某些添加或者添加剂互相之间的作用,可能对混配料的整体性能有负面效应,例如生理毒性、环境污染、电性能、光学性能、耐化学性或者光稳定性的下降。纤维类添加剂会造成制品性能的各向异性。因此,添加剂的选择、组分搭配、配比设计以及混配过程是很重要的应用技术。
添加剂工业实际上已成为一个独立的工业分支,添加剂的任何革新和发展都会直接影响和扩展聚合物材料在各个领域的应用。高强度、高模量的碳纤维、芳纶纤维的使用,改变了聚合物基体通常不能承受高应力的传统观念,由这些纤维增强的先进复合材料进入了航空航天等领域。进入21世纪后,纳米技术在添加剂个工业中的应用,又给聚合物材料性能的优化和提升带来新的飞跃。
聚合物材料只有通过成型加工成具有一定形状的产品,在使用环境下能正常使用,才能体现其使用价值。在这一系列过程中的各种因素,都可能对产品使用性能产生影响。聚合物材料的一个显著特征是,制造方法和加工过程对产品性能起决定性的影响。不同的加工方法可制得同样形状的产品,但其性能肯定有差别,甚至有较大差别。
许多聚合物材料或者为了满足塑料加工要求,或者为了获得所期望的某种使用性能,需要一种或多种,少量或多量的添加剂以物理混合的形式加入到树脂基体中去。添加剂的类型、品种和功能相当广泛。这其中有提高强度、刚性或者韧性、柔软性等力学性能的填充剂、增强剂、增韧剂和增塑剂;有提高阻燃性、光稳定性的阻燃剂、抗氧剂。
即使是确定了一种加工方法,则加工过程中工艺参数,如温度、压力、作用时间、冷却速率等变化,都会对产品性能有较大的影响。热固性树脂在加工过程中会发生化学变化,分子链之间形成交联结构,交联密度的大小直接制约了制品的理化性能,而热塑性树脂通过加工这一过程,分子链的排列得以重新组合和聚集。两种重要的聚集态结构-结晶和取向都与加工条件密切相关。
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