《塑料配混技术》 项目3改性塑料粒料制备 单元3-1化学改性原理 广东轻工职业技术学院高分子教研室
项目3 改性塑料粒料制备 单元3-1 化学改性原理 《塑料配混技术》 广东轻工职业技术学院高分子教研室
T配之废东鞋红就常技术常院 项目3 化学改性塑料粒料的配制 ·学习目标 最终能力目标：生产出合格的聚烯烃熔融接枝马来酸酐或完成聚合物的 控制降解、交联。 促成目标： >能分析制定聚烯烃熔融接枝马来酸酐、聚乙烯交联、聚丙烯控制降解 的配方和工艺： >会选用引发剂和接枝单体； >规范操作高速混合机和螺杆挤出机，运用理论知识解释操作过程； >分析聚烯烃熔融接枝（或交联、降解）的影响因素； >资料检索和自学拓展能力； >团队合作与沟通能力
项目3 化学改性塑料粒料的配制 • 学习目标 最终能力目标：生产出合格的聚烯烃熔融接枝马来酸酐或完成聚合物的 控制降解、交联。 促成目标： ➢ 能分析制定聚烯烃熔融接枝马来酸酐、聚乙烯交联、聚丙烯控制降解 的配方和工艺； ➢ 会选用引发剂和接枝单体； ➢ 规范操作高速混合机和螺杆挤出机，运用理论知识解释操作过程； ➢ 分析聚烯烃熔融接枝（或交联、降解）的影响因素； ➢ 资料检索和自学拓展能力； ➢ 团队合作与沟通能力
GDTC之底东鞋工状幸拉术常悦 本项目内容 ·单元3-1化学改性原理 ·单元3-2聚合物熔融接枝 单元3-3聚合物交联与控制降解 ·单元3-4增强改性原理 单元3-5增强纤维 单元3-6纤维增强聚合物复合材料 单元3-7共混改性原理 单元3-8改性塑料粒料的配方制定 单元3-9共混相容剂 单元3-10改性塑料粒料的配方制定 ·单元3-11改性塑料物料的造粒 单元3-12改性塑料粒料配混质量分析 单元3-13阻燃共混物 ·单元3-14共混型热塑性弹性体 ·单元3-15塑料回收技术
本项目内容 • 单元3-1化学改性原理 • 单元3-2 聚合物熔融接枝 • 单元3-3 聚合物交联与控制降解 • 单元3-4增强改性原理 • 单元3-5 增强纤维 • 单元3-6纤维增强聚合物复合材料 • 单元3-7共混改性原理 • 单元3-8改性塑料粒料的配方制定 • 单元3-9共混相容剂 • 单元3-10改性塑料粒料的配方制定 • 单元3-11改性塑料物料的造粒 • 单元3-12 改性塑料粒料配混质量分析 • 单元3-13阻燃共混物 • 单元3-14共混型热塑性弹性体 • 单元3-15 塑料回收技术
GDTC之废东鞋红状常纹术岁院 ·单元3-1化学改性原理 在通用塑料大量生产的同时，高附加值、多品种、小批量的工 程塑料和热塑性弹性体的加工成型制品正在朝着高性能化、高功能 化、提高产量和降低生产成本的方向发展，近10年来发展迅猛，聚 合物的化学改性显得尤为重要。反应挤出加工技术的出现与应用备 受高分子加工行业的关注，成为聚合物化学改性的重要手段
在通用塑料大量生产的同时，高附加值、多品种、小批量的工 程塑料和热塑性弹性体的加工成型制品正在朝着高性能化、高功能 化、提高产量和降低生产成本的方向发展，近10年来发展迅猛，聚 合物的化学改性显得尤为重要。反应挤出加工技术的出现与应用备 受高分子加工行业的关注，成为聚合物化学改性的重要手段。 • 单元3-1化学改性原理
TC底东鞋红状常然术常院 一 实例 1.聚烯烃，产量大、应用面广、物美价廉。但聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃具 有的非极性和结晶性，使它们和其它材料如极性聚合物、无机填料及金属的相容 性差，复合使用时需加入相容剂来增加界面粘结，同时它们的染色性、粘接性、 抗静电性、亲水性也很差。对聚烯烃接枝极性单体使其极性化，利用极性基团的 极性和反应性改善其性能上的不足，是扩大高分子材料用途的一种简单而有效的 方法。聚烯烃熔融接枝马来酸酐是常用的接枝改性方法之一。 2.聚乙烯(PE)是一种生产量和消费量最大、价格低廉的通用塑料。但商用聚乙烯的 耐温性能较差，其力学性能和耐溶剂腐蚀能力等也不尽人意。聚乙烯经过交联改性 后，力学性能、热性能、化学药品腐蚀性能、抗蠕变性和电性能等综合性能得到 改善，大大拓宽了PE的应用领域 3.在常规反应釜中生产的聚丙烯通常具有较高的相对分子质量和较宽的相对分子质 量分布，所导致的高熔体粘度和弹性限制了它在一些实际应用中的加工效率，并 可能有损于产品质量。聚丙烯出釜后采用可控降解改性方法（由过氧化物引发的 自由基反应)可以使PP的相对分子质量降低，相对分子质量分布变窄，从而降 低了它的粘度和弹性，改善了加工性和产品质量
1. 聚烯烃，产量大、应用面广、物美价廉。但聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃具 有的非极性和结晶性，使它们和其它材料如极性聚合物、无机填料及金属的相容 性差，复合使用时需加入相容剂来增加界面粘结，同时它们的染色性、粘接性、 抗静电性、亲水性也很差。对聚烯烃接枝极性单体使其极性化，利用极性基团的 极性和反应性改善其性能上的不足，是扩大高分子材料用途的一种简单而有效的 方法。聚烯烃熔融接枝马来酸酐是常用的接枝改性方法之一。 2. 聚乙烯(PE)是一种生产量和消费量最大、价格低廉的通用塑料。但商用聚乙烯的 耐温性能较差,其力学性能和耐溶剂腐蚀能力等也不尽人意。聚乙烯经过交联改性 后，力学性能、热性能、化学药品腐蚀性能、抗蠕变性和电性能等综合性能得到 改善，大大拓宽了PE的应用领域 3. 在常规反应釜中生产的聚丙烯通常具有较高的相对分子质量和较宽的相对分子质 量分布，所导致的高熔体粘度和弹性限制了它在一些实际应用中的加工效率，并 可能有损于产品质量。聚丙烯出釜后采用可控降解改性方法（由过氧化物引发的 自由基反应）可以使PP的相对分子质量降低，相对分子质量分布变窄，从而降 低了它的粘度和弹性，改善了加工性和产品质量。 一 实 例
GDTC之废东鞋工获黄拉术学悦 二 塑料改性的方法 ①塑料化学改性利用聚合物化学反应改变聚合物的分子结构，以改善塑 料的某些性能，这种改性方法称为塑料的化学改性。 ②塑料共混改性将两种或两种以上的聚合物掺混在一起，使其性能可以 互相取长补短，以弥补单一聚合物性能上的不足，这种方法叫塑料的共混改性。 这是塑料改性中最常用的方法之一。 ③塑料填充改性在塑料用聚合物中加入无机或有机填料，使塑料材料的 成本降低，使它的硬度、蠕变性、热性能等也得到改善，这种方法称为塑料的 填充改性，若采用的填料为纳米尺寸，则可制得纳米复合塑料。 ④塑料增强改性在聚合物中加入填料，使塑料材料的力学强度得到大幅 度的提高，这种方法就是塑料的增强改性
①塑料化学改性 利用聚合物化学反应改变聚合物的分子结构，以改善塑 料的某些性能，这种改性方法称为塑料的化学改性。 ②塑料共混改性 将两种或两种以上的聚合物掺混在一起，使其性能可以 互相取长补短，以弥补单一聚合物性能上的不足，这种方法叫塑料的共混改性。 这是塑料改性中最常用的方法之一。 ③塑料填充改性 在塑料用聚合物中加入无机或有机填料，使塑料材料的 成本降低，使它的硬度、蠕变性、热性能等也得到改善，这种方法称为塑料的 填充改性，若采用的填料为纳米尺寸，则可制得纳米复合塑料。 ④塑料增强改性 在聚合物中加入填料，使塑料材料的力学强度得到大幅 度的提高，这种方法就是塑料的增强改性。 二 塑料改性的方法
GDT之废东鞋工狱常然术常院 共混、填充、增强改性过程中主要为物理变化，但通常也有化 学反应的发生，化学改性制得的接枝聚合物常作为其他改性方法 中增强界面结合的助剂，如熔融接枝得到的聚丙烯接枝马来酸酐 可用于聚丙烯与尼龙共混的增容剂。近些年来，随着改性技术的 进步与发展，化学改性越来越受到人们的重视
共混、填充、增强改性过程中主要为物理变化，但通常也有化 学反应的发生，化学改性制得的接枝聚合物常作为其他改性方法 中增强界面结合的助剂，如熔融接枝得到的聚丙烯接枝马来酸酐 可用于聚丙烯与尼龙共混的增容剂。近些年来，随着改性技术的 进步与发展，化学改性越来越受到人们的重视
GDTC底东鞋红就装然本常院 三塑料化学改性的分类 1.聚合度的相似转变 2.聚合度变大的反应 3.聚合度变小的反应
三 塑料化学改性的分类 1.聚合度的相似转变 2.聚合度变大的反应 3.聚合度变小的反应
GDTC底东鞋工状幸拉术常院 1.聚合度的相似转变 聚合物与低分子化合物作用，仅限于基团（侧基和/或端基）转变而聚合度基本不 变的反应，称作（聚合度）相似转变。聚合物的相似转变在工业上应用很多，如由醋酸 乙烯酯水解生产的聚乙烯醇，它是水溶性高分子化合物，根据醇解度的不同而有各种不 同用途。其他如纤维素的酯化、聚乙烯的氯化、离子交换树脂等也是由聚合物的相似转 变反应制得的。 例如纤维素与醋酸和醋酸酐混合液作用在浓硫酸存在下制备醋酸纤维素的反应： [C H-O2(OH)3CHCOOH [CHOz(OCOCH)+H2 00 CH3-
[C6H7O2 (OH)3 ]n CH3COOH CH3 C C CH3 O O O [C6H7O2 (OCOCH3 )3 ]n + nH2O 1. 聚合度的相似转变 聚合物与低分子化合物作用，仅限于基团（侧基和／或端基）转变而聚合度基本不 变的反应，称作（聚合度）相似转变。聚合物的相似转变在工业上应用很多，如由醋酸 乙烯酯水解生产的聚乙烯醇，它是水溶性高分子化合物，根据醇解度的不同而有各种不 同用途。其他如纤维素的酯化、聚乙烯的氯化、离子交换树脂等也是由聚合物的相似转 变反应制得的。 例如纤维素与醋酸和醋酸酐混合液作用在浓硫酸存在下制备醋酸纤维素的反应：
GDT之废东鞋工狱常然术常院 2.聚合度变大的反应 通过交联、接枝、扩链、嵌段等反应，使聚合物的聚合度增大，所得聚合物为 交联、接枝、扩链、嵌段聚合物，达到改性。 聚合物在光、热、辐射、或交联剂作用下，分子链间形成共价键，产生凝胶或 不溶物，这一过程称为交联。烯烃聚合物的交联可以通过双烯烃的硫化、过氧化物 交联、高能辐射交联、离子交联等方法使线型大分子形成交联
2. 聚合度变大的反应 通过交联、接枝、扩链、嵌段等反应，使聚合物的聚合度增大，所得聚合物为 交联、接枝、扩链、嵌段聚合物，达到改性。 聚合物在光、热、辐射、或交联剂作用下，分子链间形成共价键，产生凝胶或 不溶物，这一过程称为交联。烯烃聚合物的交联可以通过双烯烃的硫化、过氧化物 交联、高能辐射交联、离子交联等方法使线型大分子形成交联