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聚丙烯及其改性材料简介

聚丙烯及其改性材料简介
聚丙烯及其改性材料简介

目录

一聚丙烯 (2)

1.1 聚丙烯的性能 (2)

(1)优点 (2)

(2)缺点 (2)

1.2 聚丙烯链的立体结构 (2)

1.3 聚丙烯的晶体结构 (3)

二聚丙烯改性 (3)

三聚丙烯填充与增强改性新材料 (4)

3.1 聚丙烯填充改性性能特点及发展趋势 (4)

3.2 常用填充材料 (5)

1、碳酸钙 (5)

2、滑石粉 (5)

3、高岭土 (5)

3.3 聚丙烯的增强改性 (5)

3.4 聚丙烯填充与增强改性新材料 (6)

1、碳酸钙与滑石粉填充改性聚丙烯 (6)

2、玻璃微珠改性聚丙烯新材料 (6)

3、云母填充改性PP (6)

4、玻璃纤维增强聚丙烯新材料 (7)

一聚丙烯

1.1 聚丙烯的性能

(1)优点

1)聚丙烯密度为0.90~0.91g/cm3,是通用塑料中最轻的一种;

2)具有优良的耐热性,长期使用温度可高达100~120℃,无载荷时使用温度可达150℃,是通用塑料中唯一能在水中煮沸,并能经受135℃的消毒温度的品种;

3)聚丙烯是一种非极性塑料,具有优良的化学稳定性,并且结晶度越高,化学稳定性越好,室温下只有强氧化性酸(如发烟硫酸、硝酸)对它有腐蚀作用。吸水性很小,吸水率不到0.01%;

4)力学强度、刚性和耐应力开裂都超过高密度聚乙烯,而且有突出的延伸性和抗弯曲疲劳性能;

5)电绝缘性能优良,特别是高频绝缘性好,击穿电压强度也高,加上吸水率低,可用于120℃的无线电、电视的耐热绝缘材料;

6)综合性能优异,易加工、生产成本低。

(2)缺点

1)聚丙烯的耐低温性能不如聚乙烯,脆化温度约为-30~-10℃,低温甚至室温下的抗冲击性能不佳,低温易脆;

2)在成型和使用中易受光、热、氧的作用而老化;

3)熔点较低、热变形温度低、抗蠕变性差、尺寸稳定性不好。

1.2 聚丙烯链的立体结构

丙烯用齐格勒-纳塔催化剂聚合后,所得聚合物的X射线构型有等规、间规和无规三种。在PP生产过程中,尽管采用不同的催化剂和不同的操作条件,但工业PP产品主要是等规PP(含有少量的无规物和间规物)。

1.3 聚丙烯的晶体结构

PP的晶体类型有以下几种

1)单晶:通常只能在极稀溶液或缓慢结晶时得到,是具有规则几何形状的薄片状晶体;2)球晶:是高聚物结晶最常见的特征形式,当结晶性聚合物从浓溶液析出或熔体冷却结晶时,在不存在应力或流动的情况下都倾向于生成球晶;3)树枝状晶;4)孪晶,等。

聚丙烯的结晶度是一个重要的结构参数,聚丙烯的许多宏观物理机械性能都与结晶度直接相关。聚丙烯的结晶度不仅与分子链的立构规整性有关,而且与结晶条件、是否添加成核剂等因素密切相关。

二聚丙烯改性

1、共聚

采用共聚技术,改进PP的韧性、流动性等。

2、接枝

采用接枝改性制备具有极性的PP,从而提高PP的印刷性、与无机填料的黏结性、与极性聚合物的混合能力、改善抗静电性等。

3、共混

与其它聚合物共混制备聚合物合金,从而提高PP的综合性能。

4、填充

与碳酸钙、滑石粉等无机粒子混合,提高PP的耐热性和刚性,降低成本等。

5、增强

与玻璃纤维、晶须等增强剂进行复合,提高PP的强度、刚性和耐热性。

6、阻燃

采用添加阻燃剂的方法,制备阻燃性PP材料,满足家电、汽车等对材料的阻燃要求。

7、透明化

采用添加成核剂等方法,制备高透明的PP新材料,可用于透明包装等领域。

8、抗老化

采用添加抗氧剂等方法,改进PP的耐老化性,使其可用于户外产品中。

三聚丙烯填充与增强改性新材料

3.1 聚丙烯填充改性性能特点及发展趋势

填充改性就是在塑料成型加工过程中加入无机填料或有机填料,使塑料制品的原料成本降低达到增量目的,或使塑料制品的性能有明显改变,即在牺牲某些方面性能的同时,使人们所希望的另一方面的性能得到明显的提高。

1、填充改性PP具有如下特点

1)降低成本:无机填料,如碳酸钙、滑石粉等,价格在1000元/t,大大低于PP的价格;

2)提高耐热性:普通PP难以满足产品对塑料制件耐热性的要求,而添加无机填料是提高PP耐热性的有效途径。如添加滑石粉的PP,其热变形温度可达130℃;

3)提高刚性:一般PP的弯曲模量在1000MPa左右,通过添加无机填料,其弯曲模量可达2000~3000MPa,具有明显的增刚作用。如果要进一步提高刚性,就需要使用增强性填料,如硅灰石、玻璃纤维等;

4)降低成型收缩率,提高尺寸稳定性:PP是结晶性聚合物,在成型加工过程中收缩率较大(收缩率在1.5%~2.0%),而且PP容易出现后结晶,从而造成PP 制件的翘曲和开裂。要降低成型收缩率和提高尺寸稳定性,添加无机填料是有效的手段,如添加30%滑石粉的PP,其成型收缩率可以降低到1%左右;

5)增加某些功能:通过添加无机填料,可以赋予PP以某些功能。如大量填充碳酸钙,可以制备可降解的PP塑料;添加滑石粉可以提高PP的抗静电性等。

2、随着新技术的发展,PP填充材料主要向以下几个方面发展

1)向纳米技术发展:纳米碳酸钙对PP的结晶有明显的异相成核作用,提高了材料的结晶温度、熔点和热变形温度,对材料的力学性能也有明显改善,低温冲击和常温冲击都得到改善。超细微粒表面积大,增加了和PP的接触面和作用力,对PP有显著的增强增韧作用;

2)向复合材料、新材料技术发展:在PP中加入不同含量的空心玻璃微珠,复合材料的冲击性能、拉伸性能和弯曲性能都得到提高,同时改善了PP的热性能,使熔点增加,溶解热降低。复合填料可产生一定的协同作用。如将一定的碳酸钙和滑石粉混合并以一定的质量分数填充于PP中,可产生协同效应,在PP 中分散更均匀;

3)向表面改性技术发展:经不同偶联剂处理的粉煤灰填充改性PP,可使体系的冲击强度、刚性和热变形温度有明显的提高,制品的尺寸稳定性好、耐热性

发生某种理强、手感好、成本低。铝酸酯或烷基羧酸盐偶联剂表面可以和CaCO

3

化作用,使偶联剂被牢固地键接在CaCO

3表面,从而改善CaCO

3

与PP间的相容性,

其冲击韧性也得到提高。

3.2 常用填充材料

1、碳酸钙

碳酸钙是最常用的无机粉状填料,可分为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、胶质碳酸钙,一般常用轻质碳酸钙。碳酸钙资源丰富,在一般填料中属于廉价填料,是价格最低的填料之一。高温不发生热分解和变色,容易制成不同的粒度。填充PP时,提高强度、弯曲模量和热变形温度的效果不如滑石粉、石棉,但会使填充PP有较好的抗冲击性能。碳酸钙填料也有不足,如受到酸的作用放出CO

2

,并形成可溶性盐类,因而使填料的耐酸性受到影响。

2、滑石粉

滑石粉是典型的片状填料。首先滑石粉可以提高塑料的刚度和在高温下抗蠕变的性能;其次,滑石粉可以显著提高填充材料的耐热性;第三,可以赋予填充塑料优良的表面性能、低的成型收缩率;第四,起到熔体流动促进剂的作用,使填充塑料更易成型加工。

3、高岭土

高岭土用于塑料的填充改性时,可提高塑料的绝缘强度,在不显著降低伸长率和冲击强度的情况下,可使热塑性塑料的拉伸强度和模量提高,对PP可起到成核剂作用,有利于提高PP的刚性和强度。

3.3 聚丙烯的增强改性

采用玻璃纤维增强聚丙烯(FRPP)有以下优点

1)比强度高

增强塑料的比强度优于一般金属材料,密度在 1.1~1.6g/cm3之间,只有钢铁的1/6~1/5,而它所增加的机械强度却很显著,因而FRPP是一类轻质高强的新型工程结构材料;

2)良好的热性能

一般未增强的PP,其HDT是较低的,但增强改性后HDT则显著提高,可在

100~150℃进行长期使用;

3)良好的电绝缘性能

由于玻璃纤维是良好的电绝缘体,所以FRPP的电绝缘性由本体高分子树脂所决定,仍是一种优良的电气绝缘材料。同时,FRPP在高频作用下仍能保持良好的介电性能;

4)良好的耐化学腐蚀性能

除氢氟酸等强腐蚀性介质外,玻璃纤维的耐化学腐蚀性能是优良的。玻璃纤维增强PP是PP工程化的重要途径,大大扩大了PP的使用范围和应用领域,是发展快速的新材料。

3.4 聚丙烯填充与增强改性新材料

1、碳酸钙与滑石粉填充改性聚丙烯

碳酸钙是最常用的无机填料,具有来源丰富、价格低廉、易于使用、表面易于处理、颜色易调、对设备磨损小等优点,在PP中应用广泛。经过合理的颗粒级配可以在一定程度上提高CaCO

3

填充PP体系的拉伸强度并可使冲击强度提高一倍以上。

滑石粉是一种廉价的填料,对PP改性后可显著提高热变形温度和弯曲模量。由于滑石粉的机械特性和平面结构对PP的晶型排列有很大影响,稍微增加一点滑石粉的量,就会改变PP的晶型状态,而PP的晶型改变是引起宏观性能变化的主要原因。滑石粉对PP具有成核剂的作用,能大大提高PP的抗弯强度和缺口冲击强度,降低成型收缩率。滑石粉对PP的刚性和耐热性提高作用较大,尺寸稳定性好于碳酸钙填充PP,因此滑石粉填充PP用途极为广泛。

2、玻璃微珠改性聚丙烯新材料

空心玻璃微珠是一种尺寸微小的空心球,属无机非金属材料,有坚硬的外壳,

壳内为N

2或CO

2

气体,具有质轻、耐高低温、电绝缘性和热稳定性好、耐腐蚀等

优点,可作为一种新型填充材料在塑料工业中广泛应用。由于空心玻璃微珠表面光滑,不会造成界面及基体内部应力集中,故用来填充改性PP树脂,可制备具有轻质和力学性能优良的PP/空心玻璃微珠复合材料。

3、云母填充改性PP

云母(M)填充PP复合材料(PP/M)具有绝缘性好、刚度大、尺寸稳定、翘

曲性低、两维增强作用及渗透性小等优点,在电子、仪器仪表、汽车等行业中有着潜在的市场前景。

4、玻璃纤维增强聚丙烯新材料

玻璃纤维增强热塑性塑料大约出现在20世纪中叶,经过几十年的发展,目前用量已超过玻璃纤维增强热固性塑料。玻璃纤维增强热塑性塑料是一种轻质高强度的复合材料,玻璃纤维添加量一般为20%~50%,所用基体材料一般有PP、PE、PS、PA、PC、POM、PVC、聚四氟乙烯及ABS、PET、PBT等,具有良好的拉伸、弯曲、压缩弹性模量及抗蠕变性能,尺寸稳定,加工性能好、成型周期短、生产效率高,已被广泛用于汽车、机械、电器、建筑等部门及行业,尤其是在汽车中应用日渐增多,如保险杠、挡泥板、发动机罩、仪表板、车门、座椅靠背等。

玻璃纤维增强聚丙烯(GFRPP)分长纤维和短纤维增强。在中国,以长纤维增强为主,短纤维增强还处在发展中。据分析,全球对玻璃纤维增强PP需求的年增长率超过10%。

玻璃纤维增强作用的好坏,与它在聚合物中的长度、分散状态或分布均匀性、取向以及被聚合物润湿的均匀性有关。玻璃纤维在树脂中应有合适的长度。太短,只起填料作用,不起增强作用;太长,会影响玻璃纤维在树脂中的分散性、成型性能和制品的使用性能。一般认为,增强热塑性塑料中玻璃纤维的理想长度应为其临界长度的5倍。所谓临界长度,是指对于给定直径的纤维增强热塑性塑料中玻璃纤维承受的应力达到其冲击断裂时的应力值所必须的最低长度。一般来说树脂中的玻璃纤维平均长度在0.1~1.0mm之间,这既能保证良好的性能,又能使玻璃纤维具有良好的分散性。

当玻璃纤维用量较低、长度较短时,拉伸强度随用量的增加基本呈线性上升趋势,玻璃纤维在基体中形成三维空间交叉结构,部分纤维会缠结。由于纤维缠结程度很低,因此拉伸强度增加。玻璃纤维较长时,即使纤维用量较低,纤维缠结也比较大,导致纤维难以在基体中均匀分布,因此拉伸强度随着玻璃纤维用量的增加起伏较大,长度越大越容易在加工过程中发生断裂,这也可能是起伏的一个较大的原因。

玻璃纤维增强复合材料的拉伸强度随玻璃纤维长度的增加呈现先增后降的趋势。纤维长度越长,三维交叉结构骨架越牢固,界面结合力越小,受拉伸时,纤维易拔出。当纤维长度较长时,玻璃纤维可以将应力由一端传递到另一端,使所受的应力能被较大的区域来承担,因此可以承担的最大应力远大于其拔出时所需的力。但当纤维长度超过30mm时,力学性能反而下降,这是因为长度过长时,在加工过程中纤维发生断裂现象,断裂后长度大幅度减小,因此其拉伸强度又呈现下降趋势。

玻璃纤维增强复合材料的冲击强度随着玻璃纤维用量呈现先升后降趋势。这是因为玻璃纤维在复合材料中起骨架作用,吸收主要的冲击能量。当玻璃纤维用量较低时,随着玻璃纤维用量的增加,这个骨架越牢固,抗冲击性能越好。随着用量的继续增加,其冲击性能反而降低,这可能由于用量过高,物料的流动性变差,在密炼过程中玻璃纤维断裂造成的。玻璃纤维用量增加,纤维与纤维之间的相互作用增加,使纤维断裂程度增加。同时用量过高导致部分纤维得不到充分浸渍,基体与纤维界面结合性能较差。冲击强度随着玻璃纤维的长度增加呈现先升后降趋势。这是因为玻璃纤维长度越长越容易形成三维交错结构,使冲击能量分散到较大的区域。纤维端部是裂纹增长的诱发点,长纤维端点的数量少,也使材料的冲击性能进一步增加。而长度超过某一定值后,在加工过程中会发生剧烈的断裂,又使材料的冲击强度降低。

在玻璃纤维增强PP中,对玻璃纤维的表面处理至关重要,其中偶联剂处理是一个主要途径。由于基体树脂PP不存在极性基团和反应基团,难以实现与玻璃纤维表面良好的结合,经偶联剂处理后,偶联剂一端与PP形成分子链缠结,一端在玻璃纤维表面形成牢固的化学键,从而增强了增强材料与树脂之间的黏合强度,提高了复合材料的性能。硅烷类偶联剂虽能有效地改善GFRPP的性能,但也会引起其它性能(如外观、耐热性能等)的劣化。采用PP-g-MAH作为化学增容剂来改善GFRPP的性能是行之有效的途径。(ps:PP-g-MAH表示在PP上接枝马来酸酐,是一种相容剂)

总的来说,与纯PP比较,玻璃纤维增强PP的韧性下降,对于要求较高韧性的应用需要进一步提高玻璃纤维增强PP的韧性,这可以在复合体系中加入聚烯烃弹性体(POE)来很好的解决。通过在GFRPP中添加POE,并同时加入PP-g-MAH,可制备高韧性的PP/GF复合材料。(ps:韧性表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。韧性越好,则发生脆性断裂的可能性越小)PP-g-MAH增加界面结合力,可使GF/PP/POE复合体系表现出良好的综合力学性能,其拉伸强度达51.9MPa,弯曲强度达68.1MPa,冲击强度达44.2kJ/m2。POE的弹性可使材料的抗冲击强度大大提高,当受到冲击力时,POE粒子产生形变可以吸收冲击能,减少或减轻裂纹的破坏。从断裂机理分析,这是由于POE的侧链在分子链间起到一种联结、缓冲,减少银纹因受力发展成裂纹。此外,POE的加入也使PP的结晶度下降,大分子链的柔顺性增加,从而提高冲击强度。

以玻璃纤维增强的聚丙烯具有较低的密度、低廉的价格以及可以循环使用等优点,正在取代工程塑料与金属在汽车仪表板、汽车本身和底盘零件中的应用。目前,在国外新型汽车前端部件系统的设计和生产中,注塑成型的长玻璃纤维增强聚丙烯的符合材料已成为主要材料。宝马公司的微型底盘汽车的前端部件系统采用30%玻璃纤维增强的PP复合材料。这种PP部件是通过集成悬架式前端部件

系统来降低成本的,比如散热器、喇叭、电容器等部件,取得了良好的效果,可以减少30%的部件重量,经济效益十分明显。宝马公司目前已经使用Stamax P30YM20(30%长玻璃纤维PP复合材料)在英国制备其新型迷你底盘汽车,其前端部件仅有2.1kg。美国DOW化学公司正在推广一种塑钢混合体系,这种体系以长玻璃纤维增强PP加入到钢铁中,并且使用了DOW化学公司最新的结构性粘接系统,称作LESA(低能量表面结合),它是一种环氧丙烯粘合剂,将PP与金属结合起来,不用加热处理和电晕处理。DOW化学公司已与德国大众汽车公司合作制造了采用LESA的汽车前端部件系统。DOW化学公司认为长玻璃纤维增强PP复合材料是制造汽车前端部件系统的最好材料,因为与其它材料相比,它具有低廉的价格和低的密度,具有很好的市场前景。

教育之通病是教用脑的人不用手,不教用手的人用脑,所以一无所能。教育革命的对策是手脑联盟,结果是手与脑的力量都可以大到不可思议。

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

塑料材料-聚丙烯(PP)的基本物理化学特性及典型应用介绍

聚丙烯(PP)的介绍 聚丙烯概述 聚丙烯采用齐格勒-纳塔催化剂使丙烯催化聚合而得,它是分子链节排列得很规整的结晶形等规聚合物。聚丙烯的英文名称为Polypropylene,简称PP,俗称百折胶。聚丙烯按其结晶度可以分为等规聚丙烯和无规聚丙烯,等规聚丙烯为高度结晶的热塑性树脂,结晶度高达95%以上,分子量在8~15万之间,以下介绍的聚丙烯主要为等规聚丙烯。而无规聚丙烯在室温下是一种非结晶的、微带粘性的白色蜡状物,分子量低(3000~10000),结构不规整缺乏内聚力,应用较少。 聚丙烯(PP)作为热塑塑料聚合物在塑料领域内有十分广泛的应用,因所用催化剂和聚合工艺不同,所得聚合物性能,用途也不同。PP有很多有用的性能,但还缺乏固有的韧性,特别是在低于其玻璃化温度的条件下。然而,通过添加冲击改性剂,可以提高其抗冲击性能。 一、聚丙烯的特性 (1)物理性能: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0.90~.091g/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24h的吸水率仅为0.01%,分子量约8~15万之间。成型性好,但因收缩率大,厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好,易于着色。(2)力学性能:聚丙烯的结晶度高,结构规整,因而具有优良的力学性能,其强度和硬度、弹性都比HDPE高,但在室温和低温下,由于本身的分子结构规整度高,所以冲击强度较差,分子量增加的时候,冲击强度也增大,但成型加工性能变差。PP最突出的性能就是抗弯曲疲劳性,如用PP注塑一体活动铰链,能承受7×107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹,干摩擦系数与尼龙

相似,但在油润滑下,不如尼龙。 (3)热性能:PP具有良好的耐热性,熔点在164~170℃,制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌,在不受外力的,150℃也不变形。脆化温度为-35℃,在低于-35℃会发生脆化,耐寒性不如聚乙烯。 (4)化学稳定性:聚丙烯的化学稳定性很好,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其它各种化学试剂都比较稳定,但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀,同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高,所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件,防腐蚀效果良好。(5)电性能:聚丙烯的高频绝缘性能优良,由于它几乎不吸水,故绝缘性能不受湿度的影响。它有较高的介电系数,且随温度的上升,可以用来制作受热的电气绝缘制品,它的击穿电压也很高,适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好,但静电度高,与铜接触易老化。 (6)耐候性:聚丙烯对紫外线很敏感,加入氧化锌、硫代丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。 二、聚丙烯的用途 (1)薄膜制品:聚丙烯薄膜制品透明而有光泽,对水蒸汽和空气的渗透性小,它分为吹膜薄膜、流延薄膜(CPP)、双向拉伸薄膜(BOPP)等。 (2)注塑制品:可用于汽车、电气、机械、仪表、无线电、纺织、国防等工程配件,日用品,周转箱,医疗卫生器材,建筑材料。 (3)挤塑制品:可做管材、型材、单丝、渔用绳索。打包带、捆扎绳、编织袋,纤维,复合涂层,片材,板材等。吹塑中空成型制品各种小型容器等。 (4)其它:低发泡、钙塑板,合成木材,层压板,合成纸,高发泡可作结构泡沫体。 三、聚丙烯的成型加工 聚丙烯的成型加工性好,成型的方法很多,如注塑、吹塑、真空热成型、涂覆、旋转成型、熔接、机加工、电镀和发泡等,并可在金属表面喷涂。其中注塑成型的比例大,注塑温度在180~200 之间,注塑压力在68.6~137.2MPa,模具温度为40~60℃。预干燥温度在80℃左右。应避免PP 长时间与金属壁接触。 聚丙烯的二次加工性很好,其印刷性比聚乙烯好,照相凸版,胶版、平凹板等印刷方法均可使用,要获得良好的良好的耐热、耐油、耐水等要求的印刷性能,须经电晕放电处理等再行印刷。 四、聚丙烯的改性 聚丙烯可通过填充、增强、共混、共聚、交联来改性。如添加碳酸钙、滑石粉、无机矿物质等填料,可提高刚性、硬度、耐热性和尺寸稳定性;添加玻璃纤维、石棉纤维、云母、玻璃微珠等可提高拉伸强度,并可改善抗蠕变性、低温抗冲击性;添加弹性体和橡胶等可提高冲击性能、透明性等等。 均聚PP和共聚PP的介绍 1. PP均聚物 聚丙烯(PP)作为热塑塑料聚合物于1957年开始商品化生产,是有规立构聚合物中的第一个。其历史意义更体现在,它一直是增长最快的主要热塑性塑料,2004年它的全国总产量达到300万吨。它在热塑性塑料领域内有十分广泛的应用,特别是在纤维和长丝、薄膜挤压、注塑加工等方面。 1.1 化学和性质

2020年(塑料橡胶材料)聚丙烯塑料的改性及应用(三)

(塑料橡胶材料)聚丙烯塑料的改性及应用(三)

热塑性低烟无卤阻燃电缆料性能

玻纤增强聚丙烯的抗蠕变性得到改善,能够比聚碳酸酯、耐热ABS、聚甲醛等塑料的性能更好。此外在150℃下保持1500小时,其拉伸强度和热变形温度都不会下降,在沸水和水蒸汽中可长期使用。 玻纤增强聚丙烯的加工流动性因玻纤的存在有所下降,但和其它塑料相比,仍然属良好的加工流动性。提高成型加工温度可使其流动性得到改善。

2改性聚丙烯发展动向

聚丙烯在生产数量迅速发展的同时,也在性能上不断出新,使其应用的广度和深度不断变化,近年来或者通过在聚合反应时加以改进,或者在聚合后造粒时采取措施,有壹些更具独特性能的聚丙烯新的品种问世,如透明聚丙烯、高熔体强度聚丙烯等。 2.1透明改性 PP的结晶是造成不透明的主要原因,利用急冷冻结PP的结晶趋向,能够得到透明的薄膜,但有壹定壁厚的制品,因热传导需要时间,芯层不可能迅速被冷却冻结,因此对于有壹定厚度的制品不能指望用急冷的办法提高透明度,必须从PP的结晶规律和影响因素入手。 经壹定技术手段得到的改性PP,可具有优良的透明性和表面光泽度,甚至能够和典型的透明塑料(如PET、PVC、PS等)相媲美。透明PP更为优越的是热变形温度高,壹般可高于110℃,有的甚至可达135℃,而上述三种透明塑料的热变形温度都低于90℃。由于透明PP的性能优势明显,近年来在全球都得以迅速发展,应用领域从家庭日用品到医疗器械,从包装用品到耐热器皿(微波炉加热用),都在大量使用。 PP的透明性提高可通过以下三种途径: (1)采用茂金属催化剂聚合出具有透明性的PP; (2)通过无规共聚得到透明性PP; (3)在普通聚丙烯中加入透明改性剂(主要是成核剂)提高其透明性。 4.1.1国内外发展态势 据日本理化株式会社介绍,日本7%的PP为透明PP,透明PP的产量在400kt/a之上。日本透明PP市场以微波炉炊具及家具俩方面的消耗量最大。日本出光化学X公司制造出和PVC具有同样透明性和光泽性的透明PP,当下能够广泛替代普通透明PVC制作文具、笔记本壹类的包装物,价格只相当于PVC的20%-30%,1999年出售了1200t透明PP。

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。

聚丙烯酸酯

聚丙烯酸酯 以丙烯酸酯类为单体的均聚物或共聚物。R、R'为取代基,取代基不同,聚合物性质也不同。丙烯酸酯在光、热及引发剂作用下非常容易聚合。 基本信息: ?中文名称聚丙烯酸酯 ?外文名称polyacrylate ?性状无色或微黄色透明粘稠液体 ?毒性无毒 性质应用: 聚丙烯酸酯易溶于丙酮、乙酸乙酯、苯及二氯乙烷,而不溶于水。由于其高分子链的柔顺性,它们的玻璃化温度(T g)较低,并随酯基的碳原子数及其支化情况而异,当碳原子数为8时最低。在相同碳原子数的酯基中,支化者玻璃化温度较高(见表)。 玻璃化温度聚丙烯酸酯能形成光泽好而耐水的膜,粘合牢固,不易剥落,在室温下柔韧而有弹性,耐候性好,但抗拉强度不高。可做高级装饰涂料。 聚丙烯酸酯有粘合性,可用作压敏性胶粘剂和热敏性胶粘剂。由于它的耐老化性能好,粘结污染小,使用方便,其产量增加较快。在纺织工业方面,聚丙烯酸酯可用于浆纱、印花和后整理,用它整理过的纺织品,挺括美观,手感好;它还可用作无纺布和植绒、植毛产品的粘合剂。聚丙烯酸酯可用于鞣制皮革,可增加皮革的光泽、防水性和弹性。 类型: 最简单的丙烯酸酯是丙烯酸甲酯,可由丙烯酸与甲醇酯化,或由氰乙醇与甲醇在浓硫酸作用下反应而得。它是具有异臭的液体,其沸点为80℃,密度为0.950

克/厘米(25℃)。聚丙烯酸甲酯PMA在室温下是完全没有粘性的物质,强韧,略具弹性,硬度中等,能形成可挠性膜,其断裂伸长约为750%。 聚丙烯酸乙酯较聚丙烯酸甲酯柔软,伸长率为1800%。聚丙烯酸丁酯就更柔软,伸长率为2000%,并且在室温下具有很大的粘合性。酯基有8个碳原子的聚丙烯酸-2-乙基己酯的粘合性又大很多。所以,用聚丙烯酸酯作胶粘剂时,多通过这些酯的共聚合来综合调节其弹性、粘合性和可挠性等。 丙烯酸酯与丙烯酸的失水甘油酯、羟烷基酯或丙烯酸等反应性单体的共聚物,经加热固化后可得到表面硬度高、耐污染性和光泽良好的涂膜。 丙烯酸甲酯与季戊四醇、三羟甲基丙烷等反应,可得到多官能性交联剂,可用于光敏涂料、光敏油墨和感光树脂印刷版等方面。 α-氰代丙烯酸酯的-CN基的极性强,渗透性能又好,聚合后的粘合强度很高,是金属、玻璃、皮革、木材等的良好胶粘剂。α-氰代丙烯酸酯胶粘剂是以单体状态保存的胶粘剂,滴至粘合部位后很快就能聚合而粘合,称为瞬间胶粘剂。 聚丙烯酸酯乳液的改性 以丙烯酸或丙烯酸酯类为主要原料合成的丙烯酸酯乳液具有优异的光稳定性和耐候性,良好的耐水、耐碱、耐化学品性能和粘接性能,因此广泛地用作胶粘剂、涂料成膜剂以及日用化工、化学电源、功能膜、医用高分子、纳米材料以及水处理等方面。但是丙烯酸酯乳液存在着低温变脆、高温变黏失强、易回黏等缺点,限制了它的应用范围和使用价值。近年来,随着聚合技术的不断完善和发展,以及人们对环保产品的重视,丙烯酸酯乳液的改性受到了人们的广泛关注。一般来说,主要从两个方面对丙烯酸酯乳液进行改性:一是引入新的功能性单体;二是采用新的乳液聚合技术。 1.有机硅改性 丙烯酸酯聚合物具有优良的成膜性、粘接性、保光性、耐候性、耐腐烛性和柔韧性。但其本身是热塑性的,线性分子上又缺少交联点,难以形成三维网状交联胶膜,因此其耐水性、耐沾污性差,低温易变脆、高温易发黏。而有机硅树脂中的Si-O 键能(450kJ/mol)远大于C-C键能(351kJ/mol),内旋转能垒低,分子摩尔体积大,表面能小,具有良好的耐紫外光、耐候性、耐沾污性和耐化学介质性等特性。用有机桂改性丙烯酸酯乳液,可以综合二者的优点,改善丙稀酸酯乳液"热黏冷脆"、耐候、耐水等性能,将其应用范围扩大至胶粘剂、外墙涂料、皮革涂饰剂、织物整理剂和印花等领域。 有机硅改性聚丙稀酸酯分为物理改性和化学改性两种方法。其中,用有机硅氧烷对丙烯酸酯类乳液进行物理改性的方法通常有两种:一是有机硅氧烷单体作为粘附力促进剂和偶联剂直接加入到丙烯酸酯类乳液中进行改性;二是先将有机硅氧烷制成有机乳液,再将它与丙烯酸酯类乳液冷拼共混进行改性。化学改性法是基于聚硅氧烷和聚丙烯酸酯之间的化学反应,从而将有机硅分子和聚丙烯酸酯有机

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。

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

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

聚丙烯塑料的改性及应用(三)

具有同样透明性和光泽性的透明PP,现在可以广泛替代普通透明PVC制作文具、笔记本一类的包装物,价格只相当于PVC的20%-30%,1999年出售了1200 t透明PP。 韩国LG Caitex公司将透明PP作为PET的替代品推向市场,应用于水瓶、洗涤剂瓶、个人护理品的包装等方面。Fina公司市场部声称,他们的透明PP新产品将打人具有300kt/a 市场容量的PS食品包装。 德国BASF公司的PP无规共聚物Novolen3248 TC,具有高流动性(熔体流动速率为 48g/l0min)、低翘曲性,透明度达90%,雾度10%,适用于薄壁包装与日用品。Solvay公司研制的PP无规共聚物EltexPKLl76,含有乙烯和透明剂,主要用于制造单层透明瓶和挤压片材,片材可热压成型各种容器及装饰品。其产品具有玻璃般的光泽、很好的化学稳定性、耐环境应力开裂性和冲击强度。 德国Schneioler公司和Klein公司用透明聚丙烯替代PVC用于透明硬包装。 美国Amoco公司用透明改性剂生产的聚丙烯树脂经注、拉、吹工艺加工而成的水瓶可替代聚酯水瓶。 Montell Polyolefins公司最近推出了α烯烃改性PP树脂,牌号分别为273RCXP和276RCXP,主要用于注塑成型。两种牌号的树脂都没有添加成核剂和透明助剂,其中273RCXP 树脂的熔体速率为14g/10min,表现出低的气味性以及好的耐应力发白性能。该树脂的透光性能相当于最好的PP无规共聚物,具有较高的光泽度,可制作成母粒形状用于生产固体或类似于用尼龙做成的半透明色母粒。276RCXP树脂的熔体流动速率为16g/l0min,透光性和光泽度稍差些,但该树脂却展示出极佳的低温冲击性能,在低温下储藏后能经反复加热且耐冲击,可制作放于微波炉中的容器。品级为721RCW的树脂,熔体指数为l0g/l0min,主要用于挤吹成型或浇铸成型,树脂具有极佳的透明度、光泽度和低的雾度、宽的热粘着区域以及118~120℃的封合温度。该树脂用于单层薄膜或在共挤塑结构中的粘接层。 日本Idemitsu Petrochemical有限公司采用加工技术于1985年研制开发出透明PP片材。该技术是使PP树脂在熔融状态下挤出后,通过快速冷却结晶、改进热处理技术以及Idemitsu公司的结晶控制技术和高温表面处理技术来大大提高PP片材的透明度。该技术已获得发明专利。 随着透明PP的开发和不断改进,市场需求量在快速上升,据悉,世界2001年市场容量总计达1500~1600kt/a,预计2005年市场需求量可达2000-2500kt/a。 国内透明PP的研制及其开发应用较为滞后,但发展却非常迅速。据初步调研,目前国内透明PP已广泛应用于薄膜、片材、塑杯、微波炉及其他的注塑制品等方面。使用透明PP 的厂家主要集中在东南沿海城市。1996年我国对透明PP的需求量为5kt,且全部依赖进口,2000年市场需求量在100kt/a左右,随着应用领域的进一步开拓,到2005年国内需求量达到200~300kt/a。透明PP需求量的不断扩大刺激了国内PP生产厂家的开发热情。 扬子石油化工股份有限公司研究院以PPF401及其相近牌号的PP为基料,采用DBS系列成核剂进行了透明PP制备技术开发和市场推广应用工作,取得了较好的进展,相关产品已进入市场。另外,基于本公司生产的普通PP,通过添加适量的透明剂及其他相关助剂,优化配方设计,调整加工工艺,在工业装置上生产透明PP专用料PPJ301G,该专用料不仅具有普通PP质轻、耐高温、易加工成型等特点,其透明性、表面光泽度可与其他一些透明高分子材料相媲美,而且热变形温度、弯曲弹性模量等力学性能指标也明显提高。2001年,扬子石化又开发出PIYF680、PFF700两种透明专用料。洛阳石化总厂研究所以均聚聚丙烯PPF401为基础树脂,通过添加透明剂和自制母粒A、B,制得了透明PP片材专用料。实验表明,用双螺杆挤出和后加透明剂的工艺制得的物料性能好,透明剂显著提高了专用料的透明性和光泽度,添加特殊的母粒改善了专用料的抗冲击、防老化等性能。

聚丙烯改性研究及其在输液瓶瓶盖中的应用

聚丙烯改性研究及其在输液瓶瓶盖中的应用 王以秀,张乃潮,唐雷,朱雪真,刘应福,李忠志 威高集团创新公司 大输液制剂作为常用药之一,临床需求量非常大。作为第一代输液产品玻璃瓶装大输液,由于玻璃瓶包装的生产工艺复杂,需反复清洗使用,易产生玻璃纤维,质量难以控制,存在对人体健康产生不良影响的诸多隐患,且运输成本高、易碎。同时使用后的玻璃瓶不便处理、污染环境,逐步淘汰是必然的趋势。随着人们医疗健康水平和科学技术不断提高,塑料包装大输液已成为当今国际输液包装发展的主流之一。 2006年全国各类输液的用量约为30多亿瓶,塑瓶输液约占20%,瓶盖料的用量将高达2500吨,产值达1亿元;预计未来几年塑瓶输液的需求量将占输液产量的40-50%,将达到15亿瓶,瓶盖料的用量将达6000吨,产值达2亿元。输液用改性聚丙烯瓶盖料目前国内只有几家公司生产,而市场瓶盖料的用量每年以10%的速度递增,面对如此巨大的市场,同时为了保证威高集团洁瑞医用制品有限公司的市场竞争力,我公司决定研制开发输液用改性聚丙烯瓶盖料。 目前,我公司已经大批量生产输液用改性聚丙烯瓶盖料,除了供威高集团药业公司使用,还对外销售。 1 实验部分 1.1主要原料 无规共聚聚丙烯(PP),乙烯—辛烯共聚物(POE),聚乙烯(PE),三元乙丙橡胶(EPDM),乙烯—醋酸乙烯共聚物(EVA)。 以上原料均为商品。 1.2 试验设备 双螺杆挤出机 南京橡塑机械厂制造的SJSH-40双螺杆挤出机组。其螺杆直径Φ为40mm,长/径比为36,各段温度控制在150-220℃。 1.3 性能检测 1.3.1 熔体指数 采用长春长城试验机厂生产的XNK—400Z型熔融指数仪,测试条件为230℃,

聚丙烯的共混改性

聚丙烯的共混改性 材料一班历晨 1205101018 摘要: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,无规和间 规聚丙烯三种。 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。 关键字:聚丙烯共混改性、聚丙烯改性研究、改性制品八大应用 聚丙烯共混改性 PP/EVA共混体系 : 物理共混改性的方法分别制备出乙烯—醋酸乙烯含量为0~20wt%的聚丙烯(PP)/乙烯—醋酸乙烯(EVA)共混切片,以PP为皮层、PP/EVA共混物为芯层,采用熔融纺丝工艺制备出皮芯复合中空纤维。文中通过研究原材料的组成、EVA含量、复合比例、纺丝温度和挤出速率/卷绕速率匹配对熔融纺丝稳定性的影响,确定了最佳熔融纺丝工艺,同时对复合纤维的力学性能进行了测试。采用差示扫描量热分析仪(DSC)、声速仪、宽角X-射线衍射仪(WXRD)和扫描电子显微镜(SEM)等分析与检测手段对PP/EVA共混物及共混纤维进行相关性能测试,并经过浸泡,研究皮芯复合中空纤维对有机小分子物质的吸附性能。结果表明:1、当EVA含量为0~20wt%时,可以顺利的进行共混造粒。PP/EVA共混物的熔融指数随着EVA质量百分含量的增加而明显降低;随着温度的升高,共混物熔融指数在230℃后急剧升高,流动性明显改善;PP/EVA共混体系为热力学不相容体系。2、具有可纺性的PP/EVA共混物,经严格控制纺丝条件,可以纺制成一定直径且粗细均匀的皮芯复合中空纤维。最佳纺丝工艺条件为:EVA含量10wt%,皮芯复合比6/4,纺丝温度230℃,挤出速率39.69g/min,卷绕速率500m/min。3、随EVA含量的增加和拉伸倍数的增大,纤维的纤度和断裂强度单调减小。当EVA含量为10wt%,实际拉伸倍数为3.7时,纤维的纤度为9dtex,断裂强度和断裂伸长分别为3.0cN/dtex、39%。4、皮芯复合中空纤维通过纤维内部EVA中的极性基团吸附有机小分子物质,吸附量主要取决于纤维中EVA的含量。5、乙烯—醋酸乙烯与有机小分子物质的溶解度参数差异决定吸附量,两者的溶解度参数差异越小,吸附量越大,因此皮芯复合中空纤维对丙烯酸甲酯的吸附性能很好,对苯乙烯吸附性较好,对乙酸乙酯和柏树精油的吸附性相对较差。 6、拉伸倍数在0~4倍时,随着拉伸倍数的增加,纤维对有机小分子物质的吸附量降低;随着温度 的升高,纤维对有机小分子物质的吸附量在50℃时出现最大值. PP/TPEE共混体系:聚丙烯(PP)纤维是由等规聚丙烯经纺丝加工制得的纤维,具有质轻、强力高、 弹性好、化学稳定性好、制造成本低、再循环加工简便等特点,被广泛用于无纺布、卫生用品、绳 索等。但由于聚丙烯纤维大分子内不含任何极性基团,结构规整,结晶度高,疏水性强,分子内不 含能与染料发生作用的染座,所以丙纶的染色性能较差,严重影响了其在服用纺织品上的应用。因 此,对聚丙烯进行可染改性,是广大研究工作者一直关注的热点。其中在聚丙烯基体中通过加入含 染座的改性剂进行共混改性,是聚丙烯纤维可染改性的主要方法。但改性剂的添加,会对聚丙烯的 纺丝性能和纤维力学性能带来较大的影响,因此,选择适宜的改性添加剂及如何改善聚丙烯与改性 添加剂的相容性,是共混改性的难点。本文采用共混改性的方法,选用与PP溶解度参数较接近的聚 对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)与聚四亚甲基醚二醇(PTMG)的嵌段共聚物(TPEE)作为改性添加剂,分别 以乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯 (PP-g-GMA)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为相容剂,在双螺杆挤出机中按一定共混比例制得共混样 品;利用扫描电镜(SEM)、旋转流变仪、差示扫描量热仪(DSC)、X-射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TG)

聚丙烯酸酯压敏胶

聚丙烯酸酯压敏胶 聚丙烯酸酯压敏胶制品 聚丙烯酸酯压敏胶具有不饱和双键的单体在催化剂作用下进行自由基聚合反应制得的丙烯酸酯树脂。聚丙烯酸酯压敏胶具有较好的耐低温、耐高温,可凝挥发物和质量损失率低,并且无有害气体逸出的特性,制成的各类压敏胶带,可方便对薄膜的粘贴。 丙烯酸酯型压敏胶的基体 聚丙烯酸酯压敏胶具有较好的耐低温、耐高温,可凝挥发物和质量损失率低,并且无有害气体逸出的特性,制成的各类压敏胶带,可方便对薄膜的粘贴。聚合时所采用的单体可分为三类: 1、粘性单体. 它是碳原子数为4-12的丙烯酸烷基酯,具有粘性作用,聚合物的玻璃化温度为-20——70°C ,常用的有丙烯酸异辛酯和丙烯酸丁酯等。 2、内聚单体 这是一些玻璃化温度较高的单体,它不仅能提高胶液的内聚力,而且对耐水性、胶接强度、透明性等也明显改善。 3、改性单体 主要是一些带有反应性官能团的含有双急需的单体,如含羧基、羟基、酰胺基等的丙烯酸衍生物。它能与其它单体起交联作用,促进聚合反应,加快聚合速度,提高胶液的稳定性。 表十七列举了上述三种单体的种类及玻璃化温度 表十七丙烯酸酯型压敏胶的单体及玻璃化温度 单体类别单体各称玻璃化温度(°C ) 粘性单体丙烯酸乙酯 -22 丙烯酸丁酯 -55 丙烯酸异辛酯 -70 内聚单体醋酸乙烯酯 22 丙烯腈 97 丙烯酰胺 165

苯乙烯 80 甲基丙烯酸甲酯 105 丙烯酸甲酯 8 改性单体甲基丙烯酸 228 丙烯酸 106 甲基丙烯酸羟乙酯 86 甲基丙烯酸羟丙酯 76 二胺基乙基甲基丙烯酸酯 13 丙烯酸酯型压敏胶的基体总 由上述三类单体聚合物属热塑性树脂,内聚力不够理想,为了进一步提高内聚力和胶接强度,可加入能与改性单体发生化学反应的交联剂,使它们在加热情况下产生交联结构,从而大大改善胶液的性能。表十八列举了改性单体打官能团及其发生反应的交联剂种类。 加入交联剂的压敏胶的耐候性和耐热性大幅度提高,耐油性和耐溶剂性优良,粘附力和内聚力高,透明性好,在长期应力作用下耐蠕变性能也优良。表十九列举了丙烯酸酯型压敏胶的典型配方及其性能。 表十八改性单体的官能团及交联剂种类 官能团改性单体交联剂 -COOH 丙烯酸、甲基丙烯酸、依康酸、马来酸环氧树脂、异氰酸酯、三聚氰胺树脂、尿素树脂、多价金属盐 -CONH2 丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺羟甲基化环氧树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂 -CH2ON N-羟甲基丙烯酰胺环氧树脂、异氰酸酯、醚化氨基树脂、含有羧酸基聚合物 -CH2OR N-丁氧基甲基丙烯酰胺环氧树脂、醚化氨基树脂 -OH 丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯醚化氨基树脂、异氰酸酯 -CH-CH2\O/ 甲基丙烯酸缩水甘油酯酸、酸酐、胺 -C2H4-N/R\R 二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯、二乙氨基乙基甲基丙烯酸酯环氧树脂、二异氰酸酯、二元醛 表十九丙烯酸酯型压敏胶的典型配方及其性能 配方性能 1 丙烯酸丁酯 112.5 具有优良的粘附性和很高的内聚力 常态剥离强度14N/2.5cm 老化试验后剥离强度 13.5N/2.5cm

改性聚丙烯的特点与应用

改性聚丙烯的特点与应用 改性聚丙烯,顾名思义就是基于聚丙烯原材料对其性能的改进,如增强聚丙烯的冲击、拉伸、弹性等。聚丙烯通过增韧、填充、增强、共混等改性方法可得到性能各不相同的新型材料,广泛应用于汽车、家电等领域。 改性聚丙烯在汽车领域的应用 改性聚丙烯在汽车内饰中的应用有仪表板、转向柱、门板、立柱、空调系统等,材料具有高流动性、良好的刚韧平衡等特点。不同车型、不同设计可以有很多种材料选择。在汽车领域中,常用的改性聚丙烯有长玻纤增强聚丙烯、免喷涂聚丙烯、低VOC/低气味聚丙烯、微发泡聚丙烯等。 长玻纤增强聚丙烯材料 该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。聚赛龙LFT-PP,即长玻纤增强聚丙烯材料,比重在2.0以内,相比钢的7.6、铜的8.4、铝的2.7,减重效果都要明显很多。LFT-PP的性能也非常好,在120℃时的高温疲劳强度是普通玻纤增强PP的2倍,甚至比以耐热性著称的玻纤增强尼龙高10%,因而这种材料具有作为结构件所需的耐久性和可靠性,是汽车轻量化的首选材料。 聚赛龙长玻纤增强PP材料主要应用于底护板、天窗排水槽、仪表板骨架、前端框架、发动机底护板、发动机罩盖、排档盒底座、后视镜支架、门内板、油门踏板、卡车保险杠支架等部件。 聚赛龙LFT-PP材料牌号:PPLGF-30H、PPLGF-50H、PPLGF-40H 免喷涂聚丙烯材料 汽车用免喷涂聚丙烯材料是在聚丙烯原料(PP)中通过熔融共混的方式加入具有不同显示效果的:金属粉、珠光粉、陶瓷粉、高光色粉等,使其自带特殊色彩效果。免喷涂聚丙烯塑料已经成功应用于汽车领域的外饰件等。 聚赛龙免喷涂PP材料在汽车领域的应用:材料具有高光泽、易成型、耐刮擦、可回收的特点,主要应用于汽车侧裙,牌号有PP22、PP257、PP212A、SE7010、PP/EPDM+T20等。 聚丙烯微发泡材料 微发泡(Microcellular Foaming)是指以热塑性材料为基体,制品中间层密布尺寸从十到几十微米的封闭微孔。微发泡注塑成型技术突破了传统注塑的诸多局限,在基本保证制品性能的基础上,可以明显减轻重量和成型的周期,大大降低机台的锁模力,并具有内应力和翘曲小、平直度高,没有缩水,尺寸稳定,成型视窗大等特点,特别是在生产高精密和材料较贵的制品上与常规注塑相比较独具优势,成为近年来注塑技术发展的一个重要方向。聚丙烯微发泡材料能够满足大型微发泡汽车注塑件。

聚丙烯及其改性材料简介

目录 一聚丙烯 (2) 1.1 聚丙烯的性能 (2) (1)优点 (2) (2)缺点 (2) 1.2 聚丙烯链的立体结构 (2) 1.3 聚丙烯的晶体结构 (3) 二聚丙烯改性 (3) 三聚丙烯填充与增强改性新材料 (4) 3.1 聚丙烯填充改性性能特点及发展趋势 (4) 3.2 常用填充材料 (5) 1、碳酸钙 (5) 2、滑石粉 (5) 3、高岭土 (5) 3.3 聚丙烯的增强改性 (5) 3.4 聚丙烯填充与增强改性新材料 (6) 1、碳酸钙与滑石粉填充改性聚丙烯 (6) 2、玻璃微珠改性聚丙烯新材料 (6) 3、云母填充改性PP (6) 4、玻璃纤维增强聚丙烯新材料 (7)

一聚丙烯 1.1 聚丙烯的性能 (1)优点 1)聚丙烯密度为0.90~0.91g/cm3,是通用塑料中最轻的一种; 2)具有优良的耐热性,长期使用温度可高达100~120℃,无载荷时使用温度可达150℃,是通用塑料中唯一能在水中煮沸,并能经受135℃的消毒温度的品种; 3)聚丙烯是一种非极性塑料,具有优良的化学稳定性,并且结晶度越高,化学稳定性越好,室温下只有强氧化性酸(如发烟硫酸、硝酸)对它有腐蚀作用。吸水性很小,吸水率不到0.01%; 4)力学强度、刚性和耐应力开裂都超过高密度聚乙烯,而且有突出的延伸性和抗弯曲疲劳性能; 5)电绝缘性能优良,特别是高频绝缘性好,击穿电压强度也高,加上吸水率低,可用于120℃的无线电、电视的耐热绝缘材料; 6)综合性能优异,易加工、生产成本低。 (2)缺点 1)聚丙烯的耐低温性能不如聚乙烯,脆化温度约为-30~-10℃,低温甚至室温下的抗冲击性能不佳,低温易脆; 2)在成型和使用中易受光、热、氧的作用而老化; 3)熔点较低、热变形温度低、抗蠕变性差、尺寸稳定性不好。 1.2 聚丙烯链的立体结构 丙烯用齐格勒-纳塔催化剂聚合后,所得聚合物的X射线构型有等规、间规和无规三种。在PP生产过程中,尽管采用不同的催化剂和不同的操作条件,但工业PP产品主要是等规PP(含有少量的无规物和间规物)。

聚丙烯酸酯在涂料中的应用

聚丙烯酸酯在涂料中的应用 专业:高分子材料与工程 班级: B090108 学号: B09010826 姓名:王梦梦

聚丙烯酸酯在涂料中的应用 摘要 目前,在整个涂料工业中,丙烯酸树脂涂料已经成为类型最多、综合性能最全、通用性最强的一类合成树脂涂料。与其他高分子树脂涂料相比,丙烯酸酯树脂涂料具有许多突出的优点:色浅、透明度高;耐光、耐候、户外曝晒耐久性好;在紫外线照射不易分解或变黄,长期使用仍可保持原有的光彩和色泽;耐热性及耐腐蚀性好等。丙烯酸树脂涂料已广泛用于汽车装饰和维修、家用电器、钢制家具、铝制品、卷材、机械、仪表电器、建筑、木材、造纸、胶黏剂和皮革等生产领域。本文主要介绍了丙烯酸树脂涂料的特性、发展情况及生产方法,并着重阐述了其在各方面的应用情况。 关键词:丙烯酸树脂,涂料,合成,应用 前言 丙烯酸单体和树脂的研究最早始于1805年,但由于当时条件的限制,直到1927年才由Rohm & Haas公司应用于工业化生产,而真正在涂料上的应用则是在1950年以后。以丙烯酸树脂为主要成膜物质的合成树脂涂料,在1950年由美国杜邦公司首先制成热塑性丙烯酸树脂涂料,应用于汽车涂装。1952年,加拿大工业公司获得了生产热固性丙烯酸树脂涂料的专利。发展到现在,丙烯酸树脂及涂料已成为和醇酸树脂及涂料齐名的涂料树脂。这类涂料不仅具有色浅、透明度高、光亮丰满、耐候、保色、保光、附着力强、耐腐蚀、坚硬、柔韧等特点,且可通过选择单体、调整配比、改变制备方法及改变拼用树脂,配制出一系列丙烯酸树脂涂料。丙烯酸树脂涂料既有优越的装饰性能,又有良好的保护性能,既可制成溶剂型涂料,又可制成水性涂料,还可制成无溶剂型涂料。因此,丙烯酸酯树脂涂料已成为目前最受关注、最受青睐的一大类涂料。 目前,丙烯酸酯涂料已广泛应用于飞机、汽车、机床、仪表、家用电器、高级木器及缝纫机、自行车等轻工产品的防护和装饰性涂装。 一、丙烯酸树脂涂料综述 1.1 丙烯酸树脂涂料的定义 以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及苯乙烯等乙烯基类单体为主要原料合成的共聚物称为聚丙烯酸酯,也称丙烯酸树脂,以其为成膜基料的涂料称作丙烯酸树脂涂料。 1.2 丙烯酸树脂涂料的特性及用途 该类涂料具有色浅、保色、保光、耐候、耐腐蚀和耐污染等优点,使用温度

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