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如何選擇油田用密封鋼繩專用料塑料改性劑

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如何選擇油田用密封鋼繩專用料塑料改性劑

發布日期:2016-07-02 00:00 來源:http://www.rongshengxiangsu.com 點擊:

    目前,有一種擺脫單純的、未改性塑料樹脂的發展趨勢。塑料正在超出其原有特性的範圍上被拓寬。循環使用的塑料需要再生,混合料需要增強。因此,選用改性劑是明智而關鍵的。今天,改性劑也不再僅僅是用來改進衝擊強度,其用途還包括作為熱變形改性劑和加工助劑。   

如何選擇油田用密封鋼繩專用料塑料改性劑

    選擇改性劑首先考慮聚合物。被加工的聚合物是晶狀還是非晶狀?屈服應力是高還是低?是否易於應力開裂? 

   

    有關的第一個問題是結晶度。尼龍和PBT一類的塑料不容易進行衝擊改性,這是因為其結晶區域作為發生龜裂的部位可以不產生任何固有的屈服或龜裂傾向。而諸如聚碳酸酯(PC)和聚苯乙烯(PS)一類的非晶形塑料則易於改性。 


    衝擊改性的原理是,在龜裂發生初期,及其蔓延之前,通過塑料變形來吸收衝擊能。這裏有兩種變形機理:①屈服或拉伸;②銀紋,由極細的微絲匯聚成的微裂紋結構在向樹脂蔓延時吸收了能量。  


    如果塑料是易變形的,即主要是由於屈服而變形的話,則有必要降低其屈服應力。為做到這一點,實際上並不需要大大地降低其整體拉伸性能,而是將橡膠粒子均勻分散於樹脂中以形成應力集中點即可。在衝擊過程中,隨著應力增加,橡膠粒子彼此可感覺到對方的存在,在龜裂產生之前產生局部屈服。塑料發生屈服的能力決定了它需要多少橡膠。因此,許多小的分散均勻的顆粒最為理想。尺寸為0.12—1.0微米的顆粒用於易變形樹脂中。為使所需改性劑最少,應該選擇最佳的顆粒尺寸。 


    如果由一種產生裂紋機理使諸如PS或SAN等樹脂變形、需要0.3—4微米的橡膠粒子。大的橡膠粒子可以阻止龜裂發展成裂縫,將由一個裂紋吸收能量轉移到兩個或三個新的裂紋中,這樣可吸收更多的衝擊能量。 


    橡膠衝擊改性劑的類型  


    諸如EPDM、EEA和EVA一類的本體橡膠必須用機械的方法分散到樹脂中以得到所需要的粒子尺寸。然而,當橡膠和塑料樹脂不相似時,這樣做是無效的。其原因是,在進一步的諸如模塑等熔體加工中,表麵張力可使得橡膠從機械分散中分離出來,發生劣質表麵形態和起鱗現象。這個問題已通過下述方法成功地得到解決:將EPDM等放入到PP中,兩者的溶度係數幾乎相等,混合的熱力學能超過了分離的表麵張力能。  


    接枝本體橡膠可克服一些前麵所提到的缺陷。目前,供應商所出售的帶接枝聚合物鏈的橡膠可增加橡膠和母體樹脂的相容性。這樣的例子有EPDM接枝SAN,兩者的機械混合是很關鍵的,起鱗和顆粒大的是個問題,因為在這些部位,接枝不能與母體樹脂進行充分的相互作用。這種材料可用於PC或SAN中。 

  

    嵌段聚合物橡膠當橡膠和很好的修整聚合物連接在一起時,在橡膠粒子裏出現了網狀組織,即具有了相容性。此時可看到,其性能有進一步的改進。因此,在象SBS一類的嵌段聚合物中,盡管顆粒子的大小難於控製,但仍可得到很好的分散。這種類型的SBS用在PS和粘合劑中是很有效的。 


    功能型本體/嵌段聚合物橡膠當本體橡膠被接枝到一個反應性功能基團上,並進而與母體橡膠發生反應時,可獲得更理想的情況。這樣的例子有EPDM接技到順丁烯二酸酐上、SBS接枝到馬來酸酐上等。官能基與尼龍等母體樹脂反應,母體樹脂成為其相容物,即粒子分散的理想表麵活性劑。 


    橡膠接枝乳液此時,所希望的粒子大小是確定的並被固定在一定的位置上。ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)和MBS(甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯)抗衝擊改性劑僅需要分散即可。接枝使母體具有粘結性和與母體的相容性,在加工過程中分散的粒子不會結塊。輕度交聯保持了粒子的完整性,並可得到0.08—0.5微米的粒子。但是,目前這種乳化工藝還不能產生0.6微米以上的粒子。這種改性劑主要用在PVC中。  


    PVC改性劑根據其功能和改性的特點用於玻璃狀無定形PVC的改性劑,可分為6組(見表1,106頁):①高效抗衝擊改性劑:用於不透明的抗衝擊混合料中。 


②透明抗衝擊改性劑:當要求光學性能及抗衝擊性能時,使用這種改性劑。 


③熱變形改性劑:用於提高PVC混合料的加工溫度範圍。  


④普通改性劑:用於改進抗衝擊性能、高溫強度和低溫撓性。 

   

⑤耐候性改性劑:在戶外應用中使用該種改性劑可防止紫外線光降解。 


⑥加工助劑:通過減少熔融時間改進PVC的熔體性能。 


    ABS和MBS一類的高效抗衝擊改性劑對PVC抗衝擊性的改進具有協同效應。因此,在PVC中加入少量的改性劑就可得到高的抗衝擊性,並增加 PVC的撓性,而不明顯地改變混合料的機械性能。PVC的分子量決定抗衝擊改性劑的量。分子量越高,所需要的改性劑的量越少。產品的最終用途決定該PVC混合料所需要的分子量。例如,低分子量PVC最好用住模法加工;而高分子量PVC則選用管狀擠出加工。高效耐衝擊改性劑的典型應用是用於PVC管、注模混合料及壓延不透明薄膜和片材。 


    透明抗衝擊改性劑在PVC混合料中如同不透明改性劑一樣可提供一些附加的性能,如光傳播、光霧、黃度指數。低折白和變色等光學特性。在製備ABS和MBS改性劑的乳液過程中,通過使PVC和改性劑的折光指數相等的辦法來獲得保持透明度所需要的光學性能;通過將橡膠狀基質的粒子大小控製在 1000-3 000A的窄分布範圍內獲得抗衝擊效果;通過接枝的 S/AN或 MMA/S的溶解度參數獲得相容性/不相容性的平衡(抗衝擊特性)。這類改性劑的典型應用有透明壓延薄膜、包裝用片材及吹製PVC瓶等。 


    熱變形改性劑可提高PVC的有效熱使用溫度。每填加一份改性劑大約可提高IT。向PVC中添加熱變形改性劑也可增加剛度,使對抗張強度的影響最小,但常常消弱了抗衝擊強度。這類改性劑通常由多α-甲基苯乙烯/丙烯睛(AMSAN)或戊二酰亞胺組成。對於AMS聚合物,由於其連到苯乙烯上的甲基基團的位阻現象,增加了PVC熱變形性。戊二酰亞胺聚合物因其雜環結構可增加聚合物鏈剛度,由此而增加PVC母體的熱變形性。熱變形改性劑的應用有乙烯基壁板、耐熱型材及需要模壓牢度的汽車儀表襯墊片材等。 


    普通改性劑是用於半硬質PVC混合料的半硬質改性劑,是典型的ABS改性劑,含有較少的丁二烯及較多的未接枝全剛性聚 S/AN。這些改性劑具有剛性和橡膠性兩相,可使半硬質混合料具有多種性能。丁二烯橡膠相可增加低溫抗龜裂性,高分子量剛性 S/AN具有熱成型性和好的性能保持率等加工性能。普通改性劑的典型用法有汽車儀表板片材、行李箱ABS蓋板材料及汽車型材等。 


    耐候性抗衝擊改性劑可防止紫外線光降解。與MBS和ABS一樣,丁二烯改性劑不適用於戶外使用,除非其外層有一防紫外線層的保護。在丁二烯的雙鏈部位,紫外線可打破其不飽和的碳鏈骨架,並通過氧化和其他降解反應,使改性性變脆。具有較強防紫外線降解的改性劑的功能與MBS和ABS類似,但它們具有丙烯酸了酯或丙烯酸2-乙基-己酯接技相,這些成分的聚合物鏈上不含有雙鏈,不存在發生降解反應起始的部位。通常稱這類改性劑為丙烯酸係改性劑,並主要用於PVC壁板、窗型材及其他一些需要耐候的應用場合。它們在戶外使用時,具有一些抗衝擊性,但效果不及ABS或MBS有效。  


    另外一種可在戶外使用的耐候性改性劑是CPE(氯化聚乙烯)。該種改性劑不太有效,改性效果不太好。通過類似於增塑作用(或一個相互貫穿的網絡)的機理增加 PVC母體的韌性。  


    在PVC複混物中加入加工助劑,可增加熔融和熔體性能。典型的加工助劑是有極高分子量的聚合物,如MMA/EA、苯乙烯、 MMA/S/AN或 S/AN等。主要用於PVC摻混料中,其用量對PVC幹混料來說,一般為1份或更少。其功能是通過增加 PVC和混合設備金屬內表麵間的摩擦力來促進混合料的熔融。在PVC發泡中,因高分子量聚SAN和聚MMA/S/AN控製熔融粘度非常有效。在塑料工業中,這些不同的改性劑各司其職,對每一種具體聚合物需在抗衝擊性。流動性、成本、穩定性及粒子大小控製等各方麵進行比較才能正確地選擇出改性劑。


相關標簽:油田用密封鋼繩專用料

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