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    行業新聞

    PP材料的改性工藝技術

    1、PP材料的特性:

    1、PP質量輕,密度為0.9-0.91,是通用塑料中最輕的一種;

    2、PP材料具有優良的耐熱性,長期使用溫度可達100 ℃-120℃,是通用塑料中唯一能在水中煮沸的材料;

    3、PP的耐低溫性差,脆化溫度約為零下30℃一零下10℃,PP的低溫甚至室溫下的抗沖擊性能差,低溫脆化是其主要缺點;

    4、PP是一種非極性塑料,具有優良的化學穩定性;

    5、PP的吸水性小,吸水率還不到0.01%;

    6、PP易老化,通常在大氣中12D就老化變脆,室內放置4個月就會變質;通常需要添加抗氧化劑等來提高其耐候性;

    7、PP的缺點:熔點低、熱變形溫度低、抗蠕變性差、尺寸穩定性不好,低溫脆性大;

    因此一般PP的改性方向都集中在提高PP的沖擊強度和耐熱溫度上。

    2、 PP材料的一般改性方法:

    1、PP的改性一般分為化學和物理改性:

    化學改性是在分子鏈上進行交聯及接枝;

    物理改性則是添加一些改性劑,得到改性PP;

    PP的改性方法有:

    ■ 接枝改性

    ■ 交聯改性

    ■ 增韌改性

    ■ 填充改性

    ■ 增強改性

    2、PP的增韌改性

    a:PP材料的增韌改性重點在于材料配方的組合、增韌劑的粒徑上。欲得到高抗沖擊性PP材料,須構建合理的材料組合,一般常用的增韌劑有EPDM, POE, SBS等橡膠類彈性體;

    b:而增韌劑的粒徑一般要求越小越好,粒徑細小則彈性體的分散效果越高,比表面積也越大,所起到的銀紋誘發及終止的效果也越好,則材料所表現出的抗沖擊韌性也越好。通常增韌劑粒徑在5um時,則材料所表現出的韌性比較突出;

    c:欲得高抗沖擊PP材料,則造粒過程中對剪切就有很高的依賴,一方面,PP材料非熱敏材料,提高溫度對材料的流動性無明顯效果,為使造粒過程中材料能較好的流動就需要提高螺桿轉速;且另一方面,螺桿轉速的提高也十分有利于提高設備所起的剪切效應(指相同的螺桿組合情況下);

    3、PP的增強改性

    PP材料的增強改性有兩種途徑:

    a:剛性無機填料填充增強

    剛性無機粒子的填充過程可以有效提高PP料的強度、硬度、耐溫性,有效降低了PP料的收縮率和翹曲,有效的降低材料的成本,但是也帶來了材料韌性的下降;

    b:玻璃纖維增強

    可以明顯提高PP材料的強度、硬度、耐溫性及收縮率,但是由于PP材料屬于非極性材料,其與玻璃纖維的包覆性差,因此導致玻璃纖維增強后的PP材料極易產生注塑件玻纖外露的現象;

    4、剛性無機填料填充增強重點

    a、填料的粒徑;

    填料粒徑小,可以增大填料的比表面積,提高填料在PP料中的分散性,甚至在粒徑小至一定程度時,無機剛性填料還能起到增韌的作用;目前有新材料就使用納米級填料進行填充增強,同時還能提高材料韌性;

    b、填料的表面處理:

    由于PP為非極性材料,因此與填料的包覆性差,所以必須對填料進行表面處理,而表面處理劑用量少的話,則處理劑不能完全包覆于填料的表面,使填料與樹脂不能很好的結合而失去改性的效果,而若處理劑用量過大,則處理劑就會在填料表面形成一層雙分子膜,使處理效果變差,因此根據大量的試驗確

    定處理劑的用量一般在1.5%左右;

    c、填料的分散性:

    填料分散性越好,則填料所能起到的填充增強作用也越高,而

    提高填料的分散性主要方法就是提高擠出過程中的剪切速率,

    對于同樣的螺桿組合下,則提高螺桿轉速就顯得十分重要;

    5、工藝條件對玻璃纖維增強PP的性能影響

    工藝條件決定了玻璃纖維的長度、在配方中的分散性以及被樹脂熔體浸潤的狀態,其中玻璃纖維的長度為關鍵影響因素;較長的玻璃纖維有利于提高PP的抗拉強度,彎曲強度,沖擊強度等力學性能;

    a、提高工藝溫度,PP樹脂的流動性增強,則有利于提高玻璃纖維的平均長度;

    b、提高螺桿轉速,熔體在料筒中的受到的剪切力增大,玻璃纖維與料筒和螺桿的摩擦力增大,導致大量的玻璃纖維被剪斷,纖維的平均長度變小;

    c、注塑速度增加,則增大了玻璃纖維的取向,則制件的橫向拉伸強度下降,縱向拉伸強度提高

     

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