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粉体填充改性塑料,这些问题一定要注意

1   填料的分散问题
       无机填料填充塑料时,如滑石粉填充PP,滑石粉的化学性质和构成、宏观物理形态上与PP之间有着很大的差异,不能有效的亲和,会出现滑石粉与聚合物之间粘附不强,且滑石粉粒子的平均粒径小,比表面积大,表面能高,自身易团聚,在非极性聚合物熔体中更难均匀分散的现象,导致制品的性能降低,因此常用基体树脂改性、填料改性以及加入助分散剂等方法解决。
    通过填充改性制得塑料制品,通常有两种工艺方法:一种是直接用预混合好的填充混合物加工成制品,另一种是先混合混炼造粒,制成母料或者专用科,再加工成制品。不论用哪一种工艺路线,由于填料的加入都对改性制品的成型产生影响。
 
2、填料对热塑性基体树脂加工流动性的影响
         从填料的形状来看,球形填料有利于改进填充体系的加工流动性,而片状或纤维状的填料(如滑石粉)往往会使填充体系的流动性下降。从填料的粒径大小来看、填料的粒径越大(在一定范围内),对加工流动性影响越小,反之亦然。当颗粒粒径很小且分布又很窄,其填充体系的流动作最差。填料的加入会使填充体系的加工流动性不同于纯树脂,不仅与填料的形状、填料的加入量,还与表面处理效果和体系内的其它组分等因素有关。用单螺杆挤出机或用同向旋转双螺杆挤出机加工碳酸钙填充PP时,填充量达50%以上的PP物料挤出困难,但只要加入适当的助剂,即使碳酸钙在物料中的质量分数达80%以上,仍然能用单螺杆或双螺杆挤出机进行加工。
 
3、填充改性树脂成型收缩率问题
      不同纯树脂的成型收缩率存在差别,例如ABS和聚苯乙烯的成型收缩率为0.6%左右,PP和聚酯(PBT)的成型收缩手为2.0%左右,尼龙为1.5%左右。并且填充改性树脂与纯基体树脂的成型收缩率也不同,如果用加工纯基体树脂的工艺条件和模具加工填充改性树脂,由于两者的成型收缩率的不同,有可能使制品的尺寸出现偏差,如尺寸偏大或偏小、翘曲等。
 
4、片状或纤维状填料的保护与取向问题
       对于长径比或径厚比大的填料,主要利用它们的结构特征用起增强作用,为了充分发挥它们的几何形状对塑料改性的作用,必须在加工过程中采取适当措施,尽量保持其初始的长径比或径厚比。除此之外,还存在填料取向问题,如果措施不当会造成产品翘曲变形或会因各向异性影响产品的性能。使增强改性非但达不到预期效果,相反会产生负面效应。
 
5、 成型工艺条件对填充塑料制品的外观和力学性能的影响
       填充改性除了可使材料的某些性能得以改善,有时也会使制品的外观和使用性能劣化。这可通过调节成型工艺条件,在一定程度上防止或减轻这种劣化现象。提高成型时的加工温度有利于降低体系的粘度,并有助于保持无机填料的长径比或径厚比,而且能提高制品的表面光泽度,但高温会可能引起树脂热分解而使制品性能下降。提高螺杆转速将增加剪切作用力,但高剪切作用可能会造成填料形状被破坏,而且提高转速而产生的剪切热会对物料温度产生影响。在注射成型时,注射压力和注射速度对产品的光洁度也会产生影响。
 
6、水分和低分子物问题
       因填料及树脂中常常会含有水分和低分子物,所以未经过相应处理的原料生产出的制品容易产生缺陷,有的树脂如PBT和聚碳酸酯(PC),在高温下遇水极易发生水解反应使相对分子质量降低,导致制品的性能下降,这都是在填充改性过程中值得注意的问题


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