1.充填修正(ミネラル充填)
通常のプラスチックに無機鉱物(有機物)粉末を添加することで、プラスチック材料の剛性、硬度、耐熱性などを向上させることができる。フィラーには多くの種類があり、その特性は非常に複雑である。
プラスチックフィラーの役割:プラスチック加工性能の向上、物理的・化学的特性の改善、容積の増加、コストの削減。
プラスチック添加剤の要件:
(1)化学的性質は不活性で不活性であり、樹脂や他の添加剤と悪影響を及ぼさない;
(2) プラスチックの耐水性、耐薬品性、耐候性、耐熱性などに影響を与えない;
(3) プラスチックの物性を低下させない;
(4) 大量に充填できる;
(5) 相対密度は小さく、製品の密度にはほとんど影響しない。
2.強化改質(ガラス繊維/炭素繊維)
補強対策:ガラス繊維や炭素繊維などの繊維状物質を加える。
補強効果:材料の剛性、強度、硬度、耐熱性を大幅に向上させることができる、
改質の悪影響:しかし、多くの材料は、表面不良や破断伸度の低下につながる可能性がある。
強化の原則:
(1) 強化材料は高い強度と弾性率を持つ;
(2) この樹脂は、多くの優れた物理的、化学的(耐食性、絶縁性、耐放射線性、耐瞬間高温アブレーション性など)および加工特性を内在している;
(3) 樹脂と補強材を組み合わせた後、補強材は樹脂の機械的特性などを向上させることができ、樹脂は補強材と接着して荷重を伝えることができるため、強化プラスチックは優れた性能を発揮する。
3.強化改質
靭性が不十分で脆すぎる材料は多い。靭性の良い材料や超微細な無機材料を添加することで、材料の靭性や低温性能を向上させることができる。
強化剤:硬化後のプラスチックの脆さを抑え、衝撃強度と伸びを向上させるために樹脂に添加する添加剤。
一般的に使用される強靭化剤-主に無水マレイン酸グラフト相溶化剤:
エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)
ポリオレフィンエラストマー(POE)
塩素化ポリエチレン(CPE)
アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)
スチレンブタジエン熱可塑性エラストマー(SBS)
エチレン・プロピレン・ジエンモノマー(EPDM)
4.難燃加工(ハロゲンフリー難燃加工)
電化製品や自動車など多くの産業において、材料には難燃性が要求されるが、プラスチック原料の多くは難燃性が低い。難燃性を向上させるには、難燃剤を添加することが有効です。
難燃剤:難燃剤、防炎剤、防火剤とも呼ばれ、可燃性ポリマーに難燃性を付与する機能性添加剤。その多くはVA(リン)、VIIA(臭素、塩素)、IIIA族(アンチモン、アルミニウム)元素の化合物である。
発煙抑制効果のあるモリブデン化合物、スズ化合物、鉄化合物も難燃剤の範疇に属し、主にプラスチック、特にポリマープラスチックの燃焼を遅延させたり、防止したりする難燃性が必要なプラスチックに適している。着火時間を長くし、自己消火性で着火しにくい。
プラスチック難燃グレード:HB、V-2、V-1、V-0、5VBから5VAまで徐々に増加。
5.耐候性改質(老化防止、紫外線防止、低温耐性)
一般にプラスチックの低温での耐寒性を指す。プラスチック固有の低温脆性により、プラスチックは低温で脆くなる。そのため、低温環境で使用される多くのプラスチック製品には、一般的に耐寒性が要求される。
耐候性:太陽光、温度変化、風雨などの外的条件の影響によるプラスチック製品の退色、変色、ひび割れ、粉砕、強度低下などの一連の老化現象を指す。紫外線暴露はプラスチックを老化させる重要な要因である。
6.修正合金
プラスチックアロイとは、物理的ブレンドや化学的グラフト重合・共重合法を用いて、2つ以上の材料を高性能・高機能・特殊な新材料に調製し、1つの材料の性能を向上させたり、2つの材料を組み合わせたりすることである。材料特性の目的既存のプラスチックの性能を改善・向上させ、コストを削減する。
汎用プラスチックアロイ:PVC、PE、PP、PSアロイなどが広く使用されており、生産技術も一般的に習得されている。
エンジニアリングプラスチックアロイ:一般にエンジニアリングプラスチック(樹脂)のブレンドを指し、主にPC、PBT、PA、POM(ポリオキシメチレン)、PPO、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、ABS樹脂改質材などのエンジニアリングプラスチックをベースとしたブレンドシステムを含む。
PC/ABSアロイの使用量の伸び率は、プラスチックの分野で最先端を走っている。現在、PC/ABSアロイの研究はポリマーアロイ研究のホットスポットとなっている。