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怎樣提高聚合物光學性能

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怎樣提高聚合物光學性能

爲了提高聚合物的光學性能,可以合成側基含有富電子基-萘基的氯硅烷單體,和其它單體進行共聚合得到二元共聚物。高聚物的重要而實用的光學性能有吸收、透明度、折射、雙折射、反射、內反射、散射等。它們是高聚物與入射光的電磁場相互作用的結果。高聚物光學材料具有透明、不易破碎、加工成型簡便和價廉等優點,可製作鏡片、導光管和導光纖維等;利用光學性能的測定研究高聚物的結構,如聚合物種類、分子取向、結晶等;用有雙折射現象的高聚物作光彈性材料,進行應力分析。

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本文主要對光的傳遞特性(包括光的透過、反射、散射及折光指數(折射率)等)做簡要介紹,常用可表徵光傳遞特性的指標有透光率、霧度、折光指數、雙折射及色散等。透光率和霧度兩個指標主要表徵材料的透光性,而折光指數、雙折射及色散三個指標主要用於表徵材料的透光質量。一種好的透明性材料,要求上述性能指標優異且均衡。

1、透光率(Tt)

透光率是表徵樹脂透明程度的一個最重要性能指標,-種樹脂的透光率越高,其透明性就越好。透光率的定義爲透過材料的光通量與入射到材料表面上的光通量之比的百分數。理論上透明材料的透過率最高可以達到100%,但實際上任何一種透明材料的透光率都達不到100%,即使是透明性最好的光學玻璃的透光率一般也難以超過95%,造成入射光通量在媒體中損失而未能透過光通量的主要原因有如下幾個方面。

1.1光的反射,反射即入射光未進入聚合物而在其表面返回的光通量,反射光通量佔光在透過媒體時損失的大部分。衡量光的反射程度可用反射率(R) 表徵,反射率可透過其折光指數(n)進行計算。例如,PMMA的折光指數n=1.492,則其R經計算爲3.9%。這個數值說明PMMA的反射光比較小,透光率大,透明性好。

1.2光的吸收,入射到聚合物上的光通量既沒有透過也沒有反射部分的光通量即爲光的吸收。一種優良的透明聚合物光的吸收很小,光線吸收的大小取決於聚合物本身的結構,主要指分子鏈上原子基團與化學鍵的性質,例如分子結構中含有雙鍵的聚合物易於吸收可見光而產生能級的轉移。還以PMMA爲例,其透光率一般爲93%,反射率爲3.9%,則其餘3.1%即爲光的吸收與光的散射兩者之和。

1.3光的散射,光的散射即光線入射到聚合物表面,既沒有透過也沒有反射和吸收的一部分光通量, 其佔有比重比較小。造成光散射的原因有:製品表面粗糙不平,聚合物內部結構不均勻如相對分子質量分佈不均勻、無序相與結晶相共存等。結晶聚合物的散射比較嚴重,只有結晶聚合物的晶體顆粒小於可見光波長時,才能像非晶聚合物那樣不引起散射,光線全部透過,提高透明度。如PE、PP 等結晶聚合物只有用快速冷卻的方法纔可得到低結晶度、晶體顆粒細的製品,取得-定的透明性;但對有些結晶聚合物品種而言,要想控制太低的結晶度很困難,總有部分光被散射,造成薄膜的半透明。另外,透過拉伸的方法可使結晶顆粒變細,並使透明度迅速提高,如可使BOPP膜的透明性迅速提高。只有TPX塑料比較特殊,其結晶顆粒比較小,無論結晶度大小,製品都透明。

歸納起來聚合物製品透明的條件有兩個:一爲製品是非結晶體;二爲雖部分結晶但顆粒細小,小於可見光波長範圍,不妨礙太陽光光譜中可見光和近紅外光的透過。

2、霧度

霧度又稱爲濁度,它是衡量透明或半透明材料不清晰或混濁的程度指標,具體是衡量材料散射程度的指標。霧度的產生是由於材料內部或外部表面光散射造成的雲霧狀或混濁的外觀,因此霧度的定義爲材料散射光通量與透過材料光通量之比的百分數。

透光率和霧度都是衡量材料透明性的重要指標。一般說來,透光率與霧度之間成反比關係,即透光率高的材料,其霧度低;反之亦然。但兩者的關係並不總是如此,有時也有相反的結果。如毛玻璃的透光率較高,但其霧度也比較大。尤其是發光材料LED,將點光源變爲面光源的光擴散材料就要求透過率和霧度雙高,都要接近90%纔可以使用。所以說透光率和霧度是既相互對立又相互聯繫的兩個光學指標。

3、折光指數(折射率)

折射即入射光與透過光兩者方向之差。衡量材料折射的大小,可用折射率表徵。折射率越大,材料的折射越嚴重。折射率可用光在空氣中和在聚合物中的傳播速度之比來計算。作爲透鏡而使用的樹脂,希望其折射率大一點,透鏡的厚度可以減薄。

4、雙折射

雙折射即材料的平行方向與垂直方向折射率的差值。一個材料的雙折射越大,越容易造成圖像產生歪影等現象。所以說雙折射降低了光學材料的透光質量,應盡力降低材料的雙折射。材料之所以產生雙折射現象,主要是由樹脂的分子結構和分子的取向兩方面決定的。

5、色散

材料中光的色散是指沒有反射、散射、透過而被吸收的部分光,可用阿貝數表示,阿貝數Vd可用下式計算。

Vd=(nd- 1)/(nf-nc)

其中,nd、nf、nc分別爲入射光波長爲589.3nm、486.1nm及656.3nm時材料的折射率。從式中可以看出,材料的阿貝數與材料折射率有關。一般材料的折射率越大,阿貝數越小,色散越強。

衡量一種材料的光學性能好壞,有許多性能指標都需要考慮。常用的指標有透光率、霧度、折光指數、雙折射及色散等。在上述指標中,透光率和霧度兩個指標主要表徵材料的透光性,而折光指數、雙折射及色散三個指標主要用於表徵材料的透光質量。一種好的透明性材料,要求上述性能指標優異且均衡。一個良好透明材料的條件爲高透光率、低霧度、高折射率、小雙折射及小色散。

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聚合物通常用什麼方法對其增強改性

聚合物高分子材料的強化改性的手段可歸納爲合金化、互串網絡化、複合化三種。

合金化       也就是多元共聚法。以ABS塑料爲例,它是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。調整三者的比例就可調整性能。

互串網絡化       樹脂冷拼法。可將性能互補可互溶混合的不同樹脂按不同比例混合;混合的樹脂體系固化成爲空間結構過程中形成互串網絡。從而形成理想的高分子體系材料。這種方法在實際應用中越來越廣泛。例如,環氧樹脂改性有機硅樹脂體系、丙烯酸改性聚氨酯體系、聚亞碸改性有機硅體系、聚亞碸改性硅氧烷體系等。

複合化       高分子材料主要與無機材料複合化。形成了各工業領域廣泛應用的各類複合材料。複合材料是高分子與無機材料微粉、纖維表面形成雜化化學鍵的一大類新型材料。有着優異的性能。例如,碳纖維丙烯酸樹脂複合材料、玻璃纖維乙烯基樹脂複合材料、高嶺土聚乙烯複合材料等。

怎樣提高聚合物的聚合度及硬度

提高硬度用硬單體、提高聚合度需要控制聚合速度、溫度、單體滴加速度等因素。

如果某聚合物在熱轉變時的熱效應很小,如何去增加這個轉變的強度

可以透過增加試樣的量、提高儀器的靈敏度,也可以考慮換用其他信號及配套的傳感器,如用光學、電學傳感器來監測熱轉變時的光學、電學性質的突變等。

聚合參數對聚合物的形貌,結構及性能有何影響

聚合參數對聚合物的形貌,結構及性能的影響:提高聚合物的耐熱性主要有三個途徑:一是增加高分子鏈的剛性,二是使得聚合物能夠結晶,三是進行交聯;

導熱性:結晶型的聚合物結構規整,導熱性較好,另外添加高導熱性填料(如銅粉、鋁粉、石墨等)組成的高分子複合材料導熱性較好。

(1)力學性能結晶度對聚合物力學性能的影響視其非晶區所處的力學狀態是玻璃態還是高彈態而定。就力學性能而言,玻璃態和高彈態之間差別很大。如彈性模量,晶態與玻 璃態的彈性模量非常接近,而高彈態的模量卻要小4~5個數量級。因此,當非晶區處於高彈態時,其分子鏈段的運動能力較強,有利於聚合物獲得良好的韌性。隨着結晶度的增加, 材料的彈性模量、強度、剛度將有所提高,抵抗蠕變、應力鬆弛的能力提高,而塑性、衝擊韌性將有所下降。當非晶區處於玻璃態時,其分子鏈段的運動受限。在這種情況下,隨着結晶度的增加,材料的脆性增加,拉伸強度下降。

(2) 密度與光學性質晶區中分子鏈排列規整,其密度大於非晶區,故隨結晶度增加, 聚合物的密度增加。而材料的折光率與密度有關,聚合物中晶區和非晶區的折光率不同。當光線透過聚合物時,在晶區介面上發生折射和反射,無法直接透過。所以兩相共存的聚合物通常呈乳白色,不透明,如聚乙烯、尼龍等。隨着結晶度減小,材料的透明度增加。而完全非晶的聚合物,如聚甲基丙烯酸甲酯(有機玻璃)、聚苯乙烯等通常是透明的。對於許多結晶聚合物,爲了提高其透明度,可以設法減小其晶區尺寸,當晶區尺寸小於可見光的波長時,也不會發生光的折射和反射。如等規聚丙烯,在加工時加入形核劑,減小球晶尺寸,透明度將有明顯改善。

(3) 熱性能對於塑料而言,在不結晶或結晶度低時,其最高使用溫度就是其玻璃化溫度。當結晶度達20%時,晶區的“剛硬化”作用使大分子鏈非晶部分變短,鏈段的位移與取向難於進行;結晶度大於40%時,微晶的密度很大,以致形成了貫穿整個材料的連續晶相,使材料的軟化點和熱畸變溫度等熱性能均顯著提高,材料的使用溫度可以從玻璃化溫度提高到結晶熔點。

(4) 其他性能由於結晶區中分子鏈做規整排列,與非晶區相比,能更好地抵抗各種溶劑的滲入,因此,隨着結晶度的提高,材料的耐溶劑性等其他性能將有所提高。

影響聚合物強度的因素有哪些

影響聚合物實際強度的因素

從分子結構的角度來看,聚合物之所以具有抵抗外力破壞的能力,主要靠分子內的化學鍵合力和分子間的範德華力和氫鍵。不考慮其它各種複雜的影響因素,我們可以由微觀角度計算出聚合物的理論強度,這種考慮方法是很有意義的,因爲把理論計算得到的結果與實際聚合物的強度相比較,我們就可以瞭解它們之間的差距,這個差距將指引和推動人們進行提高聚合物實際強度的研究和探索。

如果高分子鏈的排列方向是平行於受力方向的,則斷裂時可能是化學鍵的斷裂或分子間的滑脫;如果高分子鏈的排列方向是垂直於受力方向的,則斷裂時可能是範德華力或氫鍵的破壞。透過對比三種情況的理論拉伸強度(或斷裂強度)和實際強度的數值,發現理論強度和實際強度存在着巨大的差距。可見,提高聚合物的實際強度的潛力是很大的。

影響聚合物實際強度的因素很多,總的來說可以分爲兩類:一類是與材料本身有關的,包括高分子的化學結構、分子量及其分佈、支化和交聯、結晶與取向、增塑劑、共混、填料、應力集中物等;另一類是與外界條件有關的,包括溫度溼度、光照、氧化老化、作用力的速度等。

1、高分子本身結構的影響

前面已經分析過高分子具有強度在於主鏈的化學鍵力和分子間的作用力,所以增加高分子的極性或產生氫鍵可使強度提高。例如低壓聚乙烯的拉伸強度只有15~16

MPa,聚氯乙烯因有極性基團,拉伸強度爲50MPa,尼龍610有氫鍵,拉伸強度爲60MPa。極性基團或氫鍵的密度愈大,則強度愈高,所以尼龍66的拉伸強度比尼龍610還大,達80MPa。如果極性基團過密或取代基團過大,阻礙着鏈段的運動,不能實現強迫高彈形變,表現爲脆性斷裂,因此拉伸強度雖然大了,但材料變脆。

主鏈含有芳雜環的聚合物,其強度和模量都比脂肪族主鏈的高,因此新型的工程塑料大都是主鏈含芳雜環的。例如芳香尼龍的強度和模量比普通尼龍高,聚苯醚比脂肪族聚醚高,雙酚A聚碳酸酯比脂肪族的聚碳酸酯高。引入芳雜環側基時強度和模量也要提高,例如聚苯乙烯的強度和模量比聚乙烯的高。

分子鏈支化程度增加,使分子之間的距離增加,分子間的作用力減小,因而聚合物的拉伸強度會降低,但衝擊強度會提高。例如高壓聚乙烯的拉伸強度比低壓聚乙烯的低,而衝擊強度反而比低壓聚乙烯高。

適度的交聯可以有效地增加分子鏈間的聯繫,使分子鏈不易發生相對滑移。隨着交聯度的增加,往往不易發生大的形變,強度增高。例如聚乙烯交聯後,拉伸強度可以提

高1倍,衝擊強度可以提高3~4倍。但是交聯過程中往往會使聚合物結晶度下降,取向困難,因而過分的交聯並不總是有利的。

分子量對拉伸強度和衝擊強度的影響也有一些差別。分子量低時,拉伸強度和衝擊強度都低,隨着分子量的增大,拉伸強度和衝擊強度都會提高。但是當分子量超過一定的數值以後,拉伸強度的變化就不大了,而衝擊強度則繼續增大。人們製取高分子量聚乙烯(M=5×105~4×106)的目的之一就是爲了提高它的衝擊性能。它的衝擊強度比普通低壓聚乙烯提高3倍多,在一40℃時甚至可提高18倍之多。

2、結晶和取向的影響

結晶度增加,對提高拉伸強度、彎曲強度和彈性模量有好處。例如在聚丙烯中無規結構的含量增加,使聚丙烯的結晶度降低,則拉伸強度和彎曲強度都下降(見下表)。然而,如果結晶度太高,則導致衝擊強度和斷裂伸長率的降低,聚合物材料就要變脆,反而沒有好處。

無規結構含量對聚丙烯性能的影響

無規結構的含量 %拉伸強度 MPa彎曲強度 MPa

2.0

2.5

3.3

3.5

6.4

11.834.5

34.0

32.5

20.0

—56.5

46.0

45.0

45.0

41.0

40.0

對結晶聚合物的衝擊強度影響更大的是聚合物的球晶結構。如果在緩慢的冷卻和退火過程中生成大球晶的話,那麼聚合物的衝擊強度就要顯著下降,因此有些結晶性聚合物在成型過程中加入成核劑,使它生成微晶而不生成球晶,以提高聚合物的衝擊強度。所以在原料選定以後,成型加工的溫度和後處理的條件,對結晶聚合物的力學性能有很大的影響。

取向可以使材料的強度提高几倍甚至幾十倍。因爲取向後高分子鏈順着外力的方向平行地排列起來,使斷裂時,破壞主價鍵的比例大大增加,而主價鍵的強度比範德華的強度高20倍左右。另外取向後可以阻礙裂縫向縱深發展。

3、應力集中物的影響

如果材料存在缺陷,受力時材料內部的應力平均分佈狀態將發生變化,使缺陷附近局部範圍內的應力急劇地增加,遠遠超過應力平均值,這種現象稱爲應力集中,缺陷就是應力集中物,包括裂縫、空隙、缺口、銀紋和雜質等,它們會成爲材料破壞的薄弱環節,嚴重地降低材料的強度,是造成聚合物實際強度與理論強度之間巨大差別的主要原因之一。

各種缺陷在聚合物的加工成型過程中是相當普遍存在的,例如在加工時,由於混煉不勻、塑化不足造成的微小氣泡和接痕,生產過程中也常會混進一些雜質,更難以避免的是在成型過程中,由於製件表裏冷卻速度不同,表面

物料接觸溫度較低的模壁,迅速冷卻固化成一層硬殼,而制體內部的物料,卻還處在熔融狀態,隨着它的冷卻收縮,便使製件內部產生內應力,進而形成細小的銀紋,甚至於裂縫,在製件的表皮上將出現龜裂。上述各類缺陷,儘管非常微小,有的甚至肉眼不能發現,但是卻成爲降低聚合物力學性能的致命弱點。例如:膠粘劑由於蒸發、冷卻或化學反應固化時,通常體積減少,產生收縮和收縮力,從而在粘接端或膠粘劑空孔的周圍,產生應力集中,這種固化過程產生的內應力,對粘接系統給予致命影響。溶液膠粘劑,因爲其固體含量通常爲20.6%,所以固化過程中體積收縮最嚴重。熱熔膠粘劑,固化時體積收縮率也是較大的差異。縮聚反應時,有副產物逸出,體積收縮很嚴重,酚醛樹酯固化收縮率比環氧樹脂大5~10倍,烯類單體或預聚體的雙鍵發生加聚反應,兩個雙鍵由範德華力結合變成共價鍵結合,原子間距離大大縮短,體積收縮率也較大,如不飽和聚酯固化收縮率高達10%,比環氧樹脂高1~4倍。開環聚合時一對原子由範德華力作用變成化學鍵結合,而另一對原子由原來的化學鍵結合變成接近於範德華力的作用,所以體積收縮率較小,如開環聚合的環氧樹脂固化的體積收縮率比較小,這是它有較高力學強度的主要原因之

4、增塑劑的影響

增塑劑一般是低分子量的液體或固體有機化合物,增塑劑的加入對聚合物起了稀釋作用,減小了高分子鏈之間的作用,因而強度降低,強度的降低值與增塑劑的加入量約成正比。但是,增塑劑加入膠粘劑高分子化合物中,增加固化體系的可塑性和彈性,改進柔軟性和耐寒性、低溫脆性等。增塑劑的粘度低、沸點高,能增加樹脂的流動性,有利於浸潤、擴散和吸收。增塑劑隨着放置時間的增長而揮發,同時還向表面遷移,膠粘劑中的增塑劑失去,將使粘接強度下降。

5、填料的影響

填料的加入並不是單純的混合,而是彼此間存在次價力。這種次價力雖然很弱,但具有加和性,因此當聚合物相對分子質量較大時,其總力則顯得可觀,從而改變聚合物分子的構象平衡和鬆弛時間,還可使聚合物的結晶傾向和溶解度降低以及提高玻璃化溫度和硬度等。

聚合物中常加入—定數量的填料,以改善聚合物的如下性能:

(1)增大內聚強度;

(2)調節粘度或作業性;

(3)提高耐熱性;

(4)降低熱膨脹係數和減少收縮率:

(5)給與間隙填充性;

(6)給與導電性;

(7)降低成本。

填充劑的種類和添加的數量隨使用的目的而不同,而且與聚合物種類、性質、填充劑的形狀大小、以

及與聚合物的親和力大小等因素有關。一般,一定數量和大小粒子的填料,當施加應力時,對聚合物的分子運動是有影響的,多數填充劑,使分子運動困難,其結果,聚合物的熱膨脹係數降低,填充劑相能支援負荷或吸收能量,所以耐衝擊性增大。一般,加入無機填料,拉伸強度最初增大,填料過多時則下降。對於特定的物性,爲獲得填充劑正確效果,在廣泛範圍內進行實驗是必要的。

6、共聚和共混的影響

共聚可以綜合兩種以上均聚物的性能。例如聚苯乙烯原是脆性的,如果在苯乙烯中引入丙烯腈單體進行共聚,所得共聚物的拉伸和衝擊強度都提高了。還可以進一步引入丁二烯單體進行接枝共聚,所得高抗衝聚苯乙烯和ABS樹脂,則可以大幅度地提高衝擊強度。

共混是一種很好的改性手段,共混物常常具有比原來組分更爲優越的使用性能。最早的改性聚苯乙烯就是用天然橡膠和聚苯乙烯機械共混得到的,後來還用丁腈橡膠與AS樹脂共混(機械的或乳液的)的辦法制備ABS樹脂,它們的共同點都是達到了用橡膠使塑料增韌的效果。

7、外力作用速度和溫度的影響

由於聚合物是粘彈性材料,它的破壞過程也是—種鬆弛過程,因此外力作用速度與溫度對聚合物的強度有顯著的影響。如果一種聚合物材料在拉伸試驗中鏈段運動的鬆弛時間與拉伸速度相適應,則材料在斷裂前可以發生屈服,出現強迫高彈性。當拉伸速度提高時,鏈段運動跟不上外力的作用,爲使材料屈服,需要更大的外力,即材料的屈服強度提高了;進一步提高拉伸速度,材料終將在更高的應力下發生脆性斷裂。反之當拉伸速度減慢時,屈服強度和斷裂強度都將降低。在拉伸試驗中,提高拉伸速度與降低溫度的效果是相似的。

在衝擊試驗中,溫度對材料衝擊強度的影響也是很大的。隨溫度的升高,聚合物的衝擊強度逐漸增加,到接近Tg時,衝擊強度將迅速增加,並且不同品種之間的差別縮小。例如室溫時很脆的聚苯乙烯,到Tg附近也會變成一種韌性的材料。低於Tg愈遠時,不同品種之間的差別愈大,這主要決定於它們的脆點的高低。對於結晶聚合物,如果其了。在室溫以下,則必然有較高的衝擊強度,因爲非晶部分在室溫下處在高彈態,起了增韌作用,典型的例子如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯-l等。熱固性聚合物的衝擊強度受溫度的影響則很小。

聚合物光電性能比單分散低

聚合物光電性能比單分散低9.1。

聚合物的電性能與光性能聚合物的電性能與光性能相比低9.1,聚合物電性能添加可以提高表面積,光性能可以進一步提高遮蓋力。

高聚物的重要而實用的光學性能有吸收、透明度、折射、雙折射、反射、內反射、散射等。

塑料六大物性調整方法

塑料六大物性調整方法

  在實際應用中,很少有塑料能完全滿足具體的應用要求;這就要求我們對塑料的物性進行一些適當的調整。在改性廠內部,塑料的物性調整是工程師的必備技能之一。下面是由我爲大家整理的塑料六大物性調整方法,歡迎大家閱讀瀏覽。

  一.如何降低塑料的密度?

  降低塑料的密度是指透過適當的辦法,使塑料原有的相對密度下降,以適應不同應用場合的需要。

  降低塑料的密度方法有發泡改性、添加輕質填料及共混輕質樹脂三種。

  1.發泡改性

  塑料製品的發泡成型是降低其密度的最有效方法。而添加輕質添料和共混輕質樹脂兩種改性方法,只能小幅度地降低密度,其降幅一般只有50%左右,最低相對密度只能達到0.5左右。塑料發泡製品的密度變化範圍很廣範,相對密度最低可達到10-3。

  2.添加輕質填料

  這種方法使密度降低幅度比較小,一般最低可下降到相對密度0.4—0.5左右。填料的相對密度大都比塑料大,比塑料相對密度小的填料品種只有如下幾種。

  1)微珠類

  a. 玻璃中空微球(漂珠) 相對密度爲0.4—0.7,主要用於熱固性樹脂;

  b. 酚醛微珠 相對密度爲0.1。

  2)有機填料類

  a.軟木粉 相對密度0.5,表觀密度0.05—0.06;

  b.纖維粉屑、棉屑 相對密度0.2—0.3;

  c.果殼農作物 如稻草粉、花生粉及椰殼粉等。

  3.共混輕質樹脂

  還有一種輕質填料:木粉,也就是木材的細小纖維啦,很輕的.但也有一定的侷限性,可根據自己採用不同的方法。

  二.如何提高塑料的密度?

  提高塑料的密度是使原樹脂相對密度升高的一種方法,主要爲添加重質填料和共混重質樹脂。

  1.添加重質填料包括:

  (1)金屬粉

  (2)重質礦物填料

  2.共混重質樹脂

  此種方法提高幅度比較小,一般最高只能達到50%左右。主要適於一些輕質樹脂如PE、PP、PS、EVA、PA1010及PPO等。常加入的重質樹脂有:PTFE、FEP、PPS及POM等。回覆“PP”檢視更多

  三.如何改變塑料的硬度?

  1.硬度的概念及表示方法

  硬度是指材料抵抗其它較硬物體壓入其表面的能力。

  硬度值的大小是表徵材料軟硬程度的有條件的定量反映,它不是一個單純而確定的物理量。硬度值的大小不僅取決於材料的本身,而且取決於測試條件和測定方法,即不同的硬度測量方法,對同一種材料測定的硬度值不盡相同。因此,要比較材料之間的硬度大小,必須用同一種測量方法測量的硬度值,纔有可比性。

  常用於表示硬度的方法有如下幾種:

  a.邵氏硬度

  b.洛氏硬度

  c.莫氏硬度

  推薦閱讀:塑料的洛氏硬度測量和表示

  2.共混改進塑料的硬度

  塑料共混改進方法即在低硬度樹脂混高硬度樹脂,以提高其整體硬度。常見的共混樹脂有:PS、PMMA、ABS及MF等,需要改性的樹脂主要爲PE類、PA、PTFE及PP等。

  3.複合改進塑料的硬度

  塑料複合改進硬度的方法即在低硬度塑料製品表面上複合一層高硬度樹脂。此方法主要適合於擠出製品,如板、片、膜及管材等。常用的複合樹脂爲PS、PMMA、ABS及MF等。

  4.塑料的表面硬度改進

  該方法是指只改善塑料製品外表的硬度,而製品內部的硬度不變。這是一種低成本的硬度改進方法。

  這種改性方法主要用於殼體、裝飾材料、光學材料及日用品等。這種改性方法主要包括塗層、鍍層及表面處理三種方法。回覆“硬度”檢視更多

  四.如何改善塑料的柔性?

  從直觀上講,塑料的柔性是指塑料製品的柔軟程度,即塑料製品越軟,其柔性越好。在高分子物理學中,對柔性的定義爲高分子鏈能夠改變其均象的性質。一種塑料的柔性大小取決於其聚合物的分子鏈結構。

  1.添加增塑劑

  增塑劑是指可提高聚合物塑性的一類物質,它主要用於PVC樹脂,在PVC中的用量可佔整個增塑劑用量的98%以上。除PVC外,增塑劑還用於PVDC、CPE、SBS、聚乙酸乙烯酯、纖維素、PA、ABS及PVA等聚合物中。

  2.增塑劑的主要作用如下:

  a.降低聚合物熔融溫度及熔體粘度,從而降低其成型加工溫度。

  b.使聚合物製品具有柔軟性、彈性及耐低溫性能。

  3.增塑劑的具體作用機理如下:

  a.體積效應

  b.屏蔽效應

  五.改進塑料透明度

  1.塑料透明度的指標

  衡量塑料透明性的好壞,有許多標準,有透光率、霧度、折光指數、雙折射及色散等。

  在上述指標中,透光率和霧度二個指標主要表徵材料的透光性,而折光指數、雙折射及色散三個指標主要用於表徵材料的透光質量。一種好的透明性材料,要求上述性能指標優異且均衡。

  推薦閱讀:[測試]透明料的.光學性能測試

  2.透明性的分類

  按材料的透光率大小,可以將其分爲:

  透明材料:波長400NM-800NM可見光的透光率在80%以上;

  半透明材料:400NM-800NM可見光的透光率在50%-80%之間;

  不透明材料:400NM-800NM可見光的折射率在50%以下。

  1)透明性樹脂:

  主要包括PMMA、PC、PS、PET、PES、J。D系列、CR-39、SAN(又稱AS)、TPX、HEMA、BS(又稱K樹脂)等;

  2)半透明樹脂:

  主要包括PE、PP、PA等;

  3)不透明樹脂:ABS、POM、PTFE、PF等。

  3.改進塑料透明性的原理及方法

  1)原理

  降低結晶度,控制潔淨的質量,提高折射率,降低雙折射。

  2)方法

  ①添加改進塑料的透明性,可以添加成核劑,這是增大透明樹脂透光率最有效的方法,它可以促進結晶的小分子物質。它在樹脂中可以起到晶核的作用。使原油的均相變成異相成核,增加結晶體系內晶核的數量,使微晶的數量增多,球晶數目減少,從而使晶體尺寸變相,樹脂的透明性提高。

  成核劑的種類很多,可以分爲透明成核劑(山梨糖醇系、磷系)和標準型成核劑(羧酸類、羧酸鹽、無機物)兩種。作爲透明改性的成核劑,一般要選擇透明成核劑;有時也可選用標準型成核劑,但要嚴格控制加入量。

  ②共混改進塑料的透明性,就是在透明樹脂中加入其他樹脂,提高透明性。

  ③雙向拉伸改進塑料的透明性,可以使製品中原有的結晶顆粒破碎使晶體尺寸變小,到達提高透光率的目的。回覆“透明劑”檢視更多

  六.改進塑料光澤度

  改進塑料光澤的方法包括兩方面,一方面是提高塑料製品的表面光澤度,稱爲增亮改性;另一方面是降低塑料製品的表面光澤度,稱爲消光改性。以下主要介紹塑料的增亮方法:

  塑料的增亮即提高塑料製品的表面光澤度或光潔度,具體方法除原料的合理選取外,還有添加增亮法、共混增亮法、形態控制增亮法、成型設備光潔度的控制、二次加工增亮法及表面塗層增亮法等。

  1.塑料原料的選取

  塑料原料的合理選取是提高塑料製品表面光潔度最基本的因素原料選取得好,則光澤度提高則容易;反之,則比較困難。

  塑料原料可以分成樹脂和添加劑兩大類。

  2.樹脂的選擇

  樹脂本身的特徵對塑料製品的表面光澤度影響較大,是控制塑料製品表面光澤度的最有效方法。其對相應塑料製品表面光澤的影響主要取決二於如下幾個方面:

  1)樹脂的品種

  不同的樹脂品種共相應制品的光澤性大不相同,一般認爲下列樹脂對應制品的光澤性比較好:蜜胺樹脂、ABS、PP、HIPS、PA、POM、PMMA及PPO等,其中蜜胺樹脂和ABS兩種光澤性最突出。

  對同一種樹脂而言,合成方法不同,其樹脂對應制品光澤度也不相同。例如:

  a、對PP而言,不同聚合方法合成品種的光澤度大小如下:PP-R>均聚PP>嵌段共聚PP。

  b、對PE而言,三種不同品種的光澤度大小如下:LDPE>LLDPE>HDPE

  c、對PVC而言,乳液法PVC樹脂比懸浮法PVC樹脂的光澤度高。

  d、對於PS樹脂而言,高抗衝聚笨乙烯(HIPS)的光澤度大於通用聚苯乙烯(GPPS)

  2)樹脂的特性

  對同一種樹脂而言。其具體特性不同,光澤度也不相同,在樹脂的特性中對光澤度有影響的特性主要有如下幾種。

  a、熔體流動速率(MFR)一般越大,其相應制品的光澤度越大。

  b、分子量的影響 分子量的影響主要體現在分子量分佈寬度上。分子量分佈越寬,其相應制品的光澤度下降。這主要是因爲分子量分佈寬,材料的不規整性增大了。

  c、吸水率的影響 吸水率高的樹脂,吸水率對其相應制品的光澤度影響較大。如分子中含有酯基(-COOR)及酞胺基(-CONH2)的PA、PI、PSF及PC等,如不進行乾燥或乾燥不徹底,會在製品表面產出水波紋、氣泡、銀絲、斑紋、毛疵等,從而使表面光澤度大大下降。

  3.添加劑的選擇

  在所有的塑料用添加劑中,對光澤度影響最大的爲填料;其次還有增塑劑、穩定劑及阻燃劑等,但影響較小。

  填料的影響

  填料對光澤度的影響可分爲如下幾個方面:

  a、填料的品種

  不同填料品種對光澤度的影響不同。除玻璃微珠外幾乎所有的填料都會使填充製品的光澤度下降,只是下降幅度不同而已。

  幾種填料對填充製品光澤度影響大小次序如下:

  金屬鹽>玻璃纖維<滑石粉<雲母

  b、填料的形狀

  填料粒子的微觀形狀不同,對填充製品光澤度的影響也不同,其影響大小的次序爲:

  球狀<粒狀<針狀<片狀

  c、填料的粒度

  填料的粒度越小,填料製品的光澤度下降幅度小。另外,填料粒度的分佈寬度大小不同,對填充製品的光澤度影響也不同。其影響規律爲:填料粒度分佈越寬,填充製品的表面光澤度越低。這主要是因爲填料的粒度範圍相差越大,填充製品的表面越凸凹不平,入射光越易產生漫反射現象。

  d、填料的填充量

  填料的填充增大,填充製品的表面光澤度降低。以CaCO3填充PP 體系爲例,當CaCO3填充量爲5%時,填充製品的表面光澤度爲50%。當CaCO3填充量爲15%時,填充品的光澤度則下降爲32%。

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如何從分子設計角度提高聚合物基體的力學性能?

提高聚合物的分子量,分子量越大,聚合物的力學性能越大。

形成規整的分子鏈,以利於聚合物形成良好的結晶,結晶性越高的聚合物,力學性能越好。

引入極性基團,最好是可以形成分子間氫鍵的基團。大量的氫鍵可以大大提高聚合物高分子間的作用力,從而提高聚合物的力學性能。

聚合物中有苯環單體是什麼

苯環單體是指含有苯環結構的單體,它是聚合物中常見的一種單體。

聚合物是由單體分子透過共價鍵連接而成的高分子化合物。苯環單體是指聚合物中含有苯環結構的單體。苯環結構是碳原子透過芳香環連接而成的結構,具有很強的穩定性和共軛性。苯環單體可以透過多種方式合成,例如苯乙烯、苯甲酸等。

苯環單體的存在可以對聚合物的性質產生影響。苯環結構的加入可以增強聚合物的穩定性和硬度,同時也可以影響聚合物的光學性能。例如,苯乙烯單體可以聚合成聚苯乙烯,這種聚合物具有較高的硬度和透明度,被廣泛應用於塑料製品、電子產品等領域。

在聚合物的合成中,需要根據所需的性質選擇合適的單體。若需增強聚合物的穩定性和硬度,則可以選擇含有苯環結構的單體進行合成。同時,在聚合物的應用中,也需要考慮苯環單體對聚合物性能的影響,從而選擇合適的聚合物材料。

綜上所述,苯環單體是指聚合物中含有苯環結構的單體,其存在可以對聚合物的性質產生影響。在聚合物的合成和應用中,需要考慮苯環單體的影響,從而選擇合適的單體和聚合物材料。

爲什麼聚合物與聚合物的相容性較差?如何提高聚合物與聚合物的相容性

聚合物之間由於粘度、介面張力、結晶能力、化學結構等因素不同而造成相容性較差。一般提高聚合物相容性的辦法加入第三組份聚合物,也就是常說的相容劑。比如PE和尼龍的相容性較差,共混時可以加入PE接枝馬來酸酐共聚物來改善相容性。

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