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PP改性料的物理改性方法有哪几种?
发布时间:2016-03-29        浏览次数:7580        返回列表

PP改性包括两大类:一类是化学改性,一类是物理改性。下面叙述一下PP改性料物理改性。

  PP改性料物理改性

  物理改性是在PP基体中加入其他的无机材料、有机材料、其他白菜领取全讯网0008自助体验金8-88网站 种、橡胶自助体验金8-88网站 种、热塑性弹性体,或一些是有特殊功能的添加助剂,经过混合、混炼而制得具有优异性能的PP复合材料。

  物理改性大致分为:填充改性、增强改性、共混改性、功能性改性等。

  物理改性工艺路线简单易行,一般不需要复杂或特殊的设备,利用白菜领取全讯网0008成型加工工厂原来设备即可。但在要求特殊性能的改性制自助体验金8-88网站 时,则需要添加专用设备,如作磁性白菜领取全讯网0008时,需要在挤出机机头添加强化磁场设备等。

  下面分述一下PP改性料几种物理改性方法及其进展。

  1.填充改性

  在PP树脂中加入一定量的无机填料、有机填料,来提高制自助体验金8-88网站 的某些性能,并能降低材料成本。

  填充PP的无机填料常用:云母粉、碳酸钙、滑石粉、硅灰石、炭黑、石膏、赤泥、立德粉、硫酸钡等,常用的有机填料有:木粉、稻壳粉、花生壳粉等。

  云母填充PP的性能与其配比、混合工艺、偶联剂种类、云母粒度等因素有关。一般云母的添加量为40%以下为好,云母的粒径在300目以上为好,钛酸酯偶联剂用量为云母的30%左右为好,硅烷偶联剂可适当少些,用丙烯酸表面处理剂时,用量可加大到5-10%,云母的种类对复合材料的热性能、力学性能关系不大,云母的长径比若不是太大、云母的粒径大小对材料的力学性能基本无大的影响,粒径小些,对常温冲击和低温冲击强度及热变形温度稍稍有些提高。云母的长径比越大,增强效果越好。

  制备云母填充PP时,尽量不破坏云母的长径比,使云母均匀分散是其重要因素,为此,采用静态混合器、销钉型混炼螺杆、双螺杆挤出机等有助于提高填充效果。

  硅灰石填充PP时,硅灰石的用量在30-40%为好,粒径采用300-325目为好,填充后对复合材料的拉伸强度有所降低,但对于常温和低温下的缺口冲击强度有所提高,如常温缺口冲击由原来的4.5上升到5.9千焦耳/平方米,低温缺口冲击由原来的1.8上升到2.2千焦耳/平方米,而对于无缺口冲击强度均是下降的。由此看来,硅灰石的填充有助于克服聚丙烯对缺口敏感性的弱点。

  用硅烷偶联剂处理硅灰石,对提高复合材料的力学性能有益,对材料的成型加工性能也能改善。

  其他滑石粉、赤泥、重质碳酸钙等填充PP时,粘度增加较大,但随着切变速率增加时,这种粘度增大现象就逐渐减弱,一般可用表面处理剂如聚乙烯蜡、脂肪酸盐等及采用双螺杆挤出机,就可改善这种成型加工性能。

  用有机填料木粉、玉米棒芯时,应选择长径比大于15的为好,这样可改善韧性和负荷畸变度。

  低填充滑石粉时,指滑石粉含量10-20%,PP复合材料可取代ABS或高抗冲聚苯乙烯,高填充是指滑石粉含量超过30%,主要用于对产自助体验金8-88网站 外观要求不高,主要是要求热变形温度、模量等性能的制自助体验金8-88网站 。

  目前填充改性中填料日益趋向超细化,已出现了超细碳酸钙、超细滑石粉,粒径为1250目、2500目等。

  另外填充改性的发展趋势是填料的表面改性技术在不断完善,开发不少表面处理剂,不仅起到偶联剂作用,还具有分散剂、增湿剂、降粘剂、成型加工助剂、增加韧性等作用,这样可加大填充用量,可达到60%以上的填充量。

  2.增强改性

  增强改性PP可以取代工程白菜领取全讯网0008,所选用的增强材料有玻璃纤维、石棉纤维、单晶纤维和铍、硼、碳化硅等,另外填料改性中的云母。滑石粉处理好时,也能作为增强材料用。

  玻璃纤维增强PP应用较广,一种是混合法,即用短玻璃纤维象填料那样进行成型加工;另一种是包复法,该法近似于电线生产方法,即在单螺杆挤出机上安装一包复头,玻璃纤维连续进入包复头,P}从料斗进入螺杆,两者汇合在一起,而后造粒即可。

  常用的偶联剂为硅烷类,或在偶联剂体系中加入氯化有机物或过氧化物改善PY性能。也有采用马来酰亚胺、邻苯二酸酐、均苯四酸酐、二苯甲酮四酸酐等进行处理的。

  玻璃纤维增强改性时应注意的是:玻纤在PP基体中的均匀分散,若分散不均匀,则会在混合体系中出现玻纤的“堆积区”和“空隙区”,这些易造成应力集中,降低制自助体验金8-88网站 强度。另玻纤的取向问题也是一个重要问题,在注射成型时应特别注意。

  3.共混改性

  共混改性是指用其他白菜领取全讯网0008、橡胶、或热塑性弹性体与PP共混,填入PP中较大的晶球内,以此改善PP的韧性和低温脆性。为此加入玻璃化温度相对PP来说较低的一种白菜领取全讯网0008如LDPE、HDPE,这样PP晶相和无定形LDPE组成两相连续贯穿结钩,这种贯穿结构作为韧性网络传递和分散冲击能量。

  例如PP/HDPE共混,一般希望这两种原料的熔融指数相接近为好,HDPE的添加量一般在25%以下为好,从共混物的流动曲线看,HDPE起一种“增塑作用”。

  加入橡胶或弹性体是改性PP的主要途径,如在PP中可加世:顺丁胶、乙丙胶、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物(SBS)乙烯丙烯二烯系三元共聚物(EPDM)、天然胶、聚异丁烯橡胶等。

  有时用三元共混增韧体系,效果更好,如PP/LDPE/乙丙胶,PP/LDPE/EVA,PP/LDPE/EPDM,此时低温脆性可降到-40℃左右。 一般橡胶的添加量为10%左右,LDPE量也在10%左右。

  例如PP和聚氨酯共混,PP和聚氨酯及SBS三元共混。

  基本配方:二元共混时PP/PU=90:10,三元共混时PP/PU/SBS=90:5:5。

  工艺条件:45毫米挤出机,长径比20:1,机筒温度180、210、205℃,机头温度180℃、螺杆转速15-20转/分。

  在显微镜下观察,形成了以橡胶为分散相的“海岛”式结构。

  有时在三元共混时,用20-30%量的HDPE作为PP球晶的插入剂,它可使PP球晶变得不完整,被分割成晶片。HDPE也有称作补强增容剂。有时用聚苯乙烯作为第三组分。

  三元共混时,有时采用二步共混工艺,即先制成母料,即先把PP和弹性体SBS按1:1的比例先制成母料,然后在母料中加入配方中所需要的HDPE及剩下的PP料。

  采用粉料PP时,则应在配方中添加一些抗氧剂和辅助抗氧剂。

  4.其他改性

  阻燃改性

  Pp 为可燃材料,分解温度为320-400℃,起燃温度350℃,水平燃烧速度37毫米/分,氧指数18.5。PP的阻燃方法有两种:一是大量添加具有阻燃作用的无机填料如氢氧化铝、氢氧化镁,但必须添加到70-80%时才能使制自助体验金8-88网站 具有阻燃性,势必影响加工性及制自助体验金8-88网站 的其他性能。第二种方法是用阻燃剂,如含磷、含卤含锑的化合物,此法添加量少,为10%左右,只是阻嫩持久性差,而且对成型设备有腐蚀

  目前又发展了一种膨胀型阻燃体系,它是由炭化剂、炭化促进剂、发泡剂三部分组成,其阻燃效果优于上述两种方法。如用聚磷酸铵和三聚氰胺,按3:1用量的关系,则对PP的阻燃效果有明显作用。

  抗静电改性:在PP中添加炭黑等导电填料,可使制自助体验金8-88网站 的表面电阻降到10欧姆以下。

  PP改性料还有用成核剂改性或电镀表面处理即二次加工性的改性、在PP中添加抗氧剂、抗紫外线剂以改进热、光老化性能等。

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