工程塑料改性（工程塑料改性）

塑料的制造

塑料工业包括三个生产系统：塑料原料(树脂或半成品及助剂)的生产，塑料制品的生产，塑料成型机械(包括模具)的制造。

合成方法

1．缩聚反应。单体分子间脱掉水或其它简单分子键合成聚合物的化学反应。可分为均缩聚反应和共缩聚反应。

(1) 均缩聚反应：带有两个官能团的一种单体进行的缩聚反应。

(2) 共缩聚反应：两种或两种以上的双官能团单体进行的缩聚反应。

2．加聚反应。由不饱和或环状单体分子加成聚合生成聚合物的一种化学反应。反应中没有水或其它低分子副产物的释出，而且所生成的聚合物元素成分与原用单体的成分相同。按参加反应的单体种类和聚合物本身的构型，可分为均聚合反应、共聚合反应和定向聚合反应。

(1) 均聚合反应：一种不饱和或环状单体分子间进行的聚合反应。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。

(2) 共聚合反应：

两种或两种以上不饱和或环状的单体键合的聚合反应。如丙烯脂一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)。由两种单体制得的共聚物，在聚合物链中可以有以下四种排列方式：

交替共聚物 …… -A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A一……

无规共聚物 …… -A-A-B-A-B-B-B-A-A-B-A一……

嵌段共聚物 …… -A-A-A-B-B-B-B-B-A-A-A一……

接枝共聚物 …… -A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A一……

└-B-B-B └-B-B-B

(3) 定向聚合反应：

在聚合过程中，控制反应条件，使单体聚合成具有定向有规则结构产物的反应，即全同立构型或间同立构型的聚合反应。其聚合产物叫做定向聚合物。

一、塑料的定义

塑料是指以树脂（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂，着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料。

塑料主要有以下特性：①大多数塑料质轻，化学稳定性好，不会锈蚀；②耐冲击性好；③具有较好的透明性和耐磨耗性；④绝缘性好，导热性低；⑤一般成型性、着色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；⑦尺寸稳定性差，容易变形；⑧多数塑料耐低温性差，低温下变脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶剂。

二、塑料的分类

塑料的分类体系比较复杂，各种分类方法也有所交*，按常规分类主要有以下三种：一是按使用特性分类；二是按理化特性分类；三是按加工方法分类。

1、按使用特性分类

根据名种塑料不同的使用特性，通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。

⑴通用塑料

一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。

⑵工程塑料

一般脂能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料，如聚酰胺、聚砜等。

在工程塑料中又将其分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类。

通用工程塑料包括：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。

特种工程塑料又有交联型的非交联型之分。交联型的有：聚氨基双马来酰胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树指等。非交联型的有：聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮（PEEK）等。

⑶特种塑料

一般是指具有特种功能，可用于航空、航天等特殊应用领域的塑料。如氟塑料和有机硅具有突出的耐高温、自润滑等特殊功用，增强塑料和泡沫塑料具有高强度、高缓冲性等特殊性能，这些塑料都属于特种塑料的范畴。

①增强塑料。增强塑料原料在外形上可分为粒状（如钙塑增强塑料）、纤维状（如玻璃纤维或玻璃布增强塑料）、片状（如云母增强塑料）三种。按材质可分为布基增强塑料（如碎布增强或石棉增强塑料）、无机矿物填充塑料（如石英或云母填充塑料）、纤维增强塑料（如碳纤维增强塑料）三种。

②泡沫塑料。泡沫塑料可以分为硬质、半硬质和软质泡沫塑料三种。硬质泡沫塑料没有柔韧性，压缩硬度很大，只有达到一定应力值才产生变形，应力解除后不能恢复原状；软质泡沫塑料富有柔韧性，压缩硬度很小，很容易变形，应力解除后能恢复原状，残余变形较小；半硬质泡沫塑料的柔韧性和其他性能介于硬质他软质泡沫塑料之间。

2、按理化特性分类

根据各种塑料不同的理化特性，可以把塑料分为热固性塑料和热塑料性塑料两种类型。

⑴热固性塑料

热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料，如酚醛塑料、环氧塑料等。热固性塑料又分甲醛交联型和其他交联型两种类型。

甲醛交联型塑料包括酚醛塑料、氨基塑料（如脲－甲醛－三聚氰胺－甲醛等）。

其他交联型塑料包括不饱和聚酯、环氧树脂、邻苯二甲二烯丙酯树脂等。

⑵热塑料性塑料

热塑料性塑料是指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，如聚乙烯、聚四氟乙烯等。热塑料性塑料又分烃类、含极性基因的乙烯基类、工程类、纤维素类等多种类型。

①烃类塑料。属非极性塑料，具有结晶性和非结晶性之分，结晶性烃类塑料包括聚乙烯、聚丙烯等，非结晶性烃类塑料包括聚苯乙等。

②含极性基因的乙烯基类塑料。除氟塑料外，大多数是非结晶型的透明体，包括聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯等。乙烯基类单体大多数可以采用游离基型催化剂进行聚合。

③热塑性工程塑料。主要包括聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二酯、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚苯硫醚等。聚四氟乙烯。改性聚丙烯等也包括在这个范围内。

④热塑性纤维素类塑料。主要包括醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、塞璐珞、玻璃纸等。

3、按加工方法分类

根据各种塑料不同的成型方法，可以分为膜压、层压、注射、挤出、吹塑、浇铸塑料和反应注射塑料等多种类型。

膜压塑料多为物性的加工性能与一般固性塑料相类似的塑料；层压塑料是指浸有树脂的纤维织物，经叠合、热压而结合成为整体的材料；注射、挤出和吹塑多为物性和加工性能与一般热塑性塑料相类似的塑料；浇铸塑料是指能在无压或稍加压力的情况下，倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料，如MC尼龙等；反应注射塑料是用液态原材料，加压注入膜腔内，使其反应固化成一定形状制品的塑料，如聚氨酯等。

改性

首先要知道的一点就是，无论加什么填充或助剂进塑料里，塑料本身的性质都会有相应的改变，而这种改变都是会牺牲其本身一定的性能的。例如加玻纤和玻珠和矿粉，添加后会让塑料的成型容易很多，尺寸稳定性好，硬度变高热变形温度增高，但牺牲的却是塑料的韧性以及抗冲击能力，换句话讲，就是变脆，容易断裂。抗疲劳性下降。例如PP加纤，ABS加纤等等。

加矿粉改性跟加玻纤改性后的性能相近，但在电气化方面有优良的改善，例如介电常数，电阻率等，都会变大一些。

至于楼上的说加短纤能增加韧性，我不敢苟同。因为我用过的塑胶原料中无论是加长纤还是短纤，都会对韧性和疲劳度有损害。LZ不信可以自己试验下就知道了。

市场前景

随着国内汽车电气电子通讯机械工业的蓬勃发展，改性工程塑料的需求将大幅上升，各种高强度耐热型工程塑料将得到广泛应用。高分子合金特别是尼龙合金、PC合金将受到市场青睐。

专家指出，改性工程塑料行业将朝着产品高性能化、专用化、系列化方向发展。国内企业应走特色化（独特的产品、特别的售后服务体系）经营之路。

改性工程塑料产品的发展，仍然是增强型工程塑料占有很大的市场；共混合金成为改性工程塑料发展的主流；一些高性能工程塑料如耐高温、耐磨、导电、电磁屏蔽功能的产品将有很大的发展。

聚合物纳米复合材料的制造与应用是未来的一个重要课题，由于纳米材料的奇特功能，能赋于高分子材料很多特殊的性能，聚合物纳米复合材料将得到迅速发展。

绿色环保理念将引入改性工程塑料产业，各种废料的回收利用将成为业内普遍关注的问题。重复使用、保护环境的观念将融入改性高分子设计与制造过程中。