塑料件三、改性聚苯乙烯塑料四、聚氯乙烯车
2、塑料件第 五篇塑料构造制品材料的选用原那么一、塑料材料选用的考前须知二、塑料材料的选用范围三、常用零部件的选用方法实例第六 篇塑料制品的设计要求一、设计的工艺性二、典型零部件的设计二、PE聚乙烯1PE的种类与应用领域PE材料的种类很多,不同的PE有不同的力学性能与加工性能,根据不同的用途与性能要求,相应的用不同的PE制成不同的产品。PE的力学性能与其密度有很大关系,密度越高,力学性能越好。不同的PE原材料与在建筑中适用的产品如表2-3所示。表2- 4PE原材料特性与适用产品名称缩写密度或分子量性能汽车用高密度聚乙烯HDPE0.941-0.965,力学性能较好膜低密度聚乙烯LDPE力学性能较差线
3、性低密度聚乙烯LLDPE线性构造超高分子量聚乙烯UHMWPE分子量大于150万特别耐磨,力学性能特别好耐磨衬材市售商品PE以MI熔融指数进展分级,MI值在0.3-20范围内,分子量越大,密度越高,MI值越小。 MI代表意义为:加工温度190C0、 载荷2160g、10秒内、从直径、长8mm的毛细管中挤出的克数。2PE的性能特点PE的最大优点是对人体无害与耐溶剂性能特别优秀,常温下几乎没有可溶解的溶剂,只有某些烃类物质能使它溶胀甚至溶解,比方,四氯化碳。PE的耐介质腐蚀的能力也特别强,可耐大多数酸性与碱性物质,只有浓硫酸与浓硝酸方能够慢慢地侵蚀它。因此,PE可被用来加工成建筑中需要接触大多数化工
4、液体的管材,由于耐腐蚀性好,还特别适用于制造成输送饮用水的管道与医用、药用输液管。超高分子量聚乙烯材料是近年来开展的新材料,由于它的分子量特别大,理化性能具有很多超出寻常PE材料的优点,被誉为现代奇异新塑料。尤其是他的耐磨性能非常好,甚至可以为普通钢材的8-9倍,这种材料非常适合用于很多易磨损材料。但是由于超高分子量聚乙烯材料的分子量相当大,长期以来,它的加工成型是一个问题。通过配方改性或对挤出加工设备进展特殊的改造,目前已经能连续挤出加工成型。PE作为汽车材料应用,其最大的缺点是容易燃烧,因此,用PE一定要采用比拟保险的阻燃措施,最简单、常用的方法是参加适宜的而且有足够量的阻燃剂,用来改善P
5、E的燃烧性能。3PE与其它化合物的共聚物 PE与其它物质形成的共聚物如表2-5所示。 表2-5 PE与其它物质形成的共聚物单体1 单体2 共聚物名称 性能特点 建筑应用 PE 醋酸乙烯 EVA 弹性随VA量增加 抗冲改性剂 PE 氯气 CPE 燃烧性能随氯改善 抗冲改性剂 PE 氯气、二氯化硫 氯磺化PE 弹性体 抗冲改性剂 (三) 、PS (聚苯乙烯) 1PS的种类与应用领域聚苯乙烯树脂的加工方法有悬浮聚合与本体聚合两类,本体聚合法的聚苯乙烯是由苯乙烯单体聚合而成的.本体聚合只需要加热及加引发剂,就可以得到纯度较高的连续聚合产品,但对聚合反响控制难度较高。悬浮聚合要以水作为分散剂,聚合得到P
6、S颗粒。PS常用于加工建筑中应用较多的发泡PS材料。加工泡沫塑料的方法是将PS与低沸点的有机液状物例如丁烷加热至一定温度,然后在较高压力下使液体渗入到PS的内部,当冷却时,该低沸点的液体就被固定在PS粒子的内部,一旦这些粒子再次遇到蒸汽加热时,PS粒子就会软化、粘连,但使其同低沸点物同时发生气化,就膨胀成多个有隔离层的小气孔,即形成PS泡沫塑料。 2PS的性能特点用单纯的PS加工材料时,其外观特点是无色透明,透光率可到达90% 或更高,性能特点是刚性较好。用PS材料加工出来的产品虽然平整而挺括,但它的脆性较大,不能承受冲击力。PS用于汽车中的另一个缺点是容易燃烧,而且由于含苯,它在燃烧时发出较
7、大的黑烟与黄色明火,还会散发出苯类物质特有的、有害、难闻气体。PS能溶于苯、甲苯、乙苯等苯类芳香族溶剂,另外,PS的耐热性能也较差。 3ABS及其它PS系列共聚物由于PS脆性,常将其与其它物质一起接枝共聚,使其改变脆性,增加在建筑上的应用范围。如,与丁二烯接枝共聚,得到高抗冲PS(HIPS);与苯乙烯、丁二烯三元接枝共聚,得到了集合三者优点于一身,却又改去原来PS脆性的ABS,因为丁二烯使ABS坚韧;并喜庆提高了ABS的外表硬度与耐化学性能;本乙烯让ABS保持良好的刚性、外表光滑性与加工性能。这种综合材料性能使ABS成了一种很受欢送的新材料。常用ABS制造一些需要综合性能优异的汽车材料与有装饰
8、要求的零件。 ABS的生产方法主要有混炼法与接枝法,混炼法是先用1/3丙烯晴与2/3苯乙烯得到丙烯晴与苯乙烯的共聚物;又以1/3丁二烯加2/3丙烯晴的比例得到丁二烯与丙烯晴的共聚物;再将两者按1/3:2/3的比例在150-200C0左右的温度范围内进展混炼,得到了三元共混合金ABS塑料。接枝法是直接按照不同比例聚合,如34A,丙烯晴: 42B,丁二烯:24S,苯乙烯,将聚丁二烯溶于苯乙烯与丙烯晴,而后进展本体聚合或悬浮聚合。ABS的具体性能与三种组分的比例有很大关系,可根据其具体应用功能需要决定,商品ABS已根据其不同组合比例有对应具有不同牌号与各种性能特点的产品。 PS还通过其它不同的接枝共
9、聚与改性,得到很多固定搭配的PS家族的合金塑料品种,如MBS、SBS、AS、SMA等。这些材料分别可应用于多种场合,既可作为主要原料,也可作为常用塑料的改性剂,或者与其它塑料共混,重新组成另一种新的塑料合金材料。SMA是汽车上的重要仪表板骨架材料,MBS、SBS、AS都是重要的树脂改性增韧改性材料。四、PP(聚丙烯)1PP的种类与应用领域有均聚法生产的与共聚法生产的两类树脂。均聚生产的PP是由单一的丙烯单体聚合而成,而共聚PP是由丙烯与乙烯两类单体共同聚合而成的。商品PP以熔融指数来划分,熔融指数的范围为0.2-12,测定熔融指数的标准温度为230C0 。 用PP树脂制造的汽车用制品很多,有各
10、种保险杠、板材、水箱、装饰板,PP在汽车上的应用有越来越多的趋势。2PP的性能特点PP是结晶型塑料,均聚生产的PP特点是韧性差,但是刚性较好,共聚生产的PP特点那么表现为韧性较好,但是强度偏低。PP的密度较小,只有0.9,几乎是所有的普通塑料中密度最小的塑料品种。将PP用于汽车工业的优点很多,它无毒,综合力学性能较好,抗拉性能比PE好,抗弯曲性能也较佳。而且PP的耐热性较好,即使在100度温度下,它还能保持50% 的原有抗拉强度。PP的耐溶剂性能也不比PE差,在常温下几乎无溶剂可以溶解PP。PP用于汽车的主要缺点是燃烧问题,它不仅易燃,而且会滴落燃烧物,很容易因此而引起火灾。因此PP用于汽车中
11、一定要采取较好的阻燃防火措施,这一点是它在汽车上能否更加大量推广应用的主要关键,有效的方法可以应用适宜的阻燃剂品种与量,PP应用阻燃剂必须注意如果是与人接触的安康材料,不要因为由于阻燃剂而影响PP原有的环保品位。PP的另一个缺点是在低温下的抗冲击性能较差。解决这一问题的方法很多,主要采用其它韧性材料、刚性粒子或弹性体进展各种改性增韧,如橡胶、各种纤维、天然无机粒子等。五、AC(丙烯酸类树脂)1AC的种类与应用领域丙烯酸类树脂是丙烯酸类单体的共聚物或者均聚物,确切地说是一个具有很多相似构造聚合物的大家族,其中在汽车上应用的较多的是的PMMA甲基丙烯酸甲酯,俗称有机玻璃。PMMA的聚合方法有本体法
12、与悬浮法两种,本体聚合时,先将单体经过预聚合,形成聚合度10%的粘性稠状液体,然后直接灌入由两块无机平板玻璃形成的平板模具内,让预聚体在40-70C水箱中聚合。用本体法聚合得到的一般是平板有机玻璃,而悬浮法聚合得到的是模塑有机玻璃粉。有机玻璃在汽车上常用来作为透光装饰材料,也用于作为窗的玻璃代用物,还用于灯罩等。2AC的性能特点汽车上应用有机玻璃首先是它有极好的透光性,PMMA的透光率可达92%左右,几乎是透光性能最好的塑料品种。另外,有机玻璃的耐候性也较好,在很强的日光下使用假设干年后,照旧有很好的透光性,色泽变化也不大。有机玻璃在汽车上应用的缺点是外表硬度较无机玻璃要低得多,耐刻划的性能较
13、差;另一个缺点是要燃烧,燃烧时会出现淡蓝色的火焰,但无滴落物。六、PU聚氨酯1聚氨酯的种类与应用领域聚氨酯一般有两类,由含有异氰酸酯基的多异氰酸酯与含有羟基的聚醚或聚脂反响生成醚类聚氨酯与酯类聚氨酯。含羟基的聚醚由多元醇与环氧丙烷反响制得,聚醚分子中的羟基的数量为3-8个;含羟基的聚酯由二元酸邻苯二甲酸、己二酸与多元醇乙二醇、甘油缩合反响生成的低分子聚酯,不同的配方可以得到不同的聚酯。聚醚型聚氨酯与聚酯型聚氨酯都用羟值来衡量羟基含量。其含义为:在1g树脂中含有的羟基相当于KOH的毫克KOHmg/g树脂。羟值是代表材料交联密度的,与聚氨酯的硬度成正比,羟基含量越大,羟值越高,PU越硬。高羟值的聚
14、氨酯材料用于制造硬质聚氨酯建筑制品,低羟值的聚氨酯用于制造软质聚氨酯制品。聚氨酯材料在汽车上应用很多,如涂覆材料、聚氨酯硬质塑料板材、聚氨酯弹性体、座椅软泡沫材料、装饰件、沙发革、车顶;应用最多的是各种软质与硬质的聚氨酯泡沫材料,它有隔振、隔音、降噪、保温隔热;PU还可制成车用聚氨酯涂料、粘结剂、密封剂等。2聚氨酯的性能与特点聚氨酯材料的各种性能都很优异,用于车上有很多优点。硬质聚氨酯的强度很高,软质聚氨酯的弹性很好,它的耐老化性能、抗化学介质能力等,综合力学性能远远超过PVC等材料。聚氨酯的聚合很方便,不仅可在常温常压条件下进展聚合反响,像有些聚氨酯建筑胶粘剂与双组分的聚氨酯涂料,甚至可以进
15、展现场聚合后直接发泡或喷涂、修补等施工。聚氨酯材料用于汽车的缺点主要表现在异氰酸酯有毒性,材料施工时,反响过程中会释放出不良气体,施工人员在现场作业要采取安康保护措施。聚合反响完毕后,聚氨酯材料应用过程中是无毒的。七、EP(环氧树脂)1.EP的种类与应用领域环氧树脂是分子中含环氧基的聚合物,它主要有标准型的双酚A型环氧、酚醛环氧、甘油环氧等,其种类很多。化学工业局部别有标准代号表示各类环氧:E代表标准型环氧双酚A型,F代表酚醛环氧,G代表有机硅环氧,B代表甘油环氧。其中,双酚型环氧在建筑上应用最多,它是由环氧氯丙烷与双酚A聚合得到的,属于低聚合度的线性聚合物,外观状态与环氧分子量有关,分子量较
16、小者的外观为粘稠性液体状态;分子量较大的环氧树脂外观为呈脆性的固体状态。环氧在汽车上能应用的领域很广,能用于制作各种中高档的耐热防腐蚀制件、环氧耐老化涂料、环氧胶粘剂、环氧修补材料等。2.EP的性能特点环氧可溶于多种溶剂,如丙酮、二甲苯等。环氧需要与其它物质发生反响应固化才有强度与使用价值,不经过固化的环氧是没有使用价值的。环氧分子中的环氧基是很活泼的,会与含活泼氢成分的化合物发生羧酸反响,利用环氧的这个特性,通常将按累活羧酸类化合物作为环氧的固化剂。发生固化反响后,环氧分子就得到了交联,也就形成体形大分子构造,才真正成为具有使用价值与强度的材料。充当环氧固化剂的另一类化合物是胺类化合物。羧酸
17、类化合物与环氧发生的固化反响需要加热;而胺类化合物与环氧发生固化反映只需在室温下进展即可完成。因此,胺类物质作为固化剂用得较多,如,二乙烯三胺、三乙烯四胺、乙二胺等。其中乙二胺与环氧的固化反响极好,但是有挥发性,而且固化速度太快,反而使得施工来不及,应用操作不方便。环氧固化体系的配比取决于环氧树脂的环氧值与固化剂中活泼氢数量。EP的分子量可用环氧当量或者环氧值来衡量,环氧当粮食含有1g当量环氧基的树脂重量克数。环氧值表示在100g的环氧树脂中所含的环氧基个数。商品环氧在外包装上说明了环氧值,如,商品牌号标示为51,即表示该环氧树脂的环氧值为0.51。环氧当量与环氧值的关系为: 环氧值=(1/环
18、氧当量)100%由此得出,在100g此种环氧树脂需要固化剂的量W为: W=ME/a式中:M为胺类固化剂的相对分子质量;E是环氧值;a那么为固化剂中的活泼氢个数。如,应用E-51环氧树脂,用二乙烯三胺作为固化剂,其M为101,a是5,那么适宜的固化剂参加量应该为:w=101*0.51/5=10.3(g)环氧树脂最突出的优点是与很多材料之间都具有很强的粘结力,环氧能结实地粘结住无机材料、金属、局部聚合物、玻璃、陶瓷等,这是由于环氧分子中含有各种极性基团如环氧基、羟基。固化剂的参加量、固化时间、固化最适宜的環境溫度等都是获得高性能产品所必需的极为重要的参数。除此之外,环氧的收缩率较比拟低,一般只有2
19、%,而且由于最大收缩量是产生于凝胶状态的,所以材料不会产生大的内应力。另外,环氧不仅有很好的耐老化性能,而且防腐蚀能力也相当好,另外还有较好的工艺性能,可在常温、常压下很方便地施工。八、UP不饱与聚酯1UP的应用领域汽车用UP生産UP玻璃钢制品、板材、车用塑料五金制品等。2UP的性能特点UP属于热固性塑料,分子中有双键。在参加含有双键的单体时,经引发剂或称固化剂引发后,分子链中的双键翻开,与单体发生交联,形成体形分子构造,即发生了固化。市场出售的不饱与聚酯一般已经参加了单体,外观呈粘稠态。常将过氧化环己酮放入邻苯二甲酸二辛酯中,经过研磨,形成酮浆作为固化剂。在室温下固化需要参加固化促进剂。常用
20、的固化促进剂是萘酸钴在苯乙烯中的溶液,外观呈紫红色液体状,建成钴液。为便于使用,一般市售UP时,应按比例供给已经配好的固化剂与相应的固化促进剂。常用的三者比例为:UP(含30% PS):100;过氧化环己酮浆:2-4;萘酸钴在苯乙烯中的溶液:2-4。过氧化环己酮浆与萘酸钴苯乙烯溶液的实际参加量要根据气温、制品复杂性决定可操作时间、操作者的经历与设备情况具体决定。冬季不易固化,取上限,夏季容易固化,取下限。UP也可在现场配制,要按需量随用随配,一旦参加了固化剂,应在固化时间以内用完,以免浪费,通常在24h以内应根本固化,固化时没有低分子物质析出。不饱与聚酯的施工一般在室温下、常压、不加热进展,加
21、工也很方便。考虑到制品的密度,可加较小的压力。UP用于汽车上有很多优点,它耐冲击、耐压、耐磨、耐腐蚀、耐候性好,坚硬、强度高。UP的主要缺点是收缩率较大,要到达5-7%,还容易在制品内形成内应力。另外,UP在施工时,未固化物的材料有挥发物,这对人体是有害的。九、PC(聚碳酸酯)1PC的应用领域聚碳酸酯在汽车中的应用有越来越多的趋势,PC常用于需要采光又有一定强度要求、徐直接接触光照处。2PC的性能特点PC的综合力学性能很卓越,具有很高的透明度与强度、耐热性与耐腐蚀性能也相当好,尤其突出的是它的抗冲击韧性与耐候性。十、PMMA(有机玻璃)1PMMA的应用领域有机玻璃的化学全名为聚甲基丙烯酸甲酯。
22、由于有机玻璃具备优良的耐老化性能,常用于制作户外广告与指示性标牌。另外,优良的透明度与独特的装饰效果,使有机玻璃也成为汽车上常用的装饰材料,可做成灯箱、护墙板、采光棚、室内透光吊顶等装饰装潢用材。2PMMA的应用特点有机玻璃的最大优点是透光率高,可以到达92%,用于代替无机玻璃的优点是不易碎裂。他的另一个优点是耐老化性能好,受日照多年仍无变色或减少透明度。有机玻璃的主要缺点是硬度小,外表易划伤与擦毛,影响装饰效果与透明度。用于汽车的塑料品中还有很多,以上就主要树脂品种、常用产品与大类原料进展简单表达,具体制品中如踫到其它塑料,将在以后的有关章节中再作探讨与介绍。七、汽车塑料制品的主要助剂除了塑
23、料树脂以外,在绝大多数汽车塑料制品还需要参加其他成分,一些常用的添加剂是必需的组分。最常用的添加剂是用来抗光老化与热老化的防老剂;用于减轻重量、降低本钱、增加空隙度的发泡剂;用于增加美观度、着颜色用的着色剂;用于增加材料塑性与柔性的增塑剂;用于改变材料燃烧性能、阻止材料燃烧的阻燃剂;用于改善材料抗冲及性能的抗冲助剂;用于改善材料某些理化性能或加工性能的改性及或加工助剂,如改善材料的硬度、抗热变形性能、耐磨性、收缩性能、抗低温性能、弹性、导电性能、耐化学介质的腐蚀性能、容易加工成型的加工助剂等。以PVC为例,必须要有稳定剂、润滑剂,大多数情况下还要增塑剂,其它场合PVC配伍的助剂的品种很多,对于
24、要求特定的颜色、构造、功能的PVC建筑制品还要求增加强度或降低本钱的填充剂,增加美感的着色剂,要求改善材料老化性能的防光老化剂、防热老化剂,防止建筑材料常年在户外发霉的防霉剂,为减轻重量、增加阻隔性能是要用的隔音、隔热、保温的发泡剂,PVC压制产品为了加工方便,脱模式要用脱模剂,与其它材料结合应用时需要兼容剂、为改变某种材料性能或加工性能要加改性剂,如抗冲改性剂等。本节就建筑塑料制品中常用的助剂,按其功能分类表达如下。(一)、稳定剂稳定剂是某些聚合物在加工过程与使用过程中,为了防止与抑制因受到热、光、氧等的作用引起分解或变色作用的加工助剂。稳定剂对有些易受热降解的聚合物是必需的加工助剂。汽车塑
25、料制品常用的稳定剂按功能分,主要有热稳定剂与光稳定剂。稳定剂的种类很多,应用的领域也很广,由于汽车塑料制品的开展方向以绿色、环保、安康为主,稳定剂的开展趋势也应是以无毒、平安、高效、多功能为主要方向。( 1)热稳定剂汽车塑料制品中常用热稳定剂有如下品种:*1铅盐类热稳定剂常用的铅盐类稳定剂主要有三盐三碱式硫酸铅,二盐二碱式亚磷酸铅,两者经常协同配合应用,热稳定性效果较好,尤其常用于PVC建材中。上述稳定剂的缺点是有毒,影响产品透明度。随着环保要求的提高,这类稳定剂已越来越少用了。另外常用的还有二碱式硬脂酸铅,其绝缘性与热稳定性都很好,还有润滑作用。对透明度影响也较小。*2无铅类复合稳定剂无铅类
26、复合稳定剂从中闲体的制备到成品的复合都在水中完成,经外表处理提高分散效果,加工性能较好,很适合于PVC耐热电线等材料。*3金属皂类热稳定剂常用的金属皂类稳定剂有钡、镉、锌、钙等。钡皂类热稳定剂有硬脂酸钡、月桂酸钡、蓖麻油酸钡,它们热稳定性好,光稳定性差,常与锌、镉类稳定剂协同使用,兼有润滑功能。锌皂类稳定剂主要有硬脂酸锌,无透明影响,有润滑作用,耐热性较差。钙皂类稳定剂有硬脂酸钙,其长效耐热性、耐硫化性、润滑性、平安性、着色性都较好,但耐候性与透明性较差。金属皂类稳定剂常常两两协同应用常用体系有钙/锌复合、钡/锌复合等。*4有机锡类热稳定剂有机锡类稳定剂大都为液态,无毒,淡黄色,密度微1.2g
27、/cm3,耐热性好,在PVC中的参加量约为0.3-5%.常与金属皂类并用,也可与抗氧剂符合应用或独立应用。有机锡常用于透明类建材,较有代表性的是二月硅酸二辛基锡、甲基锡等,常用于要求有环保卫生要求与透明要求的塑料建材上。*5稀土类热稳定剂稀土热稳定剂是近年来新开展的功能性稳定剂,外观既有粉状也有液态。稀土热稳定剂的品种有硬脂酸稀土、羧酸酯稀土、氨基酸稀土、氟化稀土、柠檬酸稀土、脂肪酸稀土等。稀土的特点是低毒、耐候性与透明性好,可改善PVC等材料的热降解,在PVC中的用量为1-3%,兼有加工改性与润滑作用。稀土稳定剂今后是铅盐类稳定剂的主要替代品种。*6辅助性热稳定剂辅助性稳定剂主要有锑类稳定剂
28、与酯类稳定剂。锑类稳定剂有优秀的保色性与招色性,无毒、低价经常与其它稳定剂,如硬脂酸钙等配合使用。锑类稳定剂的耐候性、初期着色性、卫生性、透明性都比拟好。酯类稳定剂有亚磷酸三苯酯TPP、亚磷酸笨二辛酯、(PDOP)、环氧大豆油等。它们也可与皂类稳定剂联合应用,同时具有稳定与增塑作用。作为辅助稳定,其参加量很有限,一般的PVC建材中参加1%左右。(2) 光稳定剂光稳定剂是为了抑制或减缓光照引起的氧化作用而参加的助剂,因此也成为抗紫外线剂。抗紫外线的形式主要有紫外光吸收型、猝灭型、屏蔽型。 *1紫外光吸收型稳定剂:这类光稳定剂常用使UV类,有UV-531、UV-P、UV-326、UV-328、UV
29、-327,多用于PP、PE、PS、PVC中一些要求有一定透明度的塑料,根本无毒,参加量小于1%。另外还有一些吸收型的受阻胺类光稳定剂,如770、6911、944、622等,也开展较快。 *2猝灭型光稳定剂:猝灭剂属于镍铬络合物,应用原理是通过共振转移能量起到光稳定剂的作用,兼有抗氧化作用,无毒,用量为0.2%-0.6%左右。常用有镍铬化合物2002熔点180C-200C. *3屏蔽型光稳定剂:光屏蔽己的原理与作用是反射紫外线,高分子建材中常用的光屏蔽式炭黑、钛白粉、氧化锌等。 #1炭黑:炭黑可作为光屏蔽剂是因为其构造中含有羟基芳酮构造,可强烈抑制自由基的反响并反射紫外线。碳黑的粒径、牌号、分散
30、性与加量有关,建议参加量为2%。 #2钛白粉:钛白粉有金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉,金红石型钛白粉才有反射与折射大局部紫外光的作用,作为光稳定剂的金红石钛白粉的参加量建议为3% 左右。锐钛型钛白粉无光屏蔽作用。 #3氧化锌: 氧化锌也称锌白:氧化锌可反射或折射大局部可见光,常用于PP、PE,低价无毒,耐久性好,常用的参加量为1% 左右。 (二)、抗氧剂 抗氧剂在高分子建材中的作用是抑制或延缓聚合物自动氧化反响的过程,以延长材料的老化寿命。康养鸡场酚为主抗氧剂与扶助抗氧剂,按照化学成分份可分为受阻酚类、胺类、六米雷、亚磷酸酯类、金属钝化剂、双分担丙烯酸酯类等。(1) 主抗氧剂最常用的朱抗氧化剂是
31、受阻酚类,常用有抗氧剂有抗氧剂1010、抗氧剂1076、康洋酒CA、抗氧剂702、抗氧剂168等。抗氧剂1010的适用性很广,常用于PP等的抗氧化,参加量为0.1%-0.5%,经常与辅助性抗氧剂并用,主比辅比例为1:3效果较好;抗氧剂1076的抗氧效果略低于抗氧剂1010,但应用面很广,各种聚合物都可用;抗氧剂CA主要用于用PP、PE、PVC等制造的含铜电线制品,用量在0.1%-1%不等;抗氧剂702、抗氧剂E、抗氧剂168等的加量在0.1%-0.5%范围内。 (2) 辅助抗氧剂辅助抗氧剂大都属硫醚类,如抗氧剂DLTP,常与抗氧剂1010并用,兼有增塑效果,兼容性好,低毒。其它最常见的硫醚类辅
32、助抗氧剂有抗氧剂DSTP、亚磷酸酯类PDOP、TPP、TNP等,大都参加量在1% 左右。辅助抗氧剂应同主抗氧剂协同应用,因为主抗氧剂教规,假日辅助抗氧剂可是主抗氧剂加量大大减小,既节省本钱,又大大提高抗老化寿命。 (3)复合抗氧剂应用复合抗氧剂的特点是高效、低毒、持久、低价、方便。省去了应用者要购置几种产品、参加时要计量多样、混合分散的繁琐工作。复合抗氧剂以PKY编号,如PKY-225、PKY-215deng,PKY-215是以抗氧剂1010与抗氧剂168以1:2比例配制,对应的国外品种牌号为IRGANOXB215;PKY-225是以抗氧剂1010与抗氧剂168 以1:1比例配制, 对应的国外
33、品种牌号为IRGANOXB225. 此类复合抗氧剂常用于PA、PC、ABS等,外观呈白色粉末状,有结晶,能溶于苯类溶剂,不溶于水,低的挥发性,有抑制降解的作用。其它抗氧剂国外用于汽车高分子材料的抗氧剂很多,例如,复合抗氧剂亚磷酸酯AP-618用于PP有较好的稳定与抗氧化效果;汽巴-嘉汽公司将辅助抗氧剂混合到酚类抗氧剂中,制成特殊的汽巴品牌复合抗氧剂,如,酚类抗氧剂IRGANOx245常用于苯乙烯类共聚物,参加量小于1%;亚磷酸抗氧剂XR-633常用于PP、PE,参加量为 0.05%,主要特点是增加色牢度与改善材料加工性能与理化性能,还具有对树脂吸潮、防结块的功能。三阻燃剂1、无机阻燃剂无机阻燃
34、剂有很多品种,常用的品种有:氢氧化铝:也称作萨那会与氧化铝,可用于多种汽车高分子中,分解温度200C,除了可作为阻燃剂外,还可作为填充料,用作填充料可增加人造玛瑙的玉质感,填充参加量可达10%-50%.(1)氢氧化镁:氢氧化镁外形是直径为0.1-0.5微米,长度0-50微米的条状纤维,分解温度340C, 用于PP中有较好的填充与阻燃效果,参加量最大是可到达55%,此时可将PP的氧指数从20以下提高到30以上;(2)三氧化二锑:三氧化二锑也可称作锑白,它的应用面很广,常与卤化阻燃物并用,一般的添加量为5%-20%。锑白在聚合物中还可通过隔绝空气起到阻燃作用。超细阻燃三氧化二锑呈立方体型,粒径小于
35、2微米,白度大于93%,纯度可达99.5%,三氧化二锑目前已能做到超微米级与纳米级的,阻燃与填充效果更好;其他无机阻燃剂还有氧化钼、二氧化硅也称白炭黑等。2、有机阻燃剂有机阻燃剂很多,溴类阻燃剂双酚a型都是应用较多的有机阻燃剂品种。磷酸酯类与磷酸铵类也是经常用的品种。1十溴联苯醚:灰白色粉状物,应用面较广,常用于ABSPPPE等高分子建材中,稳定性较好。十溴联苯醚的含溴量高,熔点300C以上,分解温度425C, 无毒,不溶于水、苯与乙醇;2四溴双酚A:熔点173C,分解温度240C,含溴量近60%,常用于PU、PS、PC等聚合物制造高分子建材;3四氯双酚A:熔点134C,经常用于PC建材。4氯
36、化石蜡:兼作增塑剂与阻燃剂,做阻燃剂时需用含氯量大于65%的品种,外观为黄色,粉状软化点为100C左右;5红磷:也称赤磷,含磷量接近100%时无毒,燃点为260C,常用于PE中作为阻燃剂,添加量8%左右时,可将PE原先小于20的氧指数提高到26;6CPE:可兼作阻燃剂与增韧改性剂,常用于ABS中,当含氯量大于40%时才有阻燃功能。3、新型与复合阻燃剂:目前较多的做法是采用复合阻燃剂协同阻燃与阻燃剂超细化加工。主要的开展方向是阻燃剂低烟、无毒、环保化、无气味、无腐蚀性、高效、多功能化。常见的复合形式有磷与氯复合3+9%、磷与溴复合0.6+7%、溴与锑复合7+3%、氯与锑复合9+5%,如将上述各组
37、中的两种阻燃剂按括号中给定的比例在PE中进展复合应用,可到达阻燃自熄效果。无机阻燃剂中也有很多可以复合应用,如氢氧化镁与碳酸镁进展复合,有很好的消烟效果;硼酸锌与氢氧化镁或者氢氧化铝复合后,用于电线电缆护套料中有降低发烟量的效果。卤素类阻燃剂可以与氧化锑或硼酸锌复合应用;铝酸钙除了阻燃作用外,还有消烟、吸毒效果,与硬脂酸钠同用于PVC可提高材料的综合力学性能。还有一些场合,阻燃剂可有阻燃与交联的复合功能,比方溴类阻燃剂有使聚合物轻度交联的作用,可在聚合物中形成网络状,在燃烧时有助于聚合物凝聚相产生结炭,从而提高阻燃性能。四润滑剂润滑剂用于改善聚合物加工过程中的流动性与为脱模方便而参加的加工助剂
38、,可应用的种类很多,大类可分为脂肪酸类、金属皂类、烃类与复合类等。1脂肪酸类润滑剂这类润滑剂以内润滑为主,其中最常用的是硬脂酸,常温下为黄色块状固体,无毒,用量约0.5%,常用于PVC中,熔点为60C.其他脂肪酸类的润滑剂还有羟基脂肪酸、蓖麻油等。2烃类润滑剂这类润滑剂主要是各种石蜡,以外润滑为主,主要有:固体石蜡,熔点60-700C,液体石蜡,凝固点-15-350C,这两种石蜡在聚合物中的加量都小于0.5%;氯化石蜡,与PVC有较好的相容性并有增塑作用,加量约为3%。3金属皂类润滑剂这类润滑剂主要是各种金属脂肪酸,以内润滑作用为主。主要有硬脂酸锌ZnSt,熔点1200C,无毒;硬脂酸钡BaS
39、t,熔点2000C,有较好的热稳定性;硬脂酸钙(CaSt),熔点1500C,无毒;其他还有硬脂酸族酰胺类与酯类润滑剂也常用于各种高分子建材中。如亚乙基双硬脂酰胺,也称EBS,呈黄色粉状,无毒,熔点为1400C,用于PP、PVC、PE、PS等聚合物的润滑,还有改善外表光泽的作用并具有抗静电效果,这类润滑剂的加量为0.5%-2%。4复合润滑剂应用复合润滑剂主要是为了让主要起内润滑作用的润滑剂与主要起外润滑作用的润滑剂协同作用而起平衡作用,常用金属皂类润滑剂与石蜡类润滑剂或脂肪酸类润滑剂复合应用。市场常见的复合型酯类润滑剂很多,如G73、G72、G74、G71、G70S等都是复合润滑剂。5其他润滑剂
40、分子量较低的PE分子量1000-12000也可作为润滑剂,可用于PVC中有改善流动性并有分散作用,可帮助脱模,加量为0.5%;还有专门用于回收塑料的加工助剂,如联合信号公司的AC307;另外,甲基圭油也可以作为同时有脱模效果的润滑剂。润滑剂的开展方向是高校、功能化、低污染、能适应高温、高速、帝都、精细、复合加工与产品需求。五发泡剂汽车高分子材需考虑轻质、高强度、隔音隔热隔振功能与降低综合本钱,因此常常制造成具有发泡构造的,需用到发泡剂。常用的发泡剂有物理发泡剂与化学发泡剂两大类。1化学发泡剂化学发泡剂有无机发泡剂与有机发泡剂两种。1无机发泡剂:常用的无机发泡剂有碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、过氧
41、化氢、硼氰化钾、硼氰化钠、亚硝酸铵等;2有机发泡剂:常用的有机发泡剂有偶氮二甲酰胺,简称AC,外观为桔黄色结晶颗粒,分解温度160-200C,发气量220ML/g;其他还有很多物质可做发泡剂,如氧化锌、有机硅、硫酸铝钾、乙醇胺、硬脂酸、甘油等。许多场合中,将AC作为主发泡剂,将上述物质作为辅助发泡剂,也称发泡助剂,两者按比例预制成复合发泡剂。2 物理发泡剂物理发泡剂分气体类与液体类两种。气体发泡剂有二氯甲烷、三氯甲烷、以及空气等;液体发泡剂有乙醇等醇类化合物与乙醚、甲苯等。六增塑剂增塑剂主要是用于在PVC中,增加软质PVC制品柔性的助剂。增塑剂的种类很多,主要有单体型与聚合物型的。因为PVC是
42、急性聚合物,分子间的作用力很大,有较高的刚性,用增塑剂的作用就是通过让增塑剂分子隔离大分子从而削弱分子间的作用力;让增速剂中的非极性基团屏蔽极性基团,削弱作用力;利用增塑剂集团的机型与聚合物极性基团耦合,降低分子间的作用力。常用作增塑剂的有邻苯对苯)二甲酸酯类、磷酸酯类、环氧酯类、多元醇类、聚酯类、脂肪族二元酸酯类、含氧化合物、苯多酸酯类、酰胺类等。1邻苯对苯二甲酸酯类邻苯对苯)二甲酸酯类是最常用的增速剂,常用来做主增速剂,其中二辛酯DOP的性能较好;二丁酯DBP近年来有致癌嫌疑,已经很少应用;邻苯对苯二甲酸二异癸酯DINP目前在美国的应用也已经占增速剂中的第三位。2磷酸酯磷酸指数脂肪族,如T
43、BP、TOP等与PVC的相容性很好,耐寒性与阻燃性也很好,但热稳定性较差,电绝缘性也很好,常用于要求电性能的制品。3环氧类增塑剂环氧增塑剂有环氧油、环氧脂肪酸单酯等,低温性能好,常作为辅助增塑剂而用于PVC增速,也能起热稳定性作用。4其他增塑剂增塑剂还有而元脂肪酸酯、聚酯类、羧酸酯、烷基磺酸酯等。衡量增塑剂的好坏要考虑相容性、绝缘性、卫生性、耐寒性、阻燃性、热稳定性、应用持久性等多方面。七抗冲击改性剂由于性能要求,很多高分子建材制造时需要参加一定的抗冲击改性剂来提高制品的韧性。可做抗冲击改性剂的品种很多,很多时候是参加另一种聚合物,常用的有ACR、SBS、CPE、EVA、MBS等氯化聚合物与橡
44、胶类聚合物。1CPECPE是聚乙烯分子构造种仲碳原子上的氢原子被氯取代的一种高分子无规共聚物,其含氯量为20%-70%,外观为无定型白色细粒状聚合物,也可以看成乙烯、氯乙烯与二氯乙烯的共聚物。CPE有溶液法、固相法与悬浮法集中合成方法,有耐热性好、耐磨、耐低温等性能。含氯量不同的CPE性能与用途不同,改性效果也不一样。CPE与PVC的相容性很好,但含氯量过高,CPE的内聚力太强,很难分散,增韧效果就不理想;如含氯量过小,CPE本身的干净度过高,韧性也差。用作抗冲改性剂的CPE,含氯量一般小于50%,属于弹性体。含氯量控制在40%的CPE的抗冲改性效果较好,CPE在PVC中的参加量一般为5-15
45、份;CPE还可在PE中作为抗冲改性剂,在HDPE中的加量为5%;在LDPE中可作为相容剂。2MBSMBS是甲基丙烯酸甲酯M与苯乙烯的单体(S)接枝在丁二烯-苯乙烯B上的三元接枝的共聚物,是乳液聚合的。MBS低温性能特别好,即使在-400C时,也有较好的韧性。MBS是很常用的PVC类材料的抗冲改性剂,MBS中的橡胶含量越高,抗冲击改性效果越好。参加MBS还可改善耐寒性能与加工流动性。MBS在PVC中的参加量一般为10%-20%,大都用于室内高分子建材,因为它的耐户外紫外线能力较差。3EVAEVA是乙烯与乙酸乙烯的共聚物,以高压本体法生产而成。EVA不仅人性好,而且弹性与抗冲击性能、抗撕裂性都很好
46、。由于它的大分子构造中不含有对氧化敏感的碳酸双键,耐环境应力开裂与耐低温、耐光性、耐老化性都很好。参加EVA后,耐候性可明显的提高,但拉伸强度会有明显下降,透明度也略有下降。因此,用EVA抗冲改性的高分子建材特别适用于户外。EVA的具体性能与其中的VA含量有很大关系,VA含量越高,弹性越好;VA含量越小,越接近LDPE的性能;VA含量接近40%时,对聚合物的抗冲击性能改性效果较好。EVA最适宜用于LDPE中改型,用量大约为10%。4ACRACR既是抗冲改性剂又是加工助剂。ACR是甲基丙烯酸甲酯MMA接枝在烷基丙烯酸酯弹性体上得到的共聚物,经乳液聚合而成。它主要用于在不透明的PVC制品中增韧改性
47、,添加量约为5%左右。抗冲击改性剂的品种还有很多,由于相容性差异很大,有较强的针对性,须根据具体的聚合物种类进展选择。( 八) 、抗静电剂1离子型抗静电可分为离子型,其中又有阴离子型、阳离子型、非离子型、高分子型、导电填充型。阳离子型的抗静电剂SN常用于硬质PVC、PP、PE等建筑材料中,加量为0.5%-2%;其他如SH-105、SH-102等也常用于PVC中,但参加较大的量才能有抗静电效果,一般参加5%-7%。2填充型汽车高分子材料中的导电填充型的抗静电剂常用炭黑与一些金属导电粉体及纤维。炭黑常用乙炔炭黑作为导电填料;金属导电载体常用银、镍、铜、铝等粉体与纤维;其他还有石墨也可作为导电填充物。九、 着色剂汽车高分子材料用的着色剂包括各种有机、无机、金属颜料、色晶、荧光剂、增白剂及复合着色剂、预制色母料等。1天然无机颜料天然无机颜料的品种很多,很多在作为着色剂使用过程中还有其他功能,有些功能要取决于参加量、颗粒与成分。比方,金红石型钛白粉有很好的光屏蔽作用,以而被大量用于户外剪彩,而锐台型钛白粉无光屏蔽效果;锌钡白立德
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