高分子基本加工工艺.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高分子基本加工工艺,共混型,TPE,EPDM,硫化乙丙橡胶,/,PP,聚丙烯,隔离服,要求透气性,一、热塑性弹性体的分类,1.,热塑性聚氨酯弹性体（,TPU),2.,苯乙烯嵌段类热塑性弹性体（,TPS,）,SBS,3.,热塑性聚酯弹性体（,TPEE),4.,热塑性聚烯烃弹性体（,TPO),TPE 的性能（共性见课本）,茂金属结构：环戊二烯阴离子,m-PP较普通齐格勒-纳塔催化剂聚合的PP流动性好、强度高、硬度大、耐热性好、熔点低。,Topas系列是乙烯/降冰片烯的共聚物，透明塑料，密度比PC小20%，可用作光盘、光学透镜和医用制品。,配方：软化剂、填充剂、抗氧剂,软段和硬段发生微相分离,由长链二醇、二异氰酸酯、短链二醇或二胺合成,茂金属催化剂具有明确的分子结构。,苯乙烯嵌段类热塑性弹性体（TPS）,由于茂金属催化剂可使环烯烃无需开环和加氢而实现类似传统聚烯烃的加成聚合反应而迅速得到发展。,甲基铝氧烷是三甲基铝部分水解生成的齐聚物,Hoec-lodechst公司与 三菱化学工业公司联合在欧洲建成了3万吨/年的 m-COC装置，其商品牌号为Topas。,m-sPS应用领域：电子、电器工业：替代PA、PET。,热塑性聚氨酯弹性体（TPU),热塑性聚氨酯弹性体（TPU),与m-iPP相比m-sPP熔点低510，透明性好、韧性高、光泽性好、弯曲模量是iPP的一半，故m-sPP多用于包装领域。,（3）经不同配方掺混可改变材料的表面质感及物理性能，可因应不同应用调配适合材料。,二、热塑性弹性体的结构特征和性能,1.,交联形式：物理交联,2.,硬段和软段,3.,微相分离结构,SBS,Styrene-Butadiene-Styrene,Hard,Soft,聚氨酯弹性体,由长链二醇、二异氰酸酯、短链二醇或二胺合成,软段,硬段,软段和硬段发生,微相分离,4.TPE,的性能（共性见课本）,TPE,具备以下优点：,（,1,）可用一般塑料加工方法加工成形：射出成形、挤出成形、压缩成形等。,（,2,）成形周期短，无需加硫及硫化作业。,（,3,）经不同配方掺混可改变材料的表面质感及物理性能，可因应不同应用调配适合材料。,（,4,）加工过程中所产生的废料溢料均可回收使用，既能降低生产成本，又能符合环保原则。,三、热塑性弹性体的配方、加工和应用,1.,配方：软化剂、填充剂、抗氧剂,2.,加工：雷同于热塑性塑料进行加工,3.,应用：制鞋业、汽车制造业、胶粘剂等。,四、新型弹性体,-,茂金属聚合物,茂金属等金属有机催化体系,(8090,年代,),茂金属,(Metallocene),是含有环茂二烯,(Cp),或取代,环茂二烯配体的金属有机化合物的通称。是一类均相催化剂。,茂金属必须与一种特殊的助催化剂,-,甲基铝氧烷配合才能催化烯烃聚合。甲基铝氧烷是三甲基铝部分水解生成的齐聚物,茂金属结构：环戊二烯阴离子,Dow化学公司采用茂金属催化体系和Insite聚合技术成功地合成出了m-E/S无规共聚物，控制苯乙烯比例由15%至77%(质量)的变化，其E/S共聚物的性能可从半晶态类的橡胶类过渡到非晶态的热塑性塑料。,Dow化学公司采用茂金属催化体系和Insite聚合技术成功地合成出了m-E/S无规共聚物，控制苯乙烯比例由15%至77%(质量)的变化，其E/S共聚物的性能可从半晶态类的橡胶类过渡到非晶态的热塑性塑料。,茂金属结构：环戊二烯阴离子,m-sPS应用领域：电子、电器工业：替代PA、PET。,产品强度高、韧性好、耐穿刺能力强、没有晶点。,配方：软化剂、填充剂、抗氧剂,三、热塑性弹性体的配方、加工和应用,m-sPS应用领域：电子、电器工业：替代PA、PET。,b 线性低密度聚乙烯(LLDPE),苯乙烯嵌段类热塑性弹性体（TPS）,b 线性低密度聚乙烯(LLDPE),茂金属结构：环戊二烯阴离子,茂金属结构：环戊二烯阴离子,与m-iPP相比m-sPP熔点低510，透明性好、韧性高、光泽性好、弯曲模量是iPP的一半，故m-sPP多用于包装领域。,m-PP较普通齐格勒-纳塔催化剂聚合的PP流动性好、强度高、硬度大、耐热性好、熔点低。,1.,茂金属催化体系的特点,：,茂金属催化剂具有明确的分子结构。聚合反应在该分子上的一个位置,-,过渡金属原子发生，有时称为单活性位置催化剂。,催化活性中心单一，产物分子量分布窄；,均相；超高活性；,可引发环状烯烃聚合，,已合成了多种具有独特结构的聚烯烃：,a,高密度聚乙烯,(HDPE),b,线性低密度聚乙烯,(LLDPE),c,极低密度聚乙烯,(VLDPE),d,乙丙橡胶 等,2.,茂金属聚合物,（,1,）,m-PP,m-PP,较普通齐格勒,-,纳塔催化剂聚合的,PP,流动性好、强度高、硬度大、耐热性好、熔点低。,与,m-iPP,相比,m-sPP,熔点低,5,10,，透明性好、韧性高、光泽性好、弯曲模量是,iPP,的一半，故,m-sPP,多用于包装领域。,(2),m-PE,1991,年,Exxon,化学公司采用单活性中心催化技术,(SSC),在万吨,/,年装置上首次聚合出,m-LLDPE,。产品突出的优点是：分子量高且分布窄，支链少而短、密度低、纯度高、透明性好、抗污染能力强。产品强度高、韧性好、耐穿刺能力强、没有晶点。,（3）m-sPS,PS有三种结构形式，即aPS、sPS、iPS。,m-sPS应用领域：电子、电器工业：替代PA、PET。汽车工业：发动机部件、杠、燃油分配转子等，替代PA、PET。,食品包装：m-sPS耐湿性、抗蒸汽性高，用于微波炉托盘、器皿。工业薄膜：m-sPS膜拉伸强度、透明性类似BOPET，韧性与玻璃纸相似，耐酸、碱、热水及低吸湿膨胀性、良好的电性能等，可制作像纸、电绝缘膜。,（4）m-COC,由于茂金属催化剂可使环烯烃无需开环和加氢而实现类似传统聚烯烃的加成聚合反应而迅速得到发展。茂金属催化剂不仅能使环烯烃聚合，还可以使其与乙烯、丙烯及其它烯烃共聚。Hoec-lodechst公司与 三菱化学工业公司联合在欧洲建成了3万吨/年的 m-COC装置，其商品牌号为Topas。Topas系列是乙烯/降冰片烯的共聚物，透明塑料，密度比PC小20%，可用作光盘、光学透镜和医用制品。,（,5,）,m-E/S,共聚物,乙烯,/,苯乙烯相容性较差，使用传统的催化剂和聚合工艺难于合成出苯乙烯含量超过,5%,的性能优良的,E/S,共聚物。,Dow,化学公司采用茂金属催化体系和,Insite,聚合技术成功地合成出了,m-E/S,无规共聚物，控制苯乙烯比例由,15%,至,77%(,质量,),的变化，其,E/S,共聚物的性能可从半晶态类的橡胶类过渡到非晶态的热塑性塑料。,3.,茂金属聚合物的加工特性,（,1,）,.,注塑,m-PP,（,2,）,.,注塑,m-sPS,（,3,）,.,挤出成型,4.,茂金属聚合物的应用,