中文名 | 納米塑料 | 外文名 | nano-plastics;nanoplastics; |
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本文僅對“納米塑料”作一常識性的介紹。
要了解“納米塑料”應先了解“納米技術(shù)”,而要了解“納米技術(shù)”必須了解“納米”。
“納米”是一個長度的計量單位,它的尺度是10億分之1米(10-9m)。一般來說,納米材料是指兩相顯微結(jié)構(gòu)中至少有一相的一維尺度達到納米級。納米粒子粒徑很小,表面能很大,極易團聚,所以如何制取納米粒子本身就是一個非常復雜的技術(shù)問題。能制作和利用的納米粒子多為無機納米粒子,能有效地對塑料進行改性的納米粒子是SiO2、TiO2、CaCO3 , 蒙拓土(MMT)等。
“納米技術(shù)”的核心內(nèi)容是如何解決納米粒子的團聚問題,由于納米粒子本身極易團聚,要得到單個分散的納米粒子非常困難,如何使納米粒子均勻地分散到基體中去是“納米技術(shù)”的關(guān)鍵技術(shù)。從“納米技術(shù)”的應用研究報導中分析,能實行產(chǎn)業(yè)化的方法有二種:1、納米插層化技術(shù),即通過插層化處理的n-MMT , 制成有一定密實程度,尺寸均勻的母粒,再將這種母粒經(jīng)過拌和共混和造粒,解決納米材料在基體中分散不均勻的難題,制成納米復合材料。2、利用振動磨分散法可使納米粒子在基體中均勻分散,基本不產(chǎn)生團聚,真正做到了納米級分散。
“納米塑料”是指基體為高分子聚合物,通過納米粒子在塑料樹脂中的充分分散,有效地提高了塑料的耐熱、耐候、耐磨等性能?!凹{米塑料”能使普通塑料具有象陶瓷材料一樣的剛性和耐熱性,同時又保留了塑料本身所具備的韌性、耐沖擊性和易加工性。能實行產(chǎn)業(yè)化的有通過納米粒子改性的NPE、NPET和NPA6(即納米聚乙烯、納米PET聚脂、納米尼龍6)利用納米粒子,將銀(Ag )設(shè)計到粒子表面的微孔中并穩(wěn)定,就能制成納米栽銀抗菌材料,將這種材料加入到塑料中去就能使塑料具有抗菌防霉,自潔等優(yōu)良性能,使其成為綠色環(huán)保產(chǎn)品。已在ABS、SPVC、HIPS、PP塑料中得到應用。
“納米塑料”是一種高科技的新材料,具有很好的發(fā)展前景,由于國內(nèi)對這種新材料還缺乏認識,沒有完整的質(zhì)量保證體系和嚴密的生產(chǎn)管理,正處于一種“一哄而上”的形勢,魚目混珠,真假難辯,使“納米塑料”一開始便面臨“夭折”的危險,所以筆者迫切希望國家有關(guān)部門能通過相應的標準和法規(guī)來保護這一新材料,促進它的健康成長。
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PolyOne公司使用納米黏土制成了復合材料,其韌性和硬度比傳統(tǒng)的礦物填料復合材料高,而重量卻比玻纖復合材料輕。納米復合材料可用于生產(chǎn)汽車內(nèi)飾件和外飾件、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、成套設(shè)備以及一些工業(yè)零配件。在這些應用中,納米復合材料完全不遜于玻纖增強塑料。GE塑料公司的HMD技術(shù)(高模量)采用非黏土納米材料增強了復合材料的模量,同時降低了CTE系數(shù)(熱膨脹系數(shù))。這種材料重量較輕,可用于注射成型汽車部件。
在增強塑料中,碳納米管(CNT)材料的應用逐漸多了起來。碳納米管是一種導電石墨中空管,其尺寸比碳纖維小數(shù)千倍,能夠使材料在較低的添加量下獲得較高的增強性能。RTP公司的碳納米管具有更均一的表面?zhèn)鲗阅?。?jīng)碳納米管增強的復合材料可在低溫條件下進行薄壁成型,從而減輕制品的重量。
長玻纖PP具有以下幾個比較典型的優(yōu)勢:
一、纖維長度長(在制品中纖維長度可達3mm以上)分布均勻,可形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),綜合力學性能強。
1)彎曲和拉伸強度均提高30-100%;
2)抗沖擊性提高2-3倍(表現(xiàn)為沖擊強度提高2-3倍);
3)抗高溫蠕變性優(yōu)異,低溫沖擊強度高,適合使用于高低溫交變頻繁場合;
4)尺寸精準度高,縱橫收縮率小且一致;
5)成型簡單,可注塑或模壓成型;
6)低翹曲,玻纖外露少,表面性能好
二、變形性小,有利于汽車零配件的設(shè)計與應用。
三、耐疲勞性能優(yōu)良
四、流動性能小,模塑成型性能好
五、可循環(huán)回收重復使用,綠色環(huán)保
聚丙烯的成型加工性好,成型的方法很多,如注塑、吹塑、真空熱成型、涂覆、旋轉(zhuǎn)成型、熔接、機加工、電鍍和發(fā)泡等,并可在金屬表面噴涂。其中注塑成型的比 例大,注塑溫度在180~200之間,注塑壓力在68.6~137.2MPa,模具溫度為40~60℃。預干燥溫度在80℃左右。應避免PP長時間與金屬 壁接觸
聚丙烯的二次加工性很好,其印刷性比聚乙烯好,照相凸版,膠版、平凹板等印刷方法均可使用,要獲得良好的良好的耐熱、耐油、耐水等要求的印刷性能,須經(jīng)電暈放電處理等再行印刷。
產(chǎn)品說明 |
|
30% Glass Fiber Reinforced, Chemically Coupled, UV Stabilized, Polypropylene Copolymer, Black, Extrusion Grade |
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總體 |
|
材料狀態(tài) |
已商用:當前有效 |
資料 |
Technical Datasheet (English) Processing (English) |
Search for UL Yellow Card |
RheTech, Inc. |
供貨地區(qū) |
北美洲 |
填料/增強材料 |
玻璃纖維增強材料, 30% 填料按重量 |
添加劑 |
紫外線穩(wěn)定劑 |
性能特點 |
化學耦合 抗紫外線性能良好 |
外觀 |
黑色 |
加工方法 |
擠出 |
物理性能 |
額定值 |
單位制 |
測試方法 |
比重 |
1.12 |
g/cm3 |
ASTM D792 |
熔流率 (230°C/2.16 kg) |
1.2 |
g/10 min |
ASTM D1238 |
硬度 |
額定值 |
單位制 |
測試方法 |
硬度計硬度 (邵氏 D) |
75 |
ASTM D2240 |
機械性能 |
額定值 |
單位制 |
測試方法 |
抗張強度 |
62.1 |
MPa |
ASTM D638 |
彎曲模量 - 正切 |
5170 |
MPa |
ASTM D790 |
沖擊性能 |
額定值 |
單位制 |
測試方法 |
懸壁梁缺口沖擊強度 (23°C) |
150 |
J/m |
ASTM D256 |
落錘沖擊 |
1.69 |
J |
ASTM D5420 |
熱性能 |
額定值 |
單位制 |
測試方法 |
熱變形溫度 |
ASTM D648 |
||
0.45 MPa, 未退火 |
156 |
°C |
|
1.8 MPa, 未退火 |
135 |
°C |
補充信息 |
額定值 |
單位制 |
測試方法 |
Reinforcement Content |
30 |
% |
ASTM D5630 |
注射 |
額定值 |
單位制 |
|
干燥溫度 |
65.6 到 82.2 |
°C |
|
干燥時間 |
1.0 到 2.0 |
hr |
|
建議的最大水分含量 |
0.050 |
% |
|
螺筒后部溫度 |
188 到 216 |
°C |
|
螺筒中部溫度 |
193 到 221 |
°C |
|
螺筒前部溫度 |
199 到 227 |
°C |
|
射嘴溫度 |
204 到 216 |
°C |
|
模具溫度 |
26.7 到 48.9 |
°C |
|
注塑溫度 |
2.76 到 10.3 |
MPa |
|
注射速度 |
中等偏慢 |
||
保壓 |
2.07 到 8.27 |
MPa |
|
背壓 |
0.00 到 0.345 |
MPa |
|
螺桿轉(zhuǎn)速 |
50 |
rpm |
|
合模力 |
2.8 到 3.4 |
kN/cm2 |
|
注射說明 |
|||
Cycle Time: Variable - Wall thickness dependent Drying is Optional Screw recovery 3 seconds before mold opens |
納米是法定計量中長度單位的名稱,其單位符號nm。1nm等于10億分之一米,即相當于10個氫原子排成直線的長度。當材料的粒徑為0.1-100nm時,統(tǒng)稱為納米材料。
目前納米材料在塑料中可以提高材料的阻隔性,機械強度,熱變形溫度以及改善材料的耐低溫脆性,同時其抗老花及防紫外線能力增強,大大提高了管材的使用壽命。
納米技術(shù)是一門交叉性很強的綜合學科,研究的內(nèi)容涉及現(xiàn)代科技的廣闊領(lǐng)域。1993年,國際納米科技指導委員會將納米技術(shù)劃分為納米電子學、納米物理學、納米化學、納米生物學、納米加工學和納米計量學等6個分支學科。其中,納米物理學和納米化學是納米技術(shù)的理論基礎(chǔ),而納米電子學是納米技術(shù)最重要的內(nèi)容。
納米科技是90年代初迅速發(fā)展起來的新興科技,其最終目標是人類按照自己的意識直接操縱單個原子、分子,制造出具有特定功能的產(chǎn)品。納米科技以空前的分辨率為我們揭示了一個可見的原子、分子世界。這表明,人類正越來越向微觀世界深入,人們認識、改造微觀世界的水平提高了前所未有的高度。有資料顯示,2010年,納米技術(shù)將成為僅次于芯片制造的第二大產(chǎn)業(yè)。