高分子聚合物材料研究
一、热塑性粉末:
1.塑料涂层材料的特点是什么?常见的塑料涂层材料有哪些种类?
1)塑料与金属相比有许多的不足之处:
强度远不及大多数金属材料; 耐热性也低,一般不超过250摄氏度; 塑料还有不同程度的吸湿度,膨胀收缩变形大; 塑料的熔融温度范围不宽,一般是几十到一百多摄氏度超过一定的温度就会讲解,甚至焦化; 老化也是一大短处,特别是在强紫外线和较高温度下容易老化;
2)塑料的这些缺点可以适当的加入添加剂加以弥补和改善:
例如:加入某些金属粉末可以提高其承载能力、导热性、耐磨性、光反射及耐老化;加入某种氧化物可以提高其硬度、承载能力和耐磨性;加入金属硫化物可以提高其自润滑性和耐磨性等等;
3)热喷涂塑料材料大致可以分为热固性树脂材料和热固性树脂材料 两大类;常见的见下表
粉末
种类 热塑性塑
料
聚乙烯(PE )、聚丙烯、聚酰胺(尼龙)、聚酰亚胺 ABS 塑料、聚氯醚聚苯酯、聚甲醛、氟塑料、EVA 树脂 热固性塑
料 酚醛、环氧树脂、有机硅、聚氨酯、氨基塑料 通常与固化剂粉末混合进行喷涂
2.聚乙烯的性能及应用特点是什么?
1)在聚乙烯原料中加入流平剂、防老剂及其他填料等做成粉末,可以作为喷涂原料
2)聚乙烯优点:化学稳定性、电绝缘性、耐辐射性
缺点:力学性能低、使用温度低、硬度低。
它的熔点是123~130摄氏度,使用温度-70~70摄氏度
聚乙烯在熔融状态黏度高,故喷涂效率低。
结合性聚乙烯不会在喷涂中导致热劣化
3)结合性聚乙烯粉末物理性能见下表
3.聚酰胺的性能及应用特点是什么?
聚酰胺又称尼龙,尼龙有不同的品种,常用喷涂的是尼龙1010 ,尼龙还有尼龙66. 1)聚酰胺的熔点为200摄氏度左右,食品种的不同有差异。
使用温度-50~80之间,短期工作温度可以达到120摄氏度。
聚酰胺有较高的力学强度,它在常温下有良好的抗拉强度、冲击韧性、耐油性、耐浸渍性、较高的硬度和耐疲劳强度、有一定的耐蚀性,对稀酸、碱、盐都比较耐蚀,但不耐强碱和氧化性酸;对烃、酮、醚、脂、油类的抗腐蚀能力好,但不耐酚和甲酸.
2)目前。
常用于喷涂的聚酰胺是尼龙1010,其特点是较软,易于加工。
若将工件预热到200摄氏度左右,可以得到耐腐蚀、表面光滑的尼龙喷涂层,尼龙比聚乙烯容易实现喷涂。
3)缺点:因尼龙缺乏粘附性,喷涂前基材表面应该涂敷底漆; 吸湿性较大
4.氯化聚醚的性能及应用特点是什么?
1)氯化聚醚的熔融温度120摄氏度,熔点是180摄氏度,分解温度是300摄氏度。
氯化聚醚的力学性能与其他塑料相当,但是抗冲击性能偏低
2)氯化聚醚与金属之间有很好的粘附性能,而且耐磨性也较高,是尼龙的3倍。
此外,氯化聚醚有良好的耐化学腐蚀性能,能在120摄氏度下长期工作。
它也是一种优良的绝热材料,其导热系数比低压聚乙烯小2倍多。
密度 延伸率 拉伸强度 熔点 软化点 脆化温度 静态摩擦系数 粒
度
0.93 750 16 120 90 -60 0.7 130
目
5.EV A 树脂性能和应用特点是什么?
EV A树脂的结合性能很好,且熔融和分解的温度值差别很大。
喷涂层耐自然气候和药物性都很好,但缺点是较软。
EV A的性能和醋酸乙烯脂(V A)有关,V A含量越低越像低密度的聚乙烯,V A含量越高越像橡胶。
EV A的使用温度范围是-40~70摄氏度。
质地坚韧,加入填料能提高刚性和硬度。
填料的多少对其主要的性能影响不大,耐紫外光和臭氧。
EV A的熔点是180~100摄氏度,化学和物理性能良好,耐稀酸、浓碱、不耐浓酸。
50摄氏度以上能溶于芳烃及氯化溶剂中。
耐候性优于聚乙烯。
EV A还有良好的抗菌生长的性能,可以作为食品容器的保护涂层。
二、热固性粉末
1.常用的热固性粉末有哪些?它们的性能和反应特点是什么?
热固性粉末包括环氧树脂和聚苯酯,目前市场上只有环氧树脂热固性粉末。
该粉末由树脂、染料、添加剂、硬化剂、以及其他微量添加剂组成。
喷涂时为了控制喷涂层收缩而产生的应力,常加入TiO2、CaCO3、SiO2等添加物。
环氧树脂粉末随着树脂软化流动(100~130摄氏度),也进行不完全固化反应,因此在喷涂完将涂层在130~170摄氏度温度下保温30分钟,使之完全固化。
固化后的环氧涂层耐化学溶剂性能佳,耐碱和稀硫酸。
环氧树脂涂层内通常存在着封闭式小孔洞,这是该涂层的一大特点,他是缓解涂层加热冷却而产生的收缩作用,提高绝热效果和机械拉伸作用。
环氧粉末涂料有普通型(有光、无光、半光)和耐腐蚀型环氧粉末涂料。
热固性塑料粉末的化学特性和涂层性能见下表:
种类涂层性能
环氧树脂EP粉末应用于260摄氏度以下的耐蚀、耐磨绝缘层,例如化工设备用的耐蚀、耐
磨衬里,高压电器的耐热、耐蚀绝缘涂层
聚苯酯粉末枪外送粉,应用于315摄氏度以下妈的耐热、减摩擦自润滑涂层,耐有机溶
和高温蒸汽的防蚀剂涂层。
2.聚苯硫醚的性能及应用特点是什么?
聚苯硫醚(PPS)交联前是热塑性,交联后为热固性,若给予充分加热,却还能软化到一定程度,因此非真正的热固性材料。
聚苯硫醚(PPS) 熔点288摄氏度,是一种硬而脆热稳定性良好的热塑性材料,同时它具有着电绝缘性和粘结性,适当的强度,应用温度范围-148~250摄氏度。
PPS的化学惰性和耐高温性使它成为良好的耐腐蚀涂层材料。
PPS防腐涂层可耐170摄氏度以下的各种溶剂,200摄氏度以下的各种酸碱盐和化学药品。
但易受到卤素和氧化性介质的腐蚀,如游离氯、溴、硝酸、过氧化氢等。
PPS的熔宽为300~420摄氏度,有良好的流动性、且无毒、不燃。
与金属粘结力强,因此是一种良好的耐腐蚀涂层。
3.氟塑料的性能与应用特点是什么?
氟塑料是各种含氟塑料的总称,按数量及用途来说,以聚四氟乙烯(F4)最为重要。
氟塑料有优良的电绝缘性,摩擦系数极低,与其他物质亲和力最小,具有优良的不粘性。
F4来说,除了金属钠、氟元素以及其他化合物对它有侵蚀外,其它的强酸、强碱、油脂、去污剂及有机溶剂的化学药品对它均不起作用,使用温度是-200~+260摄氏度,为抗蚀性最好的塑料。
氟塑料本身无毒,但遇热分解时产生剧毒,所以应该特别注意。