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滑石粉填充改性聚丙烯性能实验研究之一

滑石粉填充改性聚丙烯性能实验研究之一
滑石粉填充改性聚丙烯性能实验研究之一

滑石粉填充改性聚丙烯性能的实验研究之一

[摘要] 本文探讨了用滑石粉填充改性聚丙烯,考察滑石粉添加量、密炼时间、转速等因素对其熔融指数等加工性能的影响,得到试验范围内最佳的滑石粉添加量及适宜的加工条件。

[关键词] 聚丙烯滑石粉加工性能填充改性

聚丙烯(pp)作为一种典型的结晶高聚物,自1957年意大利montecatinl公司实现pp工业化以来,已经成为发展速度最快、产量最大、牌号最多、用途最广的合成树脂品种之一[1~2]。然而,pp也存在低温冲击性差、易于老化、成型收缩率大等缺点。为此,国内从70年代中期就采用化学或物理改性方法对pp进行了大量的研究开发[3~4]。本文以滑石粉为填料来填充改性聚丙烯,采用正交试验,根据聚合物熔体黏度(即熔融指数)及扭矩的变化,来寻找试验范围内材料加工性能最好的填料添加量及加工条件。

1. 实验部分

1.1实验仪器及原料

主要实验仪器:

小型密炼机su-70型常州苏研科技有限公司(中国)生产

熔体流动速率试验机zrz-400型深圳市新三思材料检测有限公司生产

实验原料:

聚丙烯树脂(pp):上海石油化工股份有限公司生产,执行标准为q/sh012.07.06,质量管理体系符合iso9001:2000

聚丙烯材料改性研究

聚丙烯材料改性研究 摘要:利用共混的方法,针对聚丙烯制品在实际应用中出现韧性差,易燃烧的缺点,重点研究了增塑剂POE 不同的量对聚丙烯抗冲击强度的影响,以及氢氧化镁对聚丙烯燃烧性能的影响。本次试验采用了高混机对所用原料进行共混,再将共混的原料放入双螺杆挤出机中挤出造粒,然后将制成的粒料利用注射机制作我们所需的的标准样条,最后对标准样条测试抗冲击强度和氧指数。结果显示,POE 增塑剂的量越多,则对聚丙烯的韧性改善更好,氢氧化镁由于加的量比较少,对聚丙烯的阻燃作用不明显。 关键词:聚丙烯;改性;造粒;增塑;阻燃 1前言 聚丙烯,是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯(isotactic polypropylene)、无规聚丙烯(atactic polypropylene)和间规聚丙烯(syndiotactic polypropylene)三种。甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯,若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯,当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中,等规结构含量约为95%,其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体,无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化,故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀,制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小,是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差,较易老化,但可分别通过改性予以克服。 采用相容剂技术和反应性共混技术对PP 进行共混改性是当前PP 共混改性发展的主要特点。它能在保证共混材料具有一定的拉伸强度和弯曲强度的前提下大幅度提高PP 耐冲击性。相容剂在共混体系中可以改善两相界面黏结状况,有利于实现微观多相体系的稳定,而宏观上是均匀的结构状态。反应型相容剂除具有一般相容剂的功效外,在共混过程中还能在两相之间产生分子链接,显著提高共混材料性能。 PP/弹性体二元共混体系虽有很好的韧性效果,但往往降低了材料的强度和刚度,耐热性能也有所降低。在二元共混体系中加入有增容作用或协同效应的物质,形成多元共混体系,则其综合性能可得到进一步提高。为了提高增韧PP 的硬度、热变形温度及尺寸稳定性,可使用经偶联剂活化处理的填料或增强材料进行补强。例如采用弹性体/无机刚性粒子/PP 三元复合增韧体系实现PP 的增韧增强,提高材料的综合性能,并且具有较低的成本。 溴系阻燃剂效率高、用量少,对材料的性能影响小,并且溴系阻燃剂价格适中。与其它类型的阻燃剂相比,溴系阻燃剂效能/价格比更具有优越性,我国供出口电子电气类产品中70%~80%都用此类阻燃剂。但是,近年来欧盟一些国家认为溴系阻燃剂燃烧时会产生有毒致癌的多溴代苯并恶瑛(PBDD)和多溴代二苯并呋喃(PBDF)。欧盟出台了禁令,在欧盟国家销售的所有电子电气设备,不能含有多溴联苯及多溴二苯醚。阻燃剂的种类众多,其用量和性能都各自不同,需要在不同的情况下选用不同的阻燃剂。现如今,聚丙烯的阻燃剂正向着高效、低烟、绿色、环保和低成本的方向发展。所以本次实验采用比较绿色的阻燃剂氢氧化镁。 本次实验采用POE 对聚丙烯增韧;氢氧化镁对聚丙烯进行阻燃改性,由于加入氢氧化镁的量太多,挤出机挤出较困难,所以同时加入少量三氧化二锑(Sb 2O 3)来减少氢氧化镁用量, 降低加工难度。 2.实验 2.1配方设计

聚丙烯塑料的改性及应用

聚丙烯塑料的改性及应用 1、聚丙烯在合成树脂生产中占据重要地位,发展极为迅速 聚丙烯是五大通用合成树脂中的一个重要品种,在国内外的发展均十分迅速。在全球塑料用五大合成树脂中,聚丙烯的产量占有1/4左右的份额,预计2006年世界五大通用合成树脂的总产能将达到1亿9千万吨,其中聚丙烯4878万吨,占总产能的25.6%[1]。而我国2004年聚丙烯树脂产量为474.88万吨,进口291.4万吨,出口1.53万吨,其表观消费量为764.7万吨,占当年全国五大通用树脂表观消费量总和2954万吨的25.9%。预计到2010年我国聚丙烯树脂的表观消费量将增加至1080万吨,较2004年增长40%以上。表1列出近期投产和正在建设的聚丙烯装置的地点和产能。 表1 近期投产和在建聚丙烯装置

在已宣布的新增产能中,中石化253万吨/年,中石油135万吨/年,而且大多数项目的产能都在30万吨以上,达到世界级规模。这些装置全部投产后,中石化的聚丙烯产能将超过巴赛尔公司,跃居全球榜首,中石油也将列位前五名之列,届时中国将成为生产聚丙烯树脂全球产能最大的国家。 另据报道,我国聚丙烯树脂的产量1995年仅为107.35万吨,到2005年达到522.95万吨,平均年递增38.7%,同期表观消费量也从212.92万吨增至823万吨,平均年递增28.7%,成为全球聚丙烯消费增长最快的国家[2]。 1 聚丙烯基本知识 1.1 树脂与塑料的定义和分类 树脂(Resin):高分子材料亦称高分子聚合物,分为天然高分子材料和合成高分子材料。在合成高分子材料中按塑料、橡胶、纤维三大用途分为合成树脂、合成橡胶和合成纤维三大类,其中用于塑料的合成树脂所占的比例最大,约占合成材料总量的2/3以上。 塑料(Plastics):以合成树脂为主要成分,添加有适量的填料、助剂、颜料,而且在加工过程中能流动成型的材料。 热塑性塑料(ThermoPlastics):能在特定温度范围内反复软化和冷却硬化的塑料。 热固性塑料(Thermosetting Plastics):在第一次成型之后,成为不熔、不溶性物料的塑料。

交联溴化丁基橡胶与聚丙烯共混改性的研究全解

目录 摘要 (Ⅰ) 关键词 (Ⅱ) Abstract (Ⅲ) Key Words (Ⅲ) 1 文献综述 (1) 1.1 丁基橡胶简介 (1) 1.2 丁基橡胶的用途 (1) 1.3 丁基橡胶的缺点 (3) 1.4 橡胶与聚丙烯共混的究 (3) 1.5 溴化丁基橡胶的再生利用 (5) 1.6 本课题的研究意义及目的 (7) 2 实验部分 (7) 2.1 实验的试剂与仪器 (7) 2.2 溴化丁基橡胶与聚丙烯的共混 (8) 3 结果与讨论 (9) 3.1 相容剂氯化聚乙烯的用量对橡塑共混物拉伸性能的影响 (9) 3.2 共混比对橡塑共混物拉伸性能的影响 (10) 3.3 共混温度对橡塑共混物拉伸性能的影响 (11) 3.4 共混时间对橡塑共混物拉伸性能的影响 (12) 3.5 硫化温度对橡塑共混物拉伸性能的影响 (13) 4 结论 (14) 参考文献 (15) 致谢 (17)

交联溴化丁基橡胶与聚丙烯共混改性的研究 摘要:通过交联溴化丁基橡胶与聚丙烯的共混改性,使得交联的溴化丁基橡胶具有较好的机械性能以及加工性能,本文研究了共混比、相容剂用量、开炼温度、开炼时间、硫化温度等相关工艺条件。结果表明在橡塑共混比为 3:1,相容剂用量为总质量的7%,开炼温度与时间为150℃、10min,硫化温度为170℃时,可获得综合性能较好的共混胶料。 关键词:交联溴化丁基橡胶;聚丙烯;氯化聚乙烯 The blends modification of Crosslinked bromobutyl rubber and polypropylene Abstract:In the interest of fine mechanical properties and processing performance, the crosslinked bromobutyl rubber was modified by blend with the polypropylene in this paper. The blend ratio of the crosslinked bromobutyl rubber and the polypropylene, the dosage of inosculating reagent, the mixing temperature, the mixing time, vulcanization temperature, and other related conditions were researched. The result show that: the optimal blend ratio was 3:1 in the rubber blend, the dosage of inosculating reagent was 7% of the mass percent, the mixing temperature and time were 150℃and 10min, the vulcanization temperature is 170℃. the obtained blend rubber was material with better integration performance. Key Words: Crosslinked bromobutyl rubber;Polypropylene;Chlorinated polyethylene

滑石粉在塑料改性中的应用解析

本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.wendangku.net/doc/0d14204571.html,)滑石粉在塑料改性中的应用解析 1、在聚丙烯树脂中的应用(PP) 滑石粉常用于填充聚丙烯,滑石粉具有薄片构型的片状结构特征,因此粒度较细的滑石粉可用作聚丙烯的补强填充剂。在聚丙烯的改性体系中,加入超细滑石粉不但能够显著的提高聚丙烯制品的刚性、表面硬度、耐热蠕变性、电绝缘性、尺寸稳定性,还可以提高聚丙烯的冲击强度。在聚丙烯中添加少量的滑石粉还能起到成核剂的作用,提高聚丙烯的结晶性,从而使聚丙烯各项机械性能提高,又由于提高结晶性,细化晶粒,亦能提高聚丙烯的透明性。填充20%和40%超细目滑石粉的聚丙烯复合材料,不论是在室温和高温下,都能够显著提高聚丙烯的刚性和高温下的耐蠕变性能。 在汽车工业中,聚丙烯添加滑石粉主要用于汽车的保险杠和仪表盘,另外还用于风扇罩、加热器罩、导管、蓄电池防热板、流体泵件等;在飞机工业中,用于冰箱门衬垫、加热器及真空泵罩、洗涤机搅拌器;在电气工业中,用于注塑成型各种仪表壳体和电气元件,在家电工业中,用于冰箱抽屉、洗衣机滚筒等注塑件。 2、在聚乙烯树脂中的应用(PE) 滑石是天然硅酸镁,它独特的微鳞片状结构,具有一定的抗水性和高度的化学惰性,因此有良好的耐化学腐蚀性和滑动性。用它填充聚乙烯可作为工程塑料,有良好的耐化学腐蚀性和流动性,可与ABS、尼龙、聚碳酸脂竞争。 用它填充聚乙烯能够提高以下性能: ①韧度、挠曲模量和扭曲模量; ②提高挠曲强度;

③降低在常温和高温下下蠕变倾向; ④提高热变温度及尺寸稳定性; ⑤改善变形和翘曲,同时亦有较低的热膨胀系数; ⑥改进导热性; ⑦提高模塑件的表面硬度及光洁度; ⑧提高聚乙烯的机械强度。 添加不同比例的滑石粉对聚乙烯材料的物性将产生不同的影响,添加比例在10-15%达到最佳。 对于聚乙烯吹塑薄膜来说,填充超细滑石粉母料比其他填料好,易成型、工艺性好。而且,该种薄膜可使氧气透过率降低80%,特别适合包装含油食品,如花生米、蚕豆等,长期保持不出油、不变质:该种薄膜可使水蒸气透过率降70%,具有很好的防潮性,很适合作地下土工防潮布,也适用于包装食品。 3、在ABS树脂中的应用 ABS树脂是无定形聚合物,具有聚苯乙烯那样优良的成型加工性;它具有良好的抗冲击强度,耐低温性能好,拉伸强度高耐蠕变性能好。为了提升ABS现有的使用性能,人们对ABS改性的研究广泛的开展。比如ABS与PVC共混制造的汽车仪板吸塑片、ABS 与PVC共混制造的仿皮箱包蒙面皮,不但强度高、韧性大而且能够保持表面花纹的耐久性。这种共混材料加超细碳酸钙或超细滑石粉进行填充,能够显着的提高共混材料的缺口冲击强度和耐撕裂强度,比如:添加超细滑石粉或碳酸钙5-15%,缺口冲击强度可提高2-4倍。 由于ABS是无定型聚合物具有容纳较多填料的功能。其中添加超细滑石粉既能显着地提高ABS原存的性能,又能降低成本。因而多用它注塑成型各种仪表、电视机、收录机、手机等的壳体,当然在其他领域如:纺织器材、电气零件、汽车部件、飞机部件等的应用也非常广泛。

聚丙烯改性

专业:08高分子1班学号:08206020135 姓名:金从伟 聚丙烯改性 引言:聚丙烯因其具有良好的加工性能和物理、力学、化学性能而获得广泛应 用。是目前增长速度最快的通用型热塑性塑料。聚丙烯的主要应用领域为学向拉丝制品,膜片制品及包装容器制品。但近年来将普通聚丙烯经过填充、增强、共混改性再作为原料制作汽车,电器.仪表等工业配套零部件也已成为其主要的应用领域。 关键词:聚丙烯;改性 1.物理改性 物理改性由于工艺过程简单,生产周期短。所制得材料性能优良。近年来已成为高分子材料一个新的研究热点。常用的改性方法主要有共混改性、填充改性、增强改性等。 1.1 共混改性 共混改性是将聚丙烯与橡胶或其它热塑性树脂的弹性体共混制备共混物。最古老和最简单的方法是机械掺合法。共混改性可明显改进低温脆性、冲击强度和耐寒性等。如聚丙烯与乙丙橡胶顺丁橡胶、聚异丁烯等共混,可提高冲击强度3~7倍,提高耐寒性8~ l0倍。聚丙烯除了二元共混体外,还采用了三元共混体系。如玻璃纤维增强聚丙烯和橡胶共混,不但改善了冲击韧性和耐寒性,同时刚性和抗蟠变性能也得到保证,其制品的力学性能可与ABs相媲美。 1.2填充改性 为了开拓聚丙烯在工程塑料应用领域中的用途,需要提高聚丙烯的刚性和耐热性,可以添加填充材料,如滑石粉、碳酸钙硫酸钡、云母、石膏、石棉、术粉、炭黑、硅藻粉和高岭土等。填充性主要是提高聚丙烯的刚性、耐热性和尺寸稳定性,并可降低成本 1.3增强改性 用玻璃纤维和碳纤维作为增强材料,其最大特点是基体树脂聚丙烯的化学稳定性强,可提高抗张、抗弯曲和冲击强度,降低成型收缩率。经增强后的聚丙烯,其性能与尼龙、聚甲醛、聚碳酸脂等工程塑料相当。玻璃纤维增强聚丙烯既保持了聚丙烯成本低的特点,且在玻璃纤维增强热塑性塑料 中,其比重最小,困而在重量和秽_格上占有优势,且具有流动性大、成型条件幅脚宽、耐水性和耐化学侵蚀性好的特点。所以,聚丙烯中添加玻璃纤维后,其耐热刚性、尺寸稳定性、耐蠕变性和机械强度等都有很大的提高,可作为工程塑料而广泛应用。同时,其要食品卫生方面无害,尤其是电性质良好 1.4添加助剂改性 为使聚丙烯性能适合各方面的需要,添加抗氧剂和紫外线吸收剂可提高聚丙烯的耐气展性}添加阻燃剂可降低聚丙烯的易燃性;添加成核剂可增强聚丙烯的透明性和光泽性。并可缔短成型周期等}添加其它助剂如抗氧剂、润滑剂、热稳定剂、发泡剂、着色剂等,可以改善聚丙烯的耐老化性、加工稳定性,抗静电性能等。 2. 化学改性

聚丙烯

聚丙烯-PP-Polypropylene原料介绍 发布日期:2013-05-18 20:02 点击次数:662次 聚丙烯-PP-Polypropylene原料介绍 聚丙烯,英文名称:Polypropylene(PP),日文名称:ポリプロピレン,分子式:(C3H6)n。CAS 登录号:9003-07-0,是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯(isotaetic polyprolene)、无规聚丙烯(atactic polypropylene)和间规聚丙烯 (syndiotatic polypropylene)三种。 介绍 甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯, 聚丙烯树脂若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯,当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中,等规结构含量约为95%,其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体,无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化,故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀,制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小,是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差,较易老化,但可分别通过改性予以克服。 共聚物型的PP材料有较低的热变形温度(100℃)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有更强的抗冲击强度,PP的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。 PP的熔体质量流动速率(MFR)通常在1~100。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料,共聚型的抗冲强度比均聚型的要高。由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为1.6~2.0%。 性质描述 中文名:聚丙烯[1] 聚丙烯结构图3D模型 中文别名:丙纶;聚丙烯纤维;丙纶短纤维;聚丙烯短纤维;丙纶短纤;丙纶fdy;丙纶长丝fdy;烟用聚丙烯过滤丝束油剂[2] 英文名: Polypropylene 缩写:PP

开发高性能聚丙烯改性材料

(总第154期> 2004年10月30日 开发高性能聚丙烯改性材料 提升湛江电饭煲地质量档次 湛江市包装材料企业有限公司 涂志刚 市科技专家咨询委员会专家 众所周知,在小家电行业,湛江地电饭煲全国有名,早在八十年代半球地广告就遍布全国大中城市.据统计目前湛江生产地电饭煲市场占有率为30%左右,而且大量出口到东南亚.电饭煲产业地发展也带动了相关配件行业地发展,其中包括电饭煲上用到地大量塑料制件,因此在湛江催生了塑料注塑成型加工行业,通过注塑成型,生产电饭煲上地塑料制件,如外壳、内盖、中环、蒸笼、底座等.电饭煲上用到地塑料材料主要是聚丙烯改性材料,最初,这些改性材料主要从珠三角地区购买,近年来在湛江本地逐步有一些私人小企业开始生产,由于价格低廉,但是技术水平与广州附近地企业相比有较,很快地占有了大部分市场 大差距,产品质量较差,因此最终会使电饭煲地质量受到一定程度地影响,这将成为电饭煲产业链拓展地薄弱环节.由此可见在湛江开发高性能地聚丙烯改性材料,对促进电饭煲产业群地发展具有十分重要地意义.b5E2RGbCAP

一聚丙烯

聚丙烯改性

聚丙烯纤维的表面改性 学院:同济大学浙江学院 姓名:董瀚 学号:090736 摘要:结合聚丙烯( PP) 纤维分子结构特点、表面特性以及在水泥基材料应用中存在的问题, 研究了等离子处理方法对聚丙烯纤维表面的改性技术。 关键词:聚丙烯纤维; 表面改性;等离子处理 Research Progress in Surface Modification Technology of PP Fiber ABSTRACT:In this article, we discussed the molecule structure and surface characteristics of PP fiber and the problems whenthey were used in cement matrix material. The surface modification technology of PP fiber was also researched with corona treatment with coupling agent. KEYWORDS:polypropylene fiber; surface modification;corona treatment 1 前言 近年来, 聚丙烯( PP) 纤维在抗裂要求较高的混凝土工程中得到迅速的推广应用, 其出色的阻裂效果已得到试验及工程的证实。但同时也存在一些致命缺点: 表面光滑; 表面能低; 分子链上不含任何活性基团, 而且表面疏水, 以致于纤维在水泥基材料中不易分散; 与水泥基材的物理化学粘接性能较差等,严重制约了其在水泥基材料中的应用。因此对纤维表面进行适当的改性, 提高其在水泥基材料基体中的分散性和界面结合力是聚丙烯纤维扩大应用的关键所在。本文主要介绍等离子处理方法(塑性开裂性能的缺陷)。 2 PP 纤维的结构和性能 聚丙烯是一种结构规整的结晶型聚合物, 为乳白色, 无味, 无毒, 质轻, 是聚烯烃的一种, 密度为0190~ 0. 91g/ cm3, 不溶于水, 熔点为165 ℃ , 燃点为590 ℃; 耐热性能良好; 聚丙烯几乎不吸水, 耐蚀性能良好, 与大多数化学品, 如酸、碱和有机溶剂接触不发生作用; 物理机械性能良好, 抗拉强度330 ~414MPa, 极限伸长率200% ~ 700% , 弹性模量为3.92~ 4. 90GPa; 耐光性能差【1】。 聚丙烯纤维是聚丙烯切片经纺丝、拉伸工艺制成的纤维级产品, 其抗拉强度、极限伸长率以及弹性模量随制作工艺不同而变化较大【2】。聚丙烯纤维虽然具有很好的力学性能, 耐化学侵蚀, 但也存在一些致命缺点, 分子不带有极性基团、表面呈化学惰性和憎水性、在水泥基材料的应用中存在与基材的粘结性和抗蠕变性能较差的缺点。 众所周知, 水泥基材料耐久性的重要地位并不亚于强度和其它性能, 而耐久性不足最终都归结为材料开裂。在水泥基材料中掺入高弹性模量的钢纤维, 其作用主要是阻止硬化材料破坏时的裂缝扩展, 使硬化材料在开裂后仍能保持一定的抗拉强度。与钢纤维相比, 聚丙烯纤维的掺入能有效的抑制早期( 塑性期和硬化初期) 水泥基材料由于离析、泌水、收缩等因素形成的原生裂隙的发生和发展, 减少原生裂隙的数量和尺寸。因此, 聚丙烯纤维和钢纤维的阻裂效应是不同的, 它们分别改善了不同时期水泥基材料的性能。在一些对水泥基材料裂缝要求严格的工程中, 掺用聚丙烯纤维则有可能获得更为满意的效果, 因钢纤维在材料开裂后方能发挥阻裂效应,有些场合并无实际意义, 而水泥基材料在早期易发生塑性开裂性能的缺陷, 却可通过掺入聚丙烯纤维得到解决和改善。

低密度聚乙烯(LDPE)共混改性聚丙烯(PP)

低密度聚乙烯(LDPE)共混改性聚丙烯(PP) 一、实验目的 通过本实验,使学生初步了解和掌握聚丙烯的性能以及聚合物共混改性的方法;了解标准试样的制备方法;了解并掌握简单的聚合物复合材料的表征方法和测试手段,为毕业论文实验打下良好的基础。聚丙烯(PP)的合成和应用可以追溯到上1950年,一位名叫Natta 教授成功地在实验室合成聚丙烯[1]。大半个世纪过去,几代科研人员的投入大量精力,已经把聚丙烯从实验室产品开发成为富有功能的合成树脂的主导成员。现今,聚丙烯是热塑性树脂中发展很成熟的种类之一。我国对聚丙烯的基础性研究已有半个世纪,生产技术从催化剂的获得到聚合工艺的精进,以及新产品和新应用领域的开发都有很大进步,然而,同国外同行研究成绩相比,我国从聚丙烯产品的开发到应用均还存在差距,因此,聚丙烯领域的相关研究还有很大空间[2]。 聚丙烯与聚乙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯,ABS 组成五大通用塑料,其增长速度最快、开发潜力最大的一类树脂[3]。聚丙烯作为热塑性树脂,具有很好的实用性,并且价格低廉,在人们的日常生活和工业生产制造等多个领域到处都发挥着重要作用。 聚丙烯(PP)具有比重小、耐热性好、耐腐蚀性好、成型加工容易、力学性能优异且原料来源丰富、价格低廉等优点[1],已经在全世界范围内大量生产和使用,其产量仅次于聚乙烯,成为第二大塑料品种[2]。聚丙烯的优点得以让其迅速发展,但同时聚丙烯的缺点却也限制了其在各行各业中的应用,比如聚丙烯强度不高、易老化、易燃、韧性差、

耐寒性差、低温易脆断、成型收缩率大、抗蠕变性能差、制品尺寸稳定性差、易产生翘曲变形等等[3]。因此,对聚丙烯的改性势在必行。从二十世纪六、七十年代起国内外就开始针对聚丙烯的缺点、对其如何改性进行了大量的研究,采用了多种方式对聚丙烯进行改性,提高了聚丙烯的性能,大大扩展了聚丙烯的应用范围[4-5]。 对聚丙烯的改性方法可划分为化学改性和物理改性。化学改性有共聚、接枝、交联等,物理改性有共混、填充、增强等。对聚丙烯的改性可以改善其性能的不足,同时又可以增加新的性质,可制备满足各行各业不同要求的专用料。改性方法中由于共混改性方法简单效果好、而且投资较少成为目前改性中使用最多的方 法。 二、实验原理 本实验通过聚丙烯(PP)/低密度聚乙烯(LDPE)共混改性,研究其性能的变化。 聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,密度只有0.9-0.91g/cm3,是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定,在水中的吸水率仅为0.01%,分子量约8万一15万。成型性好,但因收缩率大(为1%~2.5%).厚壁制品易凹陷,对一些尺寸精度较高零件,很难于达到要求,制品表面光泽好。 PP的熔体质量流动速率(MFR)通常在1~100。低MFR的PP 材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料,共聚

滑石粉在塑胶行业的应用

在很多行业和领域都要涉及到粉体,可以说粉体技术是支撑高新技术的基础技术之一。所谓粉体技术包括两个方面,一是粉体粒子的设计和制造技术,二是粉体的处理技术,即如何能够将粉体添加到其他的物质中,发挥它独特作用。超细目滑石粉母料添加到塑料里,可显著提高塑料制品的刚性和耐蠕变性、硬度和耐表面划伤性、耐热性和热变形温度,相当细度的滑石粉亦能提高塑料制品的冲击强度。并且添加后还具有润滑作用,能起流动促进作用,提高塑料的加工工艺性。 一、在聚丙烯树脂中的应用: 滑石粉常用于填充聚丙烯。滑石粉具有薄片构型的片状结构特征。因此粒度较细的滑石粉可用作聚丙烯的补强填充剂。在聚丙烯的改性体系中,加入超细滑石粉母料不但能够显著的提高聚丙烯制品的刚性、表面硬度、耐热蠕变性、电绝缘性、尺寸稳定性,还可以提高聚丙烯的冲击强度。在聚丙烯中添加少量的滑石粉还能起到成核剂的作用,提高聚丙烯的结晶性,从而使聚丙烯各项机械性能提高,又由于提高结晶性,细化晶粒,亦能提高聚丙烯的透明性。填充20%和40%超细目滑石粉的聚丙烯复合材料,不论是在室温和高温下,都能够显著提高聚丙烯的刚性和高温下的耐蠕变性能。例如:添加40%的超细目滑石粉母料的聚丙烯抗弯曲模量可从16100kg/cm2提高到42000kg/cm2,热变形温度从62℃(1.82Mpa力)提高到88℃或从121℃(0.45Mpa力)提高到147℃。用于电气元件,介电常数由1.9提高到2.4,耐电弧由马上熔融延长到140秒。因此,在汽车工业中,聚丙烯添加滑石粉母粒的复合材料被用于风扇罩、加热器罩、导管、蓄电池防热板、流体泵件

等;在飞机工业中,用于冰箱门衬垫、加热器及真空泵罩、洗涤机搅拌器;在电气工业中,用于注塑成型各种仪表壳体和电气元件等。 二、在聚乙烯树脂中的应用: 滑石是天然硅酸镁,有四种粒型:纤维状、层状、针状和标准型(冻石型)。但只有层状在工业上得到应用。滑石的层状夹心状结构,每一层都有一定的抗水性和高度的化学惰性,因此有良好的耐化学腐蚀性和滑动性。用它填充聚乙烯可作为工程塑料,有良好的耐化学腐蚀性和流动性,可与ABS、尼龙、聚碳酸脂竞争。用它填充聚乙烯能够提高以下性能:提高韧度、挠曲模量和扭曲模量;提高挠曲强度;降低在常温和高温下下蠕变倾向;提高热变温度及尺寸稳定性;改善变形和翘曲,同时亦有较低的热膨胀系数;改进导热性;提高模塑件的表面硬度及光洁度;提高聚乙烯的机械强度。例如:用超细滑石粉(1250目、2500目)母料填充注塑级高密度聚乙烯复合材料,除上述性能有明显改善外,该种复合材料的拉伸强度增加,添加10%时增加到最大值,添加30%时仍能保持原强度,冲击强度稍有增加。对于聚乙烯吹塑薄膜来说,填充超细滑石粉母料比其他填料好,易成型、工艺性好。而且,该种薄膜可使氧气透过率降低80%,特别适合包装含油食品,如花生米、蚕豆等,长期保持不出油、不变质:该种薄膜可使水蒸气透过率降低70%,具有很好的防潮性,很适合作地下土工防潮布,也适用于包装如火腿、肉肠、乳酪等食品。 三、在ABS树脂中的应用: 用特种方法制造的超细滑石粉母料,添加到塑料中具有很好的分散性、

聚丙烯改性技术的研究进展

聚丙烯改性技术的研究进展 五大通用塑料中,聚丙烯(PP)发展历史虽短,却是发展最快的一种。与其他通用塑料相比,PP具有较好的综合性能,例如:相对密度小,有较好的耐热性,维卡软化点高于HDPE和ABS,加工性能优良;机械性能如屈服强度、拉伸强度及弹性模量均较高,刚性和耐磨都较优异;具有较小的介电率,电绝缘性良好,耐应力龟裂及耐化学药品性能较佳等。但由于PP成型收缩率大、脆性高、缺口冲击强度低,特别是在低温时尤为严重,这大大限制了PP的推广和应用。为此,从上世纪70年代中期,国内外就对PP改性进行了大量的研究,特别是在提高PP的缺口冲击强度和低温韧性方面,目前已成为国内外研究的重点和热点。 1 橡胶增韧PP 橡胶或热塑性弹性体以弹性微粒状分散结构增韧塑料,已被证实是增韧效果较为明显的一种方法。由于PP具有较大的晶粒,故在加工时球晶界面容易出现裂纹,导致其脆性。通过掺人各种含有柔性高分子链的橡胶或弹性体,可大幅度提高PP的冲击强度,改善低温韧性。传统的PP增韧剂有三元乙丙橡胶(EPDM)、二元乙丙橡胶(EPR)、苯乙烯与丁二烯类热塑性弹性体(SBS)、顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)等,其中以EPDM或EPR取效果最好。 1.1 PP/乙丙橡胶共混体系 PP与乙丙橡胶都含有丙基,溶度参数相近,根据相似相容原理,它们之间应具有较好的相容性。由于乙丙橡胶具有高弹性和良好的低温性能,因此与PP 共混可改善PP的冲击性能和低温脆性。 李蕴能等研究了乙丙橡胶心P共混物的性能,得出结论:在相同橡胶含量下,增韧共聚PP的效果远优于增韧均聚PP,且增韧效果与橡胶的种类有关。通常情况下,EPR的增韧效果优于EPDM。通过实验发现,当橡胶含量为30%时,增韧效果最好;不同结晶度的EPR对PP的增韧效果也不一样,结晶度越低,其增韧效果越好。 刘晓辉等对不同PP心Pr)M共混物的力学性能进行了研究。结果表明:(1)随着体系中EPDM加入量的增多,材料的冲击强度明显上升,当EPDM含量为30%左右时,冲击强度出现极值;(2)冲击强度的提高和变化与EPDM在PP中的形态和分布有关;(3)EPDM的加入对共混晶体结构有影响,但晶体结构上的差

玻纤改性聚丙烯简述

玻纤增强聚丙烯 PP作为通用塑料材料之一,具有优良的综合性能、良好的化学稳定性、较好的成型加工性能和相对低廉的价格;但是PP存在着强度、模量、硬度低,耐低温冲击强度差,成型收缩大,易老化等缺点。因此,对其进行改性,以使其能够适应产品的需求。每一种改性PP 在家用电器领域和车用领域都有着大量应用。 ABS是最先用在家用电器上的塑料材料之一,由于ABS树脂价恪昂贵,逐步开发出的PP 改性材料,具有成本低、重量轻、性能好等优点;玻纤增强PP可以部分取代ABS、PBT树脂在家用电器产品和汽车领域上的应用。 玻纤增强改性PP 1.一般说来,PP材料的拉伸强度在20M~30MPa之间,弯曲强度在25M~50MPa之间,弯曲模量在800M~1500MPa之间。如果要想提高PP的强度性能,必须用玻璃纤维进行增强。通过玻璃纤维增强的PP产品的机械性能能够得到成倍甚至数倍的提高。拉伸强度可以达到65MPa~90MPa,弯曲强度可以达到70MPa~120MPa,弯曲模量可以达到 3000MPa~4500MPa,这样的机械强度完全可以与ABS及增强ABS产品相媲美。 2. 玻纤增强PP更耐热。一般ABS和增强ABS的耐热温度在80℃~98℃之间,而玻璃纤维增强的PP材料的耐热温度可以达到135℃~145℃。它可以被用来制作冰箱、空调等制冷机器中的轴流风扇和贯流风扇,其成本要比ABS增强产品低很多。也可以用于制造高转速洗衣机的内桶、波轮、皮带轮以适应其对机械性能的高要求,用于电饭煲底座和提手、电子微波烤炉等对耐温要求较高的场所。 3.玻纤增强改性的PP尺寸稳定性得到改善,受热变形减小,收缩率减小。 4.玻纤增强改性的PP一般硬度得到提高,吸水性能下降。 改性PP在家电行业中有非常好的应用前景。一方面,中国已经成为世界家用电器生产中心,而且拥有一批极有影响力的生产企业,这些企业能够主动选择材料;另一方面,行业竞争也促使企业应用性价比更合理的材料。从未来家电技术发展情况看,家用电器的人性化将更加突出,产品品种更加齐全,传统家电将向小型化、大型化两极方向发展 玻纤增强PP在汽车用料中的应用也不断拓展,新产品的不断涌现,对PP改性也提出了更高的要求,改性PP将有以下主要发展趋势:

聚丙烯的改性方法及应用

聚丙烯的改性方法及应用 聚丙烯具有比重小、刚性好、强度高、耐挠曲,以及有高于100℃的耐热温度和良好的耐化学腐蚀性等优点。通过改性,其耐低温性﹑耐冲击性和耐老化性等有所提高,广泛应用于家电、汽车等领域。 根据产品的要求和用途,聚丙烯可以用共混、填充、增强、添加助剂,以及共聚、共混、交联等方法加以改性。例如可以添加碳酸钙、滑石粉、矿物质等以提高硬度、耐热性、尺寸稳定性,添加玻璃纤维、石棉纤维、云母、玻璃微珠等以提高拉伸强度、改善低温抗冲击性、耐蠕变性,添加橡胶、弹性体、和其它柔性聚合物等以提高冲击性能、透明性,添加各种特殊助剂可赋予聚丙烯诸如耐候性、抗静电性、阻燃性、导电性、可电镀性、成核性、抗铜害性等等。 改性聚丙烯在家电领域的应用 易涂装改聚丙烯材料:直接通过共混改性,引入极性官能团,使其与聚丙烯树脂形成共结晶,规避析出,避免弱界面层的形成,从而整体提升表面张力。 满足无人看守电器要求阻燃改性聚丙烯材料:满足国际电工委员会(IEC)提出的长期无人看管电器用改性PP材料要求:IEC60335标准要求750℃灼热丝接触被测材料或制品30秒内不起火或者燃烧时间≤5秒(即GWIT≥750℃)和漏电起痕指数(CTI)≥250V。 感温变色聚丙烯材料:在聚丙烯材料中通过加入感温变色颜料实现颜色转变,感温变色颜料是由电子转移型有机化合物进行制备,在特定温度下因电子转移使该有机物的分子结构发生变化从而使颜色发生转变,从而在直观上辨别温度。 防蟑螂、防鼠咬材料:通过针对对蟑螂和老鼠的味觉和嗅觉的刺激从而达到防治其对电器的危害。主要应用于电磁炉等电器。 抗染色聚丙烯材料:内胆材料直接与果汁、食物残渣、食品调料等接触后受到污染引起材料表面颜色的变化,当颜色变化到一定程度后就会显脏,甚至作为污染源污染下一批食物,降低产品的使用品质。使用抗染色聚丙烯材料可以解决这些问题。聚赛龙抗染色聚丙烯材料具有污染、抗染色、高流动性、刚韧平衡等特点,主要应用于喷臂管、滤网等洗碗机部件。 抗菌聚丙烯材料:家用电器如:洗衣机、空调、空气净化器、净水机、冰箱等家电,使用一段时间后滋生大量致病菌、霉菌等,对消费者的健康造成直接的威胁。抗菌聚丙烯材料对沾污在塑料上的细菌、霉菌、醇母菌、藻类甚至病毒等起抑制或杀灭作用,通过抑制微生物的繁殖来保持自身清洁。聚赛龙家电用抗菌塑料具有高强度、高韧性、抑制细菌霉菌生长等特点。 改性聚丙烯在汽车领域的应用 长玻纤增强聚丙烯材料:聚赛龙LFT-PP减重效果明显,性能也非常好,在120℃时的高温

粉体改性剂对滑石粉表面改性方法及作用

粉体改性剂对滑石粉表面改性方法及作用 滑石粉是一种层状含水镁硅酸盐,其表面含有亲水基团,且具有较高的表面能,作为无机填料与有机高聚物分子材料之间在化学结构和物理形态上有着很大的差异,缺少亲和性,使之滑石粉与聚合物之间混合不均匀、粘合力弱,导致制品的力学性能降低。为此,必须对滑石粉进行表面改性处理。 滑石粉表面改性的机理是利用某些带有两性基团的小分子或高分子化合物对进行复合的物质中的一种或两种进行表面改性,使其表面由憎水变为亲水,目的是使两种物质与树脂更好地相结合。 1、表面覆盖改性法

表面覆盖改性法是将表面活性剂或粉体改性剂覆盖于粒子表面,使表面活性剂或粉体改性剂以吸附或化学键的方式与粒子表面结合,使粒子表面由亲水变为疏水,赋予粒子新的性质,使粒子与聚合物的相容性得以改善。 该方法是目前最普遍采用的方法。大致可理解为:针对滑石粉与聚合物亲和力不高的缺点,将带有两性基团的表面活性剂覆盖粒子上,亲水基团朝向粒子表面,亲油基团朝向外面,这样与聚合物结合时就有好的相容性,达到改性目的,扩大滑石粉的应用范围。 2、机械化学法 机械化学法是通过粉碎、摩擦等方法将比较大的粒子变得较小,使粒子的表面活性变大,即增强其表面吸附能力,简化工艺的同时还可以降低成本,同时更易控制产品的质量。超细粉碎是物料深加工的重要手段,其主要目的是为现代工业提供高性能的粉体产品。此过程不是简单的物料粒度减小,它包含了许多复杂的粉体物质性质和结构的变化、机械化学变化。 滑石粉经搅拌磨超细粉碎后,表面活性增强,热效应改善,白度提高,粉体性质变化与超细粉碎过程的热力学特性密切相关。 3、外膜层改性法 外膜层改性是在粒子表面均匀地包覆一层聚合物,从而赋予粒子表面新的性质。 用澳达粉体表面改性剂对无机粒子滑石粉进行表面处理,与常规的滑石粉粒子填充物相比,包覆后的滑石粉填充高分子材料后,其最大拉伸强度、冲击强度均明显提高,提高率分别达到136%和162%,可作为新型强韧型填充改性剂用于PVC电缆料。 4、局部活性改性 局部活性改性利用化学反应在粒子表面接枝上一些可与聚合物相容的基团或官能团,使无机粒子与聚合物有更好的相容性,从而达到无机粒子与聚合物复合的目的。

橡胶_弹性体增韧改性聚丙烯研究进展_朱东升

橡胶/弹性体增韧改性聚丙烯研究进展 朱东升,张宝善,韩丹,孟富新 (江苏凯力高分子科技有限公司,江苏连云港 222000) 摘 要:介绍了聚丙烯(PP )增韧改性机理,重点综述了当前研究较多的橡胶/弹性体对PP 的增韧改性方法及未来PP 增韧改性的主要研究方向。 关键词:聚丙烯;增韧改性;橡胶;弹性体 中图分类号:TQ317 文献标识码:A 文章编号:1672–2191(2015)02–0034–06 收稿日期: 2014–10–13作者简介: 朱东升(1987–),男,在读硕士,从事树脂加工应用研究。 电子信箱: zhuds1987@https://www.wendangku.net/doc/0d14204571.html, 聚丙烯(PP )是三大通用塑料之一,其产量仅次于聚氯乙烯和聚乙烯。与其他通用热塑性塑料相比,PP 具有密度小、硬度大、介电常数小、耐热性好、耐化学药品等特点,且价廉、热变形温度高、易于加工等优点,使其在机械、化工、汽车、家电和包装等领域得到了广泛应用[1–2]。 由于近年来的迅速发展,PP 已成为塑料中产量增长最快的品种,但PP 也存在一些不足之处,如耐候性差、脆性较高、成型收缩率大、冲击强度低,特别是低温条件下,这些缺点和不足限制了PP 的应用和推广。未经改性的PP 根本不能作为工程结构部件使用,所以在实际生产中常采用改性的方法来赋予PP 新的性能。因此PP 改性特别是PP 增韧改性已成为高分子材料科学与工程中最活跃的领域之一[3–5]。 通过对PP 高性能化和工程化改性技术研究,提高了制品的性价比,推动了PP 的工程化进程,使PP 能从通用塑料跨入工程塑料行列,大大拓展了PP 的应用范围。 1 增韧机理 关于PP 的增韧机理,银纹–剪切带屈服理论是目前普遍为人们所接受的重要理论,主要包括银纹终止理论和剪切带屈服理论[6–8]。橡胶/弹性体增韧改性聚丙烯是迄今为止研究最多和增韧效果最明显的一类方法[9]。当橡胶/弹性体与PP 共混改性时,材料性能不仅与橡胶/弹性体分散相有关,而且也与PP 树脂连续相的特性有关。即作为分散相的橡胶/弹性体与PP 连续相需要具有较好的相容性,这时橡胶/弹性体会以一定的粒径分布 于PP 连续相中,从而形成一种具有良好相界面的两相或多相结构体系。在增韧改性体系中,橡胶/弹性体以微粒的形式随机分布在PP 连续相中,使PP 大而脆的球晶变成细而密的球晶,形成了所谓的“海–岛”结构。在受外力作用时,橡胶/弹性体粒子作为应力集中中心引发大量的银纹和产生剪切屈服形变,从而吸收大量能量,阻止和终止了银纹的发展,使之不致成为破坏性的裂纹。与此同时,生长的银纹遇到橡胶/弹性体粒子或银纹与银纹相遇时会使银纹转向和支化。银纹的支化和分裂增加了对能量的吸收,控制了银纹的发展,阻止其扩展为裂纹。 在很多情况下,银纹和剪切带会同时产生,并发生相互作用,使基体从脆性破坏变成韧性破坏。银纹和剪切带的大量产生及银纹与剪切带相互作用延缓了材料的破坏,从而达到增韧PP 的目的。 综上所述,橡胶/弹性体增韧PP 机理表明:橡胶/弹性体在增韧改性PP 过程中,其本身并不能吸收能量,而是在受到外力作用下作为应力集中中心引发PP 基体的剪切屈服和银纹化,从而使PP 基体发生脆–韧转变,进而实现对PP 的增韧。 2 橡胶/弹性体增韧PP 橡胶/弹性体是以弹性微粒状分散结构增韧塑料的,已被证实这是一种行之有效的方法,是目前研究最多、增韧效果最为明显的一类方法。2.1 PP/EPR 共混体系 二元乙丙橡胶(EPR )具有高弹性和良好的低

滑石粉的表面改性及其对填充PP性能的影响

滑石粉的表面改性及其对填充PP性能的影响 项素云田春香孙彩霞 (大连理工大学,辽宁大连116012) 摘要:滑石粉的表面改性处理,对提高与改善填充塑料的性能至关重要。本文报道采用钛酸酯、铝酸酯、硼酸酯等偶联剂,对滑石粉等填料进行表面改性处理的研究结果,通过接触角、活化率、吸油量等实验方法对改性效果进行了研究,其结果有助于筛选偶联剂。通过红外光谱、DSC扫描、电镜等手段研究滑石粉等填充PP的结晶性能、结晶行为、微观结构,说明滑石粉在填充PP中的改性机理与对性能的改善。 1 偶联剂作用机理 滑石粉的表面有亲水性基团,并呈极性,而多数塑料有疏水性,两者之间的相容性差;同时,越细的滑石粉,加工过程中越易于团聚而最终影响填充塑料的性能。因此,为了改善两者之间的界面结合,必须采用适当的方法对滑石粉进行表面改性,也称为表面活化处理。 应用偶联剂处理填料的改性方法是应用最广、发展最快的一种技术。偶联剂的分子中通常含有几类性质和作用不同的基团,其功能是改善填料与聚合物之间的相容性,从而增强填充复合体系中组分界面之间的相互作用[1]。作用机理最早且比较完善的一种理论是化学键理论,该理论认为偶联剂分子中的一部分基团与无机填料表面的化学基团反应,形成强固的化学键合,而另一部分基团有亲有机物的性质,可与有机高分子反应或形成物理缠结,从而在无机相和有机相之间起了连接的桥梁作用,把两种不同性质的材料牢固的结合起来[2]。 目前偶联剂品种很多,如硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类、铝钛复合类、硼酸酯类、稀土类及硬脂酸盐等。偶联剂的选择应综合考虑填料表面结构、性质,偶联剂酸碱性、中心原子的电负性、几何结构和空间位阻等因素[3]。 偶联剂的用量一般都有最佳用量,低于此值,填料活化处理不彻底;而高于此值,填料表面会形成多层物理吸附的界面薄弱层,从而造成制品强度下降。所谓最佳用量,按经典理论即是处理剂在填料颗料表面上覆盖单分子层的用量[4]。 本文主要研究钛酸酯、铝酸酯、硼酸酯等偶联剂对滑石粉等填料表面改性,通过几种方法评价活化效果,确定最佳偶联剂类型及其用量;并对滑石粉填充聚丙烯的性能与结构进行了研究。

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