1、工程塑料加工技术 苑会林北京化工大学材料科学与工程学院 制品的安全保证 材料设计制品设计模具设计及其制造试模与生产后处理及装配与修饰 1 材料的改性 脆性的塑料 PVCPSPPPA6 66 610 1010 12POM 塑料脆性的测定与评价 冲击性能测试方法简支梁测试 Sharp 无缺口 常温 低温 有缺口 常温 低温 悬臂梁测试 Izod 无缺口 常温 低温 有缺口 常温 低温 简支梁测试 Sharp GB1043 79 悬臂梁测试 Izod GB1843 80 不同塑料的抗冲击强度 2 抗冲击改性的理论 抗冲改性剂的定义 能把脆性塑料转变为韧性塑料的高分子添加剂抗冲改性的方法 共混改性共聚
2、改性 抗冲击吸收的能量 kJ m2 弹性能 断裂应力 聚合物的弹性模量 形变能 分子链滑移吸收的能量 冲击脆裂机理 制品受振动和冲击应力传入的机械能被连续的基体 硬相所吸收 如果要防止脆裂 能量必须传到封闭的高弹性中 Fractureofpolymers Ductileandbrittlefractures Thermosettingpolymers Crazing Fibrillarbridges Mircovoids Crack 聚合物的拉伸应力应变曲线 1刚性材料2弹性材料3增韧改性后的聚合物材料 PVC的抗冲改性 网络型PE C和EVA在改性PVC时 在加工过程中形成了蜂窝状的网络 弹
3、性核壳结构MBS和PAE ACR 在改性PVC时 在加工过程中形成了单个球形高弹粒子 网络型抗冲改性剂对剪切的依赖性 在加工过程中 剪切力必须正好满足以形成网络状结构 过多的剪切往往会破坏网络 由此会导致冲击强度的降低 当温度超过185 190度时也会产生同样效应 相同条件下EVA网状结构的破坏 EVA于是以球状粒子形式存在 发生相反转 氯化聚乙烯抗冲改性剂 CPE 装饰线型材中CPE 135A含量对冲击强度的影响CaCO3含量50份 氯化聚乙烯抗冲改性剂的优缺点 优点 价格低廉加工容易 缺点 刚性下降弯曲强度下降降低耐热性降低表面硬度光泽性下降 聚丙烯酸酯抗冲改性剂 ACR 聚丙烯酸丁酯 T
4、g 56度 聚丙烯酸2 乙基己酯 Tg 70度 悬浮聚合接枝PVC接枝共聚丙烯酸衍生物 如丙烯酸丁酯 BA 与甲基丙烯酸甲酯 ACR 核 壳 结构ACR抗冲改性剂简介 核 壳 结构ACR抗冲改性剂结构图 橡胶核 PBA 较高Tg壳 PMMA 常见的ACR抗冲改性剂 1国外开发的主要产品美国Rohm Haas公司的KM系列韩国LG公司的IM系列日本吴羽公司的FM系列2国内开发的主要产品山西省化工研究院的ACR JG 501北京化工研究院的BKM 323B 聚丙烯酸酯类改性剂的应用 UPVC窗型材聚丙烯酸丁酯 ACR 含量对冲击强度的影响 聚丙烯酸酯类改性剂的优点 无故障加工光亮且持久能获得很高的
5、缺口抗冲击强度很好的外观良好的耐老化性能 ABS 三元贡献图 ABS的增强特点 光洁度高刚性和韧性同时提高ABS改性时可提高材料的耐热性 MBSMethylmethacrylate 三元贡献图 Butadiene Styrene MBS改性PVC 冲击强度与温度的关系 聚丙烯的抗冲改性剂 顺丁胶SBS Styrene Butadiene Styrene EPDM Ethylene Propylene DieneMischpolymere EPR Ethylene PropyleneRubber POE弹性体 PolyolefinElastomer SEI弹性体 StyreneEthyleneI
6、nterpolymer PP共混物随着EPDM的变化 PP抗冲击改性 抗冲改性的PP与EPDM含量的关系的 改性PP在汽车上的应用 汽车保险杠前后挡板仪表板车轮挡板门板衬里 聚苯乙烯及其共聚物的抗冲改性 丁二烯接枝聚苯乙烯用SBS改性PS用EPDM改性PS可用于户外 聚酰胺的抗冲改性 需要接枝改性的弹性体g EPDMg EPRg POE接枝马来酸酐 丙烯酸 酯 改性与非改性的聚酰胺物理性能比较 接枝EPDM EPR和POE弹性体改性PA66 PA66的性能 GF PA66在三种湿度下的拉伸应力应变曲线 23 PA66在两种温度和湿度下的应力应变曲线 PA66在拉伸和压缩下的应力应变曲线 23
7、不同湿度下PA66的拉伸强度随温度的变化 拉伸速率5mm min 不同湿度下PA66的拉伸强度随玻纤含量的变化 23 不同湿度下PA66的屈服强度随温度的变化 不同湿度下PA66的弯曲模量随温度的变化 不同湿度下PA66的弯曲模量随玻纤含量的变化 120 干燥条件下 两种应力下 PA66应变随时间的变化 23 50 湿度 PA66等时应力应变曲线 60 50 湿度 PA66等时应力应变曲线 23 6 9MPa 循环加载 23 13 8MPa 循环加载 短时间下 PA66绝缘强度随厚度的变化 PA66的绝缘强度与温度的关系 不同牌号PA66体积电阻系数与温度的关系 干燥环境 两种牌号PA66体积
8、电阻系数与湿度含量的关系 环境的影响 在不同温度下PA66的拉伸强度与暴晒时间的关系 二 PA的加工性能 应力应变的三种类型 PA66拉伸应力应变 23 50 湿度 四种温度下PA66应力应变曲线 不同湿度下屈服强度与温度的关系 23 Minlon拉伸强度与相对湿度的关系 93 Minlon拉伸强度与相对湿度的关系 PA66三种温度下的应力应变曲线 不同湿度下 PA66拉伸强度与温度的关系 不同湿度下 拉伸强度与玻纤含量的关系 三种牌号PA66剪切强度与温度的关系 三种牌号PA66剪切强度与相对湿度的关系 三 工程塑料的应用 四 结构设计 结构设计 弯角设计错误正确 壁厚均匀设计错误正确 错误正确 厚度均匀设计错误正确 错误正确 厚度均匀设计错误正确 厚度均匀设计 厚度均匀设计错误正确 厚度均匀设计错误正确 壁厚均匀设计错误正确 镶嵌设计错误正确 加强肋设计错误正确 螺纹座设计错误正确 加强肋设计 加强肋错误正确 加强肋设计错误正确 减少壁厚 避免壁厚不均错误正确 避免尖角设计 受力均匀错误正确 卡扣设计 金属嵌件错误正确 错误正确 厚薄不均 错误正确 密封盖设计 错误正确 错误正确 O型圈压缩 螺纹设计 螺纹设计 谢谢
