聚苯醚/尼龍6合金
PPO/PA6合金是以PP0、PA6為主體的聚合物共混物,將PA加入到美國(guó) GE NORYL N190 PPO中,目的是改善PPo的加工性能和耐溶劑性能。當(dāng)PPo/PA共混體系由PA海相和PPO島相組成微觀相分離結(jié)構(gòu)時(shí),合金能夠兼具PA和PPO的優(yōu)點(diǎn),即在不損失PPo高的玻璃轉(zhuǎn)變溫度和尺寸穩(wěn)定性的前提下,又賦予PA的耐溶劑型和成型性。但非結(jié)晶性的PPO與結(jié)晶性的PA是熱力學(xué)不相容,不相容的聚合物共混物分散相的相疇粗大,兩相之間界面作用薄弱,力學(xué)性能很差,沒有實(shí)用價(jià)值。因此,要想使聚合物共混物的性能達(dá)到*佳組合,必須對(duì)不相容的共混體系進(jìn)行增容。關(guān)于PPO/PA共混體系的增容方法很多,本研究采用馬來酸酐(MAH)接枝改性的美國(guó) GE NORYL N190 PPO作為該體系的增容劑,使PPO與PA的相容性得到提高,共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能得到改善。但共混體系的韌性仍然較差,要想得到更為廣泛的應(yīng)用,在增容的基礎(chǔ)上,還要對(duì)共混體系進(jìn)行增韌。國(guó)外有一些關(guān)于PPO/PA合金的增韌報(bào)道,多數(shù)采用改性后的彈性體作為增韌劑,本研究采用了彈性體對(duì)PPO/PA體系進(jìn)行增韌,使PP0/PA合金達(dá)到了高韌的水平。
國(guó)內(nèi)聚苯醚合金研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向
研究現(xiàn)狀
就國(guó)內(nèi)而言,對(duì)美國(guó) GE NORYL N190 PPO合成和合金的研究起步較晚,目前有上海合成樹脂所和北京市化工研究院兩家,在“八五”期間上海合成樹脂所通過“制取
仁二甲苯酚的催化劑工藝改進(jìn)和解決結(jié)焦問題”和“PPO樹脂溶液萃取純化工藝”兩項(xiàng)鑒定,并在上海染料化工廠進(jìn)行中試;而由北京市化工研究院承擔(dān)的國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目千噸級(jí)美國(guó) GE NORYL N190 PPO樹脂生產(chǎn)線的擴(kuò)建工程至今還未上馬,所以國(guó)內(nèi)PPO樹脂的上產(chǎn)基本處于空白。國(guó)內(nèi)廣州化學(xué)研究所對(duì)PPO進(jìn)行了各種結(jié)構(gòu)改性,并研究了改性產(chǎn)品與PS的相容性,以及其它性能的基礎(chǔ)性研究,但是研究的深度和廣度上比國(guó)外差的多。
北京市化工研究院沿著國(guó)外研究路線和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)開發(fā)出具有不同特性的改性PPO樹脂,包括PP0/PS,PPO/PA合金及以此為基體的玻纖增強(qiáng)型樹脂,各種等級(jí)的阻燃型樹脂,低發(fā)泡PPO樹脂牌號(hào)共19個(gè)。該院生產(chǎn)的改性美國(guó) GE NORYL N190 PPO主要特性如下:介電強(qiáng)度在22KV/mm以上,機(jī)械性能優(yōu)于聚甲醛和尼龍,*高熱變形溫度達(dá)170℃,阻燃性可達(dá)UL94__o級(jí),成型收縮率小,吸水率低,有較好的耐熱水性和耐稀酸、稀堿性。上海合成樹脂所的“改性聚苯醚品級(jí)開發(fā)及推廣應(yīng)用研究”課題通過鑒定。他們用上海染料化工廠中試生產(chǎn)的PPO原粉為主體,同聚苯乙烯共混改性,研制成三種高流動(dòng)、耐熱、阻燃的玻璃纖維增強(qiáng)PPO產(chǎn)品。主要技術(shù)指標(biāo)分別達(dá)到美國(guó)GE公司的實(shí)測(cè)技術(shù)數(shù)據(jù)。2006年10月藍(lán)星化工新材料股份有限公司芮城分公司一萬噸生產(chǎn)裝置投產(chǎn),為聚苯醚塑料的推廣應(yīng)用提供了更大的機(jī)遇。
總體而言,具有高附加值的PPO工程塑料的合成、理論的研究、應(yīng)用領(lǐng)域以及合金的開發(fā)我國(guó)與國(guó)外還有很大差距。
縱觀分析國(guó)內(nèi)外幾種主要的PPo/PA合金的性能,如表1—5所列,在改善PP0韌性時(shí),強(qiáng)度下降,熱變形溫度下降;即不能同時(shí)保持高強(qiáng)度和高韌性,此外,這種合金還存在低溫沖擊性能差、耐磨性差的缺點(diǎn)。
國(guó)內(nèi)美國(guó) GE NORYL N190 PPO合金新品種與加工技術(shù)方面發(fā)展方向
1著重PPO/PA合金的開發(fā)與推廣應(yīng)用。深入研究PPO接枝工藝,研制出高效的相容劑和沖擊改性劑,以便能制得缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)50Ⅺ/o以上的合金,在此基礎(chǔ)上,再開發(fā)出收縮率低和耐噴涂的品種,使之能廣泛用于汽車的大型外裝件,為我國(guó)將來汽車換代創(chuàng)造條件。
2努力研制新一代汽車外裝件用塑料合金一PPO/PBT。希望在相容劑、增韌劑合成和合金制造工藝方面有所突破,以便生產(chǎn)出能耐160℃烘烤溫度(短期耐200℃)、.40℃低溫不脆化、經(jīng)噴涂后抗沖擊性能基本不變的PPO/PBT合金。
3充分利用特種工程塑料PPS將批量投產(chǎn)和價(jià)格的優(yōu)勢(shì),努力開發(fā)耐熱性PPO/PPs合金,以適應(yīng)新一代辦公機(jī)器、家電和汽車工業(yè)蓬勃發(fā)展的需要。
4繼續(xù)研制結(jié)構(gòu)發(fā)泡用MPP0系列專用粒料,并相應(yīng)配套研制所需的發(fā)泡母料,同時(shí)研究各種結(jié)構(gòu)發(fā)泡制造工藝和模具(特別是大型件),努力在辦公機(jī)器和運(yùn)輸設(shè)備方面進(jìn)行推廣。
5研制擠出和吹塑成型用MPPO新品種,并向系列化開發(fā)(包括不同耐熱與阻燃品種)。隨后也要研制更耐熱、耐油的PPo/PA和PP0/PBT供擠出與吹塑用。工程塑料吹塑成型是近幾年才研制出來的新成型工藝,具有許多優(yōu)點(diǎn),包括可以低壓充模,無翹曲與縮抗;做成中空薄壁型,有利于制品輕量化;設(shè)計(jì)受限小,可以大大減少裝配件數(shù);可以簡(jiǎn)化工序,降低成本;成型壓力小,可選用小型號(hào)設(shè)備等。只要配以專用樹脂,定能促使這種工藝更快發(fā)展。
6熱固性或熱塑新PPO印刷線路板,*近兩年來才出現(xiàn)的電路板新秀,具有低吸濕、低介電損耗、高尺寸穩(wěn)定和在高頻下使用無信號(hào)失真等許多優(yōu)點(diǎn),目前國(guó)外雖還處在使用階段,但發(fā)展迅速,潛力很大,應(yīng)積極組織研制。