| 郑州模具培训为大家讲一讲高熔融指数树脂与纤维增强复合塑料 其节能实质是提高熔融指数，改善材料的流动性，减少加工中的能耗。 嵌段PP：Atofina公司通过转换催化剂获得具有熔体高流动指数、而又保持高冲击强度的嵌段聚丙烯共聚物，熔融指数为20，牌号为PRW265；Eltex公司用成核剂来控制嵌段共聚物的硬度。合成此种节能树脂的难度在于，一种冲击强度高、刚性好的材料，往往与熔体的流动速率之间相互冲突。2001年，荷兰格林DSM化学公司生产出第四代产品，嵌段共聚丙烯，熔体流动指数35，能保持在较低的模腔压力（６0~８0巴）获得薄壁制品，熔融温度从245℃降到225℃，比传统成型循环周期缩短15%，从而有效地降低了加工中的能耗；2000年，丹麦Konggens Lyngby Boreal公司推出嵌段共聚PP，熔融指数为30，吹塑成型可叠放的耐压制品，满足用户期待的这种高流动指数、能缩短成型周期、降低能耗的原料，据称“所减少的壁厚和重量已达到设计的临界参数，流动性和机械性能都得到提高”，生产一个 295g桶的保压压力从原来的630巴降到540巴，生产周期缩短15%，使螺杆长径比缩小到22；2004年，Atofina公司推出PPC10642牌号的共聚PP，熔融指数45，比原熔融指数30、35品牌的成型循环周期缩短10%，更省电能；窒素公司开发的非交联高刚性、高熔体拉伸强度的新型PP，比现有熔体拉伸强度高达10倍，而其机械性能与现有的相当，且可以回收利用。一位巴塞尔公司聚烯烃类开发工程师说，“德国的加工用户期望使用高流动性树脂，是为了缩短循环周期，降低能耗”，又说“我们感兴趣的是设备循环周期，这是我们将流动指数从13、14调换为30的真正诱因。我们期望得到降低容器壁厚而保持冲击强度的材料，大家都在寻找这种高冲击强度与高流动性之间相平衡的材料”。 选择树脂必须考虑加工中的节能，因为现在挤出机、注塑机、吹塑机等的塑化装置大都是螺杆式，其剪切作用是加工的主导机理，大部分的电能、机械能都消耗在高分子塑化与流动时的粘性耗散上，因此提高熔融指数是节能有效措施。否则，再好的材料也难以推广应用。例如，茂金属聚烯烃塑料（MPE、MPP、MPS等），采用茂金属催化剂，使大分子主链上的支链减少，能精确地控制分子量，使分子量分布得很窄，杂质极少，因此，性能优越。但是，由于分子量高，加工难度大，挤出纯的MLLDPE时，背压太大，现有挤出设备难以承受，为适应加工，目前，只能加入40%的LDPE或HDPE进行共挤，因此可以预测茂金属聚烯烃推广应用的关键，仍是加工中的节能问题，是如何提高熔融指数，但又不以降低性能为代价。同样的例子还有，超高分子量聚乙烯（HUMDPE），分子量从200~500万，具有强度高，冲击韧性好，摩擦系数小，防静电性强等十分优越的性能。但同样面临加工上的困难，有的为改善其加工性能加入低分子量聚合物，但对超高性能带来了影响，变成准超高分子量聚乙烯的加工；采用液晶通过原位复合的机理提高强度，用自身的低粘度和热迁移特性改善其加工中的流动性，但用此项技术稳定地生产还尚须时日。 由此不难看出，从加工节能角度研发新材料显得十分重要。 纤维增强复合塑料 纤维增强复合塑料的节能实质，是将纤维材料如碳纤维、玻璃纤维复合纤维与聚合物共混，提高比强度、比刚度、力学性能，达到节能、节材的效果。在纤维增强复合塑料中，有长纤维和短纤维之分。目前，以长纤维热塑性塑料（LFRT）增长最快，因其质轻、价廉、易回收再利用，节省能源、资源，在汽车、机械、电器、船舶、建筑、航空、航天等工业部门广泛应用，约50%的玻纤增强复合料用于汽车的零部件。 长纤维增强工艺一般是将玻纤与PP掺合生成连续的粗纱，再挤出切成13~25mm长粒。长纤维比一般纤维增强复合料优异：冲击强度高4倍，比强度高17.2%，尺寸精度高，收缩率为0.2%，流动性能好，节能。美国Vetrotex推出一种长纤维，含量高达75%的PP粒料，价格降低20%~30%；LNP工程塑料公司推出长纤维PA66，代替铸铝材料，机械强度能在-40~140℃承受高载荷，该公司还推出长纤维PBT系列。纤维复合材料的密度1.4~2.1g/cm3，为钢材的1/５~1/４，铝合金的1/2~1/3，其拉伸、压缩、弯曲强度400~600MPa，已超过碳素结构钢。 但是，当前加工长纤维增强复合塑料的关键问题，还是成型设备，因为注塑机、挤出机是螺杆式塑化装置，当长纤维通过输送段、塑化段、均化段之后，已被剪成3~5mm，大大地降低了原有的复合性能；另一个问题是纤维在高分子熔体流动方向的取向，使制品产生各向异性，影响使用性能，这是成型工艺与设备有待解决的课题。 |