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一文看懂聚丙烯改性技术的发展现状

发布时间:2017/12/7 9:43:38

聚丙烯(PP)是最轻的通用塑料,因其综合性能优异,生产成本低,广泛的用于家电、包装、化工及汽车等领域,产量居于通用塑料的第2位;聚丙烯的缺点是低温冲击性能差、易老化,而且抗静电性、耐候性和染色性差,因此材料界和产业界都很关注聚丙烯的改性。

小编对聚丙烯几个常见的改性方法进行简单的介绍,希望能够和同行进行交流,互有助益。

一、聚丙烯 / 无机纳米复合材料

刚性和韧性是考察塑料性能的两个重要指标,如何能够使塑料同时具有良好的刚性和韧性是人们一直以来追求的目标,无机纳米例子改性是解决这一矛盾的方法之一。

与大粒径填料改性聚合物相比,无机纳米粒子填充改性的聚合物具有更加优异的力学性能。为了使无机纳米粒子尽可能均匀的分散在聚合物基体中,需要对无机纳米粒子进行表面改性,经过表面改性的无机纳米粒子能够提高它与基体树脂界面层的黏结强度,充分发挥刚性无机粒子对聚合物的增强增韧作用。

以纳米级别的碳酸钙为例,用纳米碳酸钙能同时增强增韧,且增韧效果比微米级碳酸钙更好。同时研究发现,纳米碳酸钙的形态不同,复合材料的力学性能也大不一样。立方形纳米碳酸钙有利于改善复合材料的冲击性能,而纤维状纳米碳酸钙则能明显改善材料的拉伸性能,纳米碳酸钙能使PP球晶明显的细化。

二、聚丙烯微孔发泡材料

聚丙烯材料进行微孔发泡改性的时候,它的强度不会降低,原因很有趣,因为该材料中含有比原来的缺陷或微细裂缝还小得多的孔径,因为这种孔径的存在,钝化了塑料中原有裂缝的尖端,且不会降低塑料的强度。

微孔发泡材料的韧性高、疲劳寿命长、比强度高、热稳定性高、介电常数低。除此之外还有质轻、隔热、吸震、隔音、价格低廉等特点。因此,在汽车、航天航空和其他各种运输工具等领域微孔发泡聚丙烯得到了强力发展。

三、成核剂改性聚丙烯材料

PP是一种不完全结晶的通用塑料,它的结晶速度较慢,容易形成尺寸较大的球晶,导致制品的光泽度和透明改性差,制品的外观缺乏美感,限制了其在透明包装的日用品等领域的应用。

利用成核剂改性聚丙烯,是一种制备透明度高,力学性能优异的聚丙烯材料的简单有效的方法,因此在聚丙烯的改性当中被广泛应用。

PP透明成核剂目前常见的有滑石粉、二氧化硅、云母、芳基磷酸盐类等,一般来讲,添加量不大于0.8%效果比较好,具体的应用要依据现场情况具体分析。

四、长玻纤增强聚丙烯材料

长玻纤纤维增强聚丙烯复合材料是目前热塑性塑料市场中增长较快的塑料品种之一,尤其是在汽车用塑料中,为了能够更好的发挥纤维的增强作用,在塑料中纤维长度要大于Lc,既临界长度,Lc取值与塑料的种类有直接关系。如果纤维的长度小于Lc,其增强效果与一般的粉末填料区别不大。例如,玻纤增强PP中,玻璃纤维的临界长度为3.1mm,而在另外一种经过化学改性的PP中,Lc可能降到0.9mm以下。对于普通的短波纤增强塑料,制品中的纤维长度一般只有0.2~0.6mm,限制了制成品性能的提高。而在长玻纤增强塑料部件中,玻璃纤维的残留长度可以达到3mm以上,大大提高了制品的物理机械性能。

由于长玻纤增强热塑性塑料制品中的纤维残留长度较长,它的冲击强度比普通的纤维增强材料高了4倍左右;比强度(17.2%)更是比铝材料(9.8%)都高,此外,这种材料的加工流动性好,制品外观光亮、无塌坑等缺陷,制品的成型收缩率也小。

关键词:聚丙烯,聚丙烯改性技术

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