pdcpd材料的性能及应用

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1、PDCPD材料的性能及应用聚双环戊二烯（PDCPD）材料是一种高性能的适用于反应注射成型（RIM）的热固性塑料.聚双环戊二烯（PDCPD）材料是一种高性能的适用于反应注射成型（RIM）的热固性塑料。本文简述了该材料的发展、特点以及所用的成型工艺和设备，并介绍了国家反应注射成型工程技术研究中心开发的PDCPD材料的性能及应用，另外还对PDCPD材料的国内市场前景进行了分析和展望。概述聚双环戊二烯，英文名称为　polydicyclopentadiene；简称PDCPD。为双环戊二烯之均聚物或共聚物。为一种交联三维网状结构工程塑料。PDCPD是一种具有

2、良好应用前景的热固性高分子材料。1985年，美国Hercules公司和Goodrich公司联手首次实现了该材料的工业化，代表性品牌有Hercules公司和日本帝人株式会社合作开发的METTON，以及Goodrich公司与瑞翁株式会社合作开发的TELENE、PENTAM系列等。PDCPD材料具有优异的物理性能和稳定的化学性能，与玻璃钢相比，其“轻质高强”的特点更加突出，可替代金属和某些工程塑料应用于车辆零部件、大型电器壳体、医疗设备及耐腐蚀设备等复杂的结构制件。通过追加新技术、新助剂可扩大其应用领域，节省资源及能量，适应时代的需求。成型工艺及设备1

3、.成型工艺PDCPD制品在生产中一般采用RIM工艺，基于高纯度的DCPD（≥98%）经过开环移位聚合反应（ROMP）制得，原料多为双组分体系（A、B液），其工艺过程为：（1）原料。A、B料液均为低黏度液体，A料含有DCPD、活化剂及添加剂，B料含有DCPD、催化剂及添加剂，黏度控制在0.2~1.0Pa.s，料温为20~30℃；（2）模具。模具需预热到40~80℃，制品较厚或较大时，阴模、阳模应有20~40℃的温差；（3）计量、混合及注模。A、B料液的质量比最好为1:1，差值应＜5%；（4）解压、脱模。制品结构简单时可自脱模，当有加强筋或其他复杂结

4、构时，可借助脱模剂；（5）整理、修饰。整个生产的成型周期在6min左右。图1为PDCPD制品的成型工艺流程图。3组分混合工艺是通过将含有添加剂（增强材料、阻燃剂和染色剂等）的料液C与A和B在混合头中均匀混合后注入模腔，反应固化后制得产品的一种技术，其优点是：可保证添加剂均匀分散在模制产品中；不会污染A、B液的循环系统，且质量控制和体系的转换更容易。2.设备PDCPD-RIM制品用设备由注射机、模具及合模机组成。注射机包括贮料罐、循环管路、计量泵和混合头。贮料罐需配备加热、冷却装置，并装有搅拌器、N2保护系统及自动进料装置等，循环管路需配有过滤器及

5、热交换器等，计量精度控制在±1.5％。混合头是RIM装置的主要部件，直接影响料液混合的均匀度，为了提高注射机的利用率，可采用“一机多头”生产线。模具的密封性和传热性要求很高，但由于注模的压力不高（一般为0.3~1.0MPa），对模具的材质、结构强度要求较低，因此可用铝、铝锌合金、环氧树脂及铸钢等材质模具，降低模具投资成本。合模机用于固定模具，其锁模力、锁模精度、平行性和刚性均非常重要，PDCPD-RIM制品成型通常采用卧式锁模系统。原料及材料性能1.原料目前，全球PDCPD-RIM制品用原料实现量产的只有美国SOJITZ公司和日本RIMTEC公司

6、，较高的原料价格和较低的市场认知度制约了其在国内的发展。国内对原料的研究大多还停留在实验室阶段，为了打破国外对原料的垄断，降低并稳定原料价格，国家反应注射成型工程技术研究中心（黎明化工研究院）早在“八五”期间就对PDCPD-RIM配方进行了探索性基础研究，经过近20年的深入研究，攻克了多项技术难题，掌握了DCPD的提纯、液化和改性技术，特种助剂制备技术，聚合调速技术，原料批量生产技术，以及PDCPD-RIM成型工艺技术等，开发的产品性能已达到国际同类产品的技术水平，且拥有自主知识产权。根据市场和客户需求，国家反应注射成型工程技术研究中心积极研发了

7、一系列的PDCPD-RIM制品用原料，根据基础配方添加助剂的不同，可分为3大体系：PDCPD-RIM、增强PDCPD-RIM和阻燃PDCPD-RIM。增强PDCPD-RIM是在基础配方中添加增强填料，提高材料的强度与模量，并且降低收缩率。针对PDCPD材料的易燃性（LOI=19.2%），该研究中心还研发了阻燃PDCPD-RIM，这是减少火灾、拓宽市场领域的有效战略措施。2.材料性能国家反应注射成型工程技术研究中心开发的PDCPD材料着色效果好、力学性能优异，可实现制品形状的自由设计且成型周期自由调整。材料性能见上表。该研究中心研发的PDCPD材料

8、除了拥有上表所描述的高力学性能外，还具有优异的耐候性、耐磨性、表面涂饰性、电绝缘性、耐酸碱性及防水性。应用领域PDCPD材料性能优异、设