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PP改性知识大全

PP改性知识大全 轩品新材
2019-08-26
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导读:PP的改性方法可分为填充改性、增强增韧改性、共混改性及功能性改性四种,以下为您详细介绍。填充改性无机填料:云



PP的改性方法可分为填充改性、增强增韧改性、共混改性及功能性改性四种,以下为您详细介绍。


填充改性


无机填料:云母、碳酸钙、滑石粉、硅灰石、炭黑、石膏、赤泥、立德粉、硫酸钡等;

有机填料:木粉、稻壳粉、花生壳粉等。

填充物填量举例:

云母的添加量为40%以下,粒径在300目以上;钛酸酯偶联剂用量为云母的30%左右;硅烷偶联剂用量较少,若用丙烯酸表面处理剂时,用量可加大到5-10%。云母的长径比越大,增强效果越好。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。
硅灰石的用量在30-40%,粒径采用300-325目,填充后的复合材料拉伸强度降低、缺口冲击强度提高。
其他滑石粉、赤泥、重质碳酸钙等填充PP时,粘度增加较大。随切变速率增加,粘度增大现象逐渐减弱,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。
用有机填料木粉、玉米棒芯时,应选择长径比大于15的为好,可改善韧性和负荷畸变度。
低填充时:滑石粉含量10-20%时,PP复合材料可取代ABS或高抗冲聚苯乙烯;
高填充时:滑石粉含量超过30%,只主要用于热变形温度、模量等性能要求较高的制品。

 

不同粒度碳酸钙在HDPE中的临界值:

 

碳酸钙粒径

临界值/%

碳酸钙粒径

临界值/%

6.6

22.1

7.44

25.4

15.9

45.0

15.9

无增韧作用

增韧效果:随粒径的减小增韧效果越来越好

 

增强增韧改性

 

增强材料: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。

 

增韧配方设计注意事项:

 

1、弹性体与树脂的相容性要好:塑料的极性大小为:纤维素塑料>PA>PF>EP>PVC>EVA>PS>PP/HDPE/LDPE/LLDPE;弹性体的极性大小为:丁晴胶>氯丁胶>丁苯胶>顺丁胶>天然胶>乙丙胶。

 

高极性树脂选用高极性弹性体,低极性树脂选用低极性弹性体。

 

2、相容剂:适当的相容剂,可提高两者的相容性。常用的相容剂为树脂或增韧剂的马来酸酐或丙烯酸类接枝物。

 

3、弹性体的协同作用:不同品种的弹性体一起加入会有协同作用,如在PP增韧配方中,EPDM和ABS复合加入增韧效果好。

 

4、需要考虑的其他因素:透明级——MBS;阻燃级——CPE;耐候级——CPE、ACR、EVA;低成本——CPE及EVA;不同弹性体价格高低顺序为:MBS>ACR>ABS>NBR>CPE>EVA。

 

5、刚性补偿:为了弥补刚性的损失,需在配方中加入碳酸钙、滑石粉及云母粉等刚性填料;还可在弹性体增韧体系中加入AS、PMMA等刚性有机树脂。

 

6、弹性体的加入量:一般情况下,弹性体的加入量有一个最佳值。如在PVC中加入MBS时,加入量15%为最大值。

 

7、协同加入加工助剂:对于弹性体加入量大的增韧配方,除ACR弹性体外,都能增加熔体的黏度。为此,大都需要加入润滑剂或加工助剂,以改善其加工性能。

 

8、弹性体的粒度:弹性体的粒度对增韧效果影响很大。按弹性体增韧理论,对脆性树脂如PS、PP等弹性体的粒度可相对大些;而对于韧性好一些的树脂如PVC、POM、PET等,弹性体的粒度可相对小些。

 

增韧体系:

 

PP/PE增韧体系

LDPEPP的增韧效果明显,却会造成其他力学性能如弯曲模量的迅速下降。
HDPEPP中加入量小于10%时,对PP具有刚性增韧效果,即增加冲击性能的同时,其他力学性能又不下降。
LLDPEPP的增韧效果介于LDPEHDPE之间,加入量以5%-20%为好。
UHMWPEPP不仅有增韧作用,还可实现原位成纤增强效果。

PP/EVA增韧体系

EVA在增韧PP的同时,还可以提高断裂伸长率、熔体流动指数和表面光泽度。所选用的EVAVA的含量为14%-18%之间。用20%EVA-15增韧PP,其冲击强度提高12倍之多,刚性下降幅度小。

PP/PA6增韧体系

PP/PA6共混体系可改善两者本身固有缺点,使材料具有优良的综合性能指标,选取15%PA6加入PP中,可使其冲击强度提高50%,拉伸强度下降13.8%

mPE/PP增韧体系

mPE具有非常低的玻璃化温度,而且断裂伸长率很大,非常适合于PP的增韧改性。
PP中加入40%mPE,于-30℃下的缺口冲击强度超过纯PP20倍,约为同等质量份数EPDM增韧效果的9倍。复合材料具有较低的拉伸永久变形、压缩永久变形和蠕变变形,卓越的低温型能和加工性能,成为EPDM的强有力竞争者。
POE增韧PP体系
PP/POE是近年来开发的弹性体增韧PP体系,其增韧效果最好,耐候性好,流动性佳,热稳定性好,加工性能好,也是目前最常用的弹性体增韧PP体系。
POEPP中加入量超过15%时,增韧效果迅速提高。如在PP中加入30%POE时,其缺口冲击强度从纯PP76.4J/m增加到626J/m。与EPDM相比,POE内聚能低、不含双键、耐候性好,是EPDM的强有力替代品。

SBS增韧PP体系

SBS的含量在0-10份之间时,冲击强度随加入量增大而增大;超过15份后,冲击强度反而下降。如用SBSPP制成的耐冲击型PP的常温和低温冲击性能分别提高5倍和10倍。

EPDMEPR增韧PP体系

EPDM(乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物)、EPR(乙烯-丙烯二元共聚物)是PP传统最常用弹性体增韧材料。在5%-30%的含量范围内,随其加入量的增大,体系的冲击强度近似线性迅速增大;但同时,体系的弯曲强度、拉伸强度、热变形温度等明显降低。

BR增韧PP体系

顺丁橡胶(BR)具有高弹性、良好的低温性能(玻璃化温度-110℃)、耐磨性、耐挠曲性等优点,BR的溶解度参数与PP接近,与PP的相容性好,增韧效果好。当PP/BR100/15时,其冲击强度提高近6倍,脆化温度下降到8℃(下降23℃)。

塑料/弹性体协同增韧PP体系

弹性体与PP共混虽然具有优良的冲击强度,但刚性、强度和热变形温度等性能损失较大,且成本提高明显。为了改善力学性能和降低成本,在弹性体/PP增韧体系中,加入塑料形成弹性体/塑料/PP三元共混体系。

 

共混改性

 

共混改性是指用其他塑料、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。

 

 

 


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湖南轩品新材料有限公司主要从事研发生产:改性塑料、生物降解塑料专用料、生物降解塑料母粒、塑料填充母粒等新型功能材料。
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