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改性聚丙烯在我国汽车制造业中的应用

改性聚丙烯在我国汽车制造业中的应用
改性聚丙烯在我国汽车制造业中的应用

聚丙烯汽车保险杠材料的研究、开发和进展

聚丙烯汽车保险杠材料的研究◆开发和进展 介绍了国内外聚丙烯汽车保险杠材料的研究和开发状况,通过对目前国内外发展状况的分析,提出了我国加快汽车保险杠专用材料研发的一些对策思考。 20世纪90年代以来,世界汽车工业,特别是中国汽车工业不断发展.汽车产量持续增长。随着汽车普及率迅速提高,减轻车身质量、节能降耗及降低成本已成为汽车工业发展的主要目标之一。塑料因具有质轻、耐腐蚀、设计自由度大等特点在汽车上得到了广泛应用。有资料显示.目前汽车工业发达的德国、美国、日本等国的汽车塑料用量已达到10%一15%,有的甚至达到20%以上。美国通用电器公司塑料部认为.今后塑料在汽车工业的年增长率将达10%一12%。在车用塑料品种的构成中,欧洲和日本较为相近,主要以聚丙烯(PP)为主,约占总量的28%,其中80%以上用于保险杠生产。这不仅因为PP成本低,更由于轻量化、可循环再用等独特优势.使PP成为汽车保险杠材料的主流。我国在汽车塑料化方面起步较晚,目前经济型轿车每车塑料用量达50—60kg,中、高级轿车达60~80kg,有的甚至可达100kg;轻、中型载货车塑料用量达50kg左右。平均每辆汽车塑料用量占汽车自身质量的5%一10%,达到国外20世纪80年代初、中期水平。 本文将重点综述国内外聚丙烯汽车保险杠材料的研究开发进展。 国内外汽车保险杠材料的研 究开发状况 1.国内状况 随着国内汽车产量的不断增 长,汽车产品档次的不断提高.对 汽车保险杠专用材料的国产化研究 也进入了一个较快的发展时期,其 中聚丙烯汽车保险杠专用材料的研 究、开发是一个重点。中国汽车工 业总公司对此很重视,在“汽车工业 2000年发展规划”中明确指出“把聚丙 烯改性材料作为汽车工业需要重点 发展的塑料品种之一,把研制、生 产塑料保险杠、仪表板等作为汽车 工业需要重点发展的零部件”。 目前,聚丙烯汽车保险杠专用 材料主要以PP为主材,并加入一定 比例的橡胶或弹性体材料、无机填 料、色母粒、助剂等经过混炼加工 而成。 ■广州本田汽车有限公司钟明强 应用研究院研制成功了适宜作为桑 塔纳轿车聚丙烯保险杠的专用料. 该专用料达到国外同类产品的先进 水平,已取代进口料在工业生产线 上应用。该产品的某些性能如流动 性、拉伸强度、弯曲强度及弯曲模 量等甚至优于进口料,表1给出了该 专用料与荷兰DSM公司专用料的性 能比较结果。 以小本体聚丙烯(PP)为基 料通过与共聚聚丙烯(CPP)、 聚烯烃弹性体(POE)、滑石粉 以及其他助剂共混改性制备汽车专 用料。当PP:CPP:POE:滑石粉为 30:35:15:20时.再配以适量的偶联 剂、氧合抗氧剂、降温母粒等,制 得的共混料完全可以满足汽车保险 杠性能要求。性能参数见表2。 以PP、EPDM、CaC03等为原 料研制的保险杠专用材料的拉伸强 度、弯曲模量值均较高,材料成型 流动性能良好的成型模缩率稳定.燕山石油化工股份有限公司树脂符合汽车保险杠材料及总成性能指表1燕山石化公司专用料与荷兰DSM公司保险杠专用料的性能比较 2007年第2期汽车工艺与材料AT&M53 万方数据

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

改性聚丙烯汽车保险杠

改性聚丙烯汽车保险杠 高材0911 贾建明 行业现状 据有关资料介绍, 1990 年世界每辆汽车平均用PP 料 22. 5kg , 1995 年为38kg ,1998 年达到45kg 。我国在汽车塑料化方面起步较晚, 目前车用塑料仅占整车质量的 5 %~6 % 。随着我国轿车工业的发展及一些引进车型的大量投产, 使国内车用塑料用量平均水平提高到国外80 年代中后期水平。在车用塑料品种构成中,欧洲和日本较为相近, 主要以聚丙烯( PP) 为主, 约占总量的28 % ,其中80 %以上用于生产保险杠。这不仅因为PP 成本低, 更由于轻量化、可循环再用等独特优点。汽车塑料保险杠的发展与各国的立法及技术发展有关。美国在1966 年公布了汽车安全法,规定当车速为5km/ h ( 现已提高到 8km/ h) 时,保障汽车安全构件在汽车冲撞时不碎裂。由此在美国出现了用热塑性聚氨酯( TPU ) 、三元乙丙橡胶( EPDM ) 及反应注塑成型聚氨酯( R IM PU R ) 材料处理的金属保险杠。欧洲许多国家也推出了类似的安全法规,规定车速2. 5km/ h时,保险杠不碎裂。国外许多塑料及汽车厂家都致力于汽车保险杠的研究。目前用作汽车保险杠的材料主要有 PP、PC 、 PC/ PBT 、TPO 。 国外情况。 近年来,随着PP复合技术和塑料成型加工技术的进展,使用PP 改

性材料生产的保险杠已占70 %。改性PP保险杠具有成本低、质量轻、可循环再用等优势,用量正逐渐增大, 并正取代其他各种类型的保险杠。1976年,意大利菲亚特公司采用德国赫斯特公司聚丙烯与乙丙共聚物的共混料制作出世界上第一副保险杠,并使用在F IA T 126型小轿车上。此后, PP 作为一种物美价廉的新型通用塑料在汽车领域内广泛应用。日本在塑料保险杠的开发方面始终处于世界的前列。日本本田CR2X 型汽车是世界上较早采用注射模塑法生产改性汽车保险杠的汽车。日产汽车公司和三菱油化公司也研制了由PP 嵌段共聚物、苯乙烯弹性体和聚烯烃系乙丙橡胶3 种组分配成的新材料制作的保险杠。用该体系生产的保险杠具有高刚性、耐冲击性、抗损伤并具有良好的光泽、弹性和涂装性。将保险杠装车后, 在8km/ h受冲撞时可不碎裂,并具有复原的弹性。 国内情况 我国聚丙烯在汽车工业中的应用起步较晚,远落后于发达国家,目前车用塑料仅占整车质量的5 %~10%。近些年,我国引进了几条轿车

聚丙烯增韧改性的方法及机理

聚丙烯增韧改性的方法及机理

聚丙烯增韧改性的方法及机理 PP本身脆性(尤其是低温脆性)较大,用于对韧性要求较高的产品(特别是结构材料)时必须对PP进行增韧改性。 1 无规共聚改性 采用生产等规PP的工艺路线和方法,使丙烯和乙烯的混合气体进行共聚,即可制得主链中无规则分布丙烯和乙烯链节的共聚物。共聚物中乙烯的质量分数一般为1%~7%。乙烯链节的无规引入降低了PP的结晶度,乙烯含量为20%时结晶变得困难,含量为30%时几乎完全不能结晶。 与等规PP相比,无规共聚PP结晶度和熔点低,较柔软,透明,温度低于0℃时仍具有良好的冲击强度,一20%时才达到应用极限,但其刚性、硬度、耐蠕变性等要比均聚PP低10%~15%。 无规共聚PP主要用于生产透明度和冲击强度好的薄膜、中空吹塑和注塑制品。其初始热合温度较低,乙烯含量高的共聚物在共挤出薄膜或复合薄膜中作为特殊热合层得到了广泛应用 2 嵌段共聚改性 乙丙嵌段共聚技术在20世纪60年代即已出现,其后很快得到推广。美国从1962年开始工业化规模生产(丙烯/乙烯)嵌段共聚物,该共聚物含有65%一85%的等规PP、10%一30%的乙丙共聚物和5%的无规PP 。(丙烯/乙烯)嵌段共聚物与无规共聚PP一样,也可以在制造等规PP的设备中生产,有连续法和间歇法两种工艺路线。(丙烯/乙烯)嵌段共聚物具有与等规PP及高密度聚乙烯(HDPE)相似的高结晶度及相应特征,其具体性能取决于乙烯含量、嵌段结构、分子量大小及分布等。共聚物的嵌段结构有多种形式,如有嵌段的无规共聚物、分段嵌段共聚物、末端嵌段共聚物等。目前工业生产的主要是末端嵌段共聚物以及PP、聚乙烯、末端嵌段共聚物三者的混合物。通常(丙烯/乙烯)嵌段共聚物中乙烯质量分数为5%一20%。(丙烯/乙烯)嵌段共聚物既有较好的刚性,又有好的低温韧性,其增韧效果比无规共聚物要好。其主要用途为制造大型容器、周转箱、中空吹塑容器、机械零件、电线电缆包覆制品,也可用于生产薄膜等产品 3 接枝共聚改性 PP接枝共聚物是在PP主链的某些原子上接枝化学结构与主链不同的大分子链段,以赋予聚合物优良的特性。在PP分子链上接枝弹性链段有助于提高PP的冲击强度和低温性能。接枝共聚的方法有溶液接枝、悬浮接枝、熔融接枝和固相接枝。PP接枝共聚物经常用作PP与其它聚合物或无机填料之间的增容剂。单独用作PP增韧剂的例子也有报道,如Xu Gang等通过紫外线照射得到了高接枝率的PP一丙烯酰亚胺接枝共聚物,发现它对PP有很好的增韧效果。单独用做塑料的例子几乎没有 4 改变立体结构 工业上所用的PP通常都是等规立构PP。近年来采用间规选择性茂金属催化剂合成了间规立构PP。与等规立构PP相比,间规立构PP具有较低的结晶度和弯曲强度、较高的熔体粘度和弯曲弹性模量、良好的透明性和热密封性、优异的抗冲击性和压延性等。另外选用对称性好的单点茂金属催化剂可以合成具有良好弹性的高相对分子质量的无规立构PP和无规一等规立体嵌段的弹性PP。特别是后者,由于等规链段的物理交联作用,使之具有良好的弹性和力学性能,属于一种新型的热塑性弹性体。

聚丙烯的透明改性

聚丙烯的透明改性 魏苗苗 (湖南科技职业学院,湖南长沙 410118) 摘要:针对聚丙烯(PP)透明性差的缺点,分别用添加透明改性剂、共混透明改性、双向拉伸透明改性、控制加工工艺条件、直接合成透明PP等方法来提高PP的透明性,并分别对各种改性方法的优缺点进行总结,为进一步研究PP的透明改性提供依据。 关键词:聚丙烯;结晶度;透明改性; Modification of T ransparence of Polypropylene W eiMiaomiao (Hunan Vocational College of Science and Technology, Changsha 410118,China) Abstract:aiming at the polypropylene (PP) the poor quality of transparency, respectively for add transparent modifier blending modified two-way stretch transparent transparent modified control processing condition the direct synthesis of transparent PP etc a method to improve the transparency of the PP, and separately to all sorts of advantages and disadvantages of the modification methods to carry on the summary, for further research of the modification of PP transparent provides the basis. Key words :Polypropylene;;crystallinity;Transparent modification 0 引言 聚丙烯(PP)具有良好的机械性能、无毒、相对密度低、耐热、耐化学药品、容易加工成型等优良特性,且性能价格比高,已成为五大通用合成树脂中增长速度最快、新品开发最为活跃的品种。但PP的结晶性使其制品的光泽和透明性差,外观缺少美感,使其在透明包装、日用品等应用领域的发展受到制约。而PP经过

聚丙烯增韧改性

聚丙烯增韧 1.聚丙烯的发展历程 自1957年意大利蒙科卡迪公司首次实现工业化以来,聚丙烯(PP)树脂及其制品发展速度一直位于各种塑料之首。在1978年PP的世界产量超过了400万吨/年,仅次于聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯,位居世界第四位;1995年PP的世界产量达1910万吨/年,超过聚苯乙烯位居第三;2000年PP的世界产量为2820万吨/年,超过聚氯乙烯的2600万吨/年上升为世界第二;目前聚丙烯的世界产量达到了3838万吨/年。在此同时,我国聚丙烯工业发展迅猛,1995年产量为万吨,2000年已经突破300万吨,2004年产量迅猛增至万吨。初步估计到2006年底,我国PP 的年总生产能力已经超过650万吨,在一定程度上缓解我国PP的供需紧张。 聚丙烯由于其优异的使用潜能,广泛应用于注塑成型、薄膜薄片、单丝、纤维、中空成型、挤出成型等制品,普及及工农业及生活日用品的各个方面。如此迅速的增长速度主要归因于其可以替代其它塑料树脂以及能够开发应用各种新型的塑料、橡胶和纤维的优异性能:原料来源丰富,价格低廉并且无毒无害;相对密度小,透光性好,有较好的耐热性等。 但是PP有个很明显的缺点就是韧性较差,对缺口十分敏感,这在很大程度上限制了其在工程领域的应用空间。因此近些年来,国内外众多学者专家在PP改性的理论基础和应用研究中展开了众多的研究取得一定成效的工作,通过共混、填充和增强等方法改性之后的聚丙烯复合材料也已经成功地运用到了实际生产中,扩大了材料的使用范围,在家电、汽车、仪表等工业各领域占据了重要地位。 近十多年来,在我国经济高速增长的带动下,聚丙烯的应用技术不断进步。但是我国的聚丙烯进展与国外相比,在聚合技术、工业化成本、产品数量、品种类别等方面都存在着很明显的差距。根据我国发展中国家的国情,大力开展聚丙烯多元复合材料改性研究是解决上述问题最有效的途径。采用塑料的高性能化合成本不断的降低来推动PP的发展,因此目前是聚丙烯快速发展的良好机会。通过各种手段改善PP性能,最终使得PP几乎可以与某些工程塑料相媲美,从而增加PP 和其它热塑性塑料树脂甚至是某些工程塑料的竞争能力。 2. 聚丙烯的性能及其改性

聚丙烯改性

聚丙烯改性 李健 (烟台大学化学生物理工学院化064-1 烟台264000) 摘要由于聚丙烯突出的物化性能,其树脂得到了越来越广泛的应用,但聚丙烯树脂仍有许多缺点,克服这些缺点的方法就是对其进行改性。本文主要通过POE对聚丙烯改性以提高其韧性和硬度,以及通过Mg(OH)2改性聚丙烯提高其阻燃性能。 关键词PP 共混改性韧性阻燃性 增韧剂POE是茂金属催化的乙烯-辛烯共聚物,其特点是相对分子质量分布窄,密度低,各项性能均衡,易加工,赋予制品高韧、高透明性和高流动性。特别是对PP的增韧改性效果更加明显,对传统增韧剂EPDM、EPR构成了有力竟争。因此POE增韧PP引起广泛关注,近几年国内李蕴能、张金柱等陆续发表了POE具有较高剪切敏感性,加工时与PP相容性好,其表观切变粘度对温度的依赖性更接近PP,与P共混时更容易得到较小的弱性体料径和较窄的粒径分布,因而增韧效果更好。无论是对普通PP、共聚PP还是高流动性PP,POE的增韧效果都优于EPDM或EPR。由于POE不仅具有橡胶的弹性,同时又具有塑料的刚性,因此在增韧PP的同时还能保持较高的模量、拉伸强度及良好的加工流动性。另外,POE不含不饱和双键,耐候性也优于EPDM、EPR、SBS等。 与其他阻燃剂相比,在对聚丙烯的阻燃改性中,氢氧化镁等属于无机阻燃剂,阻燃机理是燃烧时释放出结合的水,同时高填充量也降低了有机材料的可燃性。用氢氧化镁等阻燃优点是环保性好,不释放烟雾,不产生有害和有争议的气体,成本低廉。近年来氢氧化镁类阻燃剂受到广泛关注,朱磊等研究了用不同表面活性剂改性氢氧化镁(Mg(OH)2)阻燃剂的用量对复合材料阻燃性能和力学性能的影响。结果明,硅烷偶联剂表面改性后Mg(OH)2能更好改善复合材料的力学性能,显著提高聚丙烯的阻燃性能,在用量为65%,氧指数达到32.4%,垂直燃烧特性可达UL-94V.0级。 1.实验部分 1.1实验原料及仪器 1.1.1实验原料:聚丙烯,LDPE,抗氧剂1010,POE,Mg(OH)2等 1.1.2 实验仪器:GRH-10D型系列高速加热混合机,SHJ-30同向双螺杆挤出机,JPH-80四缸全液压注射机,XHR-150型塑料硬度计,XJC-250D悬、简组合冲击试验机,XZT-100氧指数测定仪 1.2聚丙烯标准样条的制备 按照实验前确定的配方进行称量,总重量500g,具体配方见表一。按照实验设计的工艺条件升温高速混合机、双螺杆挤出机和注射机。利用高速混合机混合均匀,混好的物料加入双螺杆挤出机中挤出造粒,粒料干燥后采用注射机注射标准样条,待测。 1.3聚丙烯标准样条的性能测试 1.3.1硬度测试:采用厚度均匀、表面光滑、平整、无气泡、无机械损伤及杂质的样条,厚度不小于4mm,试样大小应保证每个测量点的中心与试样边缘距离不小于10mm,各测量点之间的距离不小于10mm。利用XHR-150型塑料硬度计测定其硬度值,具体数据见表二。

聚丙烯改性 555

聚丙烯改性 【摘要】聚丙烯是一种综合性能良好的通用塑料,在日常用品,包装材料,家用电器,汽车工业,建筑施工等行业得到广泛应用,是目前增长速度最快的通用型热塑性塑料。但聚丙烯树脂仍存在许多缺点,克服这些缺点的方法就是对其进行改性。本文主要通过POE对聚丙烯改性以提高其韧性和硬度,以及通过氢氧化镁改性聚丙烯提高其阻燃性能。 【关键词】聚丙烯共混改性增韧阻燃 前言 聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一,具有密度小、刚性好、强度高、耐挠曲、耐化学腐蚀、绝缘性好等优点,但聚丙烯熔点较低,热变形温度低,低温脆性,抗冲击强度较低等缺点,很大程度上限制了其在工程中的应用。 本实验是对聚丙烯进行改性,提高阻燃性和韧性。聚丙烯是一种性能优良的塑料,它的耐腐蚀性、耐折叠性和电绝缘性好,耐热性和机械强度优于聚乙烯,而且价格低廉,容易加工,故应用较广。但是聚丙烯的抗冲击强度不够高,低温下发脆。为了提高它的韧性,常常将聚丙烯和POE共混改善它的韧性。增韧剂POE是茂金属催化的乙烯-辛烯共聚物,其特点是相对分子质量分布窄,密度低,各项性能均衡,易加工,赋予制品高韧、高透明性和高流动性。特别是对聚丙烯的增韧改性效果更加明显,对传统增韧剂EPDM、EPR构成了有力竟争。近几年国内李蕴能、张金柱等陆续发表了POE具有较高剪切敏感性,加工时与PP相容性好,其表观切变粘度对温度的依赖性更接近PP,与P共混时更容易得到较小的弱性体料径和较窄的粒径分布,因而增韧效果更好。无论是对普通PP、共聚PP还是高流动性PP,POE的增韧效果都优于EPDM或EPR。由于POE不仅具有橡胶的弹性,同时又具有塑料的刚性,因此在增韧PP的同时还能保持较高的模量、拉伸强度及良好的加工流动性。另外,POE不含不饱和双键,耐候性也优于EPDM、EPR、SBS等。 同其它塑料一样,聚丙烯容易燃烧,对其进行阻燃改性最常用的方法是把无机阻燃剂填充到聚合物基体中赋予聚合物以阻燃性。无机阻燃剂,氢氧化镁在高温下通过分解吸收大量热量,生成的水蒸气可以稀释空气中氧的浓度,从而延缓聚合物的热降解速度,减慢或抑制火对聚合物的燃烧,促进炭化、抑制烟雾的形

聚丙烯材料的透明改性

课程名称:高分子材料设计与实践指导老师:成绩:__________________ 实验名称:聚丙烯材料的透明改性实验类型: 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1、了解聚丙烯结晶的成核机理; 2、理解双螺杆挤出机和注塑机的基本工作原理,并掌握其操作方法。 3、了解高分子共混改性的制备过程。 4、了解加工工艺条件对聚合物材料结构性能的影响。 二、实验原理 聚丙烯作为一种结晶性高聚物,其晶核的生成既可以均相成核,也可以异相成核。均相成核是高分子链本身聚集体的取向,通过熔体的热涨落导致高分子链段的局部有序不断形成与消失,当有序区尺寸超过临界尺寸时才能形成晶核,而这类晶核在较高温度下易被分子链的热运动所破坏,故只有在较低温度下才能保持。异相成核是分子链依附于体系内的不纯物进行有序排列,可在较高的温度下成核结晶。无论是均相成核还是异相成核,在熔体状态时,聚丙烯的结晶速度较慢,易形成大球晶。这些球晶具备光散射的两个条件:尺寸大于光的波长,与非景区的折光指数差异较大。要提高聚丙烯的透明性需降低光散射,即提高聚丙烯晶型的均匀性并缩小球晶的尺寸。 根据聚丙烯结晶的成核机理,可以采用以下几类方法来控制聚丙烯的形态结构,达到降低结晶度、控制结晶质量、降低光散射作用等目的,以实现聚丙烯的透明改性。 1.加工工艺控制改性 2.直接聚合 3.共混透明改性 4.添加透明成核剂 三、仪器与试剂 仪器:双螺杆挤出机水槽吹风机切粒机电子天平压片机差示扫描量热仪(DSC)差热分析仪(DTA)热台显微镜拉伸试验机透光率雾度测试仪(WGT-S 申光) 试剂:聚丙烯(PP)聚乙烯(PE)乙烯丙烯共聚物(EPM)成核剂抗氧化剂 四、操作方法和实验步骤 操作方法:设计配方,选择合适的聚合物共混或添加合适的透明成核剂,采用双螺杆挤出机制备聚丙烯粒料,并通过模压成型,测试材料的透光性能和拉伸性能,以考察配方对聚丙烯材料透明性及力学性能的影 响。

汽车保险杠专用聚丙烯树脂的开发

汽车保险杠专用聚丙烯树脂的开发 周健周力 中国石油化工股份有限公司扬子石化分公司塑料厂,江苏省南京市210048 摘要:在Innovene工艺聚丙烯(PP)装置上成功开发了汽车保险杠专用PP树脂K9015,产品主要性能指标达到要求:熔体流动速率为17.9 g/10 min,弯曲模量为660 MPa,拉伸屈服强度为17.7 MPa,悬臂梁缺口冲击强度(-20℃)为660 MPa,热变形温度(0.45 MPa)为92℃。 聚丙烯;汽车保险杠;专用树脂;开发 TQ 325.1+4B1002-1396(2012 )04-0045-04 2012-01-30 2012-04-28 作者简介:周健,1970年出生,工程师, 1993年毕业于江苏化工学院,现从事聚 丙烯生产技术管理工作。联系电话:(025) 57782701; E-mail: zhoujian.yzsh@sinopec. com 。

最终将K9015颗粒产品的MFR控制在合

@@[1]江梅,工清国,聂华.汽车塑料及其制品的发展[J],汽车工 艺与材料,2005 (4):37-41. @@[2]钟明强.PP汽车保险杠材料的研究开发进展[J],上海塑 料,2006(4):41-46. @@[3]王跃.聚丙烯汽车保险杠的应用与开发进展[J],塑料,2001, 30(3);11-18.

Development of special polypropylene resin for automobile bumper Zhou JianZ hou li@@[4] Wang Deyi, Liu Yun, Ge Xinguo, et al. Eftect of metal chelates on the ignition and early flaming behavior of intumescent  fire-retarded polyethylene systems[J]. Polymer Degradation and Stability, 2008, 93(5): 1024-1030.@@[5] Tjong S C, Meng Y Z. Structural-mechanical relationship of  epoxy compaibilized polyamide 6/polycarbonate blends[J]. Materials Research Bulletin, 2004, 39(11): 1791 1801. @@[6]徐晓伟,吕建,贾锋超,等.阻燃剂对UP复合材料流变性及 磨损性能的影响[J].热固性树脂,2009,24(6):34-37.@@[7]卢林刚,杨守生,张燕,等.新型磷系阻燃剂1,3,5-三(5,5- 二甲基-1,3-二氧杂-2-氧代己内磷酰基-2-氧)苯的合成及 热分解动力学研究[J].化学学报,2009,67(14):1695-1699.Rheological behavior of halogen-free flame retarded low density polyethylene Lu LingangJiang WeiYang ShoushengXu XiaonanWang Dawei

PP增韧改性

塑料增韧配方设计 一、塑料的韧性 塑料的韧性是指抗御外来冲击力的能力,常用冲击强度之大小来表示。 冲击强度是指试样受到冲击破坏断裂时,单位面积上所消耗的功。它可用于评价材料的脆性或韧性强度,材料的冲击强度越高,说明其韧性越好;反之说明材料的脆性越大。 可用于测定材料冲击强度的方法很多,已见报道的不下十五种,但比较常用的有如下三种。 (1)悬臂梁冲击强度也称为Izod试验法,适用于韧性较好的材料。它将冲击样条的一端固定而另一段悬臂,用摆锤冲击式样的方法。其计算方法为冲击破坏过程中所吸收的能量与试样原始截面积之比,单位kj/m2。对于韧性好的材料,因难以冲断往往在试样上开一小口,所以悬臂梁冲击强度常常需要标注有缺口或无缺口。 (2)简支梁冲击强度也称为Charpy法,适用于脆性材料。它将试样条的两端放在两个支点上,用摆锤冲击式样的方法。其计算方法为冲击破坏过程中所吸收的能量与试样原始截面积之比,单位kj/m2。此法有时也在试样上开口。 (3)落球冲击强度在规定的条件下,用规定形状和质量的落球(锤),在某一高度上自由落下对制品进行冲击,通过改变球的高度和质量,直至塑料制品被破坏为止。测定此时落球的高度和质量,可计算出制品在此高度下被破坏时所需能量,单位J/m2。 由于塑料制品的冲击强度对温度依赖性很大,所以测试时必须规定温度值。一般设置两种温度,常温为23,低温为-30. 同一种塑料制品,用不同的方法测定其冲击强度,会得到不同的结果,并无可比性,甚至会出现相反的结果。因此,要对韧性大小进行比较,必须用同一种测试方法。

在我们接触的塑料中,其韧性相差很大,常用塑料的落球冲击强度值见表1-1所以。 在不同应用场合中,对塑料制品的冲击强度要求不同。如汽车保险杠要求落球冲击强度大于400J/m,如此高的冲击强度要求,对大部分塑料而言都需要增韧改性方可使用。传统的增韧方法为在树脂中共混弹性体材料,其增韧效果很好,但不足之处为刚性降低,近年来开发出了新的刚性增韧方法,增韧和增强同时进行。 二、塑料弹性体增韧配方设计 1、塑料弹性体增韧机理 弹性体增韧的机理很多,目前最成熟的为银纹-剪切带理论。该理论的核心思路为在基体树脂内加入弹性体后,在外来冲击力的作用下,弹性体可引发大量裂纹,树脂则产生剪切屈服,靠银纹-剪切带吸收冲击能量。对于不同类型的树脂,银纹和剪切屈服对抗冲击的贡献不一样, 以脆性树脂为基体的弹性体增韧体系,外来冲击能主要靠银纹来消耗;如PS属于脆性材料,银纹对增韧的贡献大。要求弹性体的尺寸要与银纹的尺寸一致才有效,加入的弹性体要高浓度、大颗粒。 以韧性树脂为基体的弹性体增韧体系,外来冲击能主要靠剪切屈服来消耗;

马来酸酐等离子体聚合改性聚丙烯多孔膜的表面结构与亲水性

第25卷第1期高分子材料科学与工程 Vol.25,No.1 2009年1月 POL YM ER MA TERIAL S SCIENCE AND EN GIN EERIN G Jan.2009 马来酸酐等离子体聚合改性聚丙烯多孔膜的表面结构与亲水性 马 骏1,王 伟1,黄 健1,王晓琳2 (1.南京工业大学材料学院,江苏南京210009; 2.清华大学化学工程系,北京100084) 摘要:以马来酸酐为单体,采用低温等离子体聚合的方法对聚丙烯(PP )多孔膜的表面进行改性。红外光谱(FT 2IR )和扫描电镜(SEM )等结果表明,马来酸酐以双键聚合,同时伴随着酸酐的开环。低处理功率时以表面聚合为主,酸酐结构破坏较轻,延长聚合时间可以提高聚合量;高处理功率时以气相聚合为主,酸酐结构的破坏加剧,易产生交联结构。马来酸酐等离子体聚合物水解后可产生羧基,但水解作用并不完全,膜表面的亲水性与等离子体聚合条件及聚合物结构紧密相关。 关键词:等离子体聚合;马来酸酐;聚丙烯多孔膜;亲水化改性 中图分类号:TB383 文献标识码:A 文章编号:100027555(2009)0120016203 收稿日期:2007212212 基金项目:973资助项目(2003CB615701);国家自然科学基金资助项目(20476045)通讯联系人:黄 健,主要从事功能高分子材料研究, E 2mail :jhuang @https://www.wendangku.net/doc/f94867163.html, 对于疏水性的聚合物多孔膜,水不容易通过膜的微孔通道,同时膜表面还易受到有机物的污染,这些因素限制了膜在水体系中的应用,因此有必要对其表面进行亲水化改性[1]。低温等离子体表面处理技术操作简便、经济、环保,只在材料的表面几个纳米至100nm 的区域产生物理或化学变化[2]。近年来发现等离子体处理作用能够深入多孔膜的膜孔[3],等离子体技术已成为聚合物多孔膜表面改性的重要手段。马来酸酐富含极性基团,适合于材料表面的亲水化处理[4]。本文以马来酸酐为单体,用低温等离子体聚合的方法,对聚丙烯多孔膜进行了表面改性。研究了等离子体聚合的时间、功率等工艺参数对改性表面的化学结构、形态结构及表面亲水性能的影响。1 实验部分 1.1 实验原料 聚丙烯(PP )中空纤维膜:浙江大学,外径290μm , 内径240μm ,孔隙率40%~50%,平均孔径0107μm ; 马来酸酐(MAH ):分析纯,上海凌峰化学试剂有限公司,减压蒸馏精制。1.2 膜表面的马来酸酐等离子体聚合 采用自制的低温等离子体发生器,频率13156MHz ,电容偶合式。反应器长15cm ,内径215cm 。在反应器底部放置固体的马来酸酐单体,中部放置聚丙 烯多孔膜,间断抽真空,将反应器置换为马来酸酐气氛。在3Pa 条件下对聚丙烯多孔膜进行表面改性。1.3 改性膜的表面分析 在美国Nicolet 公司的N EXUS670型红外光谱仪(F T 2IR )上,用表面衰减全反射(A TR )技术对改性膜表面进行红外分析,分辨率4cm -1,波数范围4000cm -1~400cm -1。改性膜表面经喷金处理,在日本电子公司的J SM 25900型扫描电镜仪(SEM )上观察改性膜的表面形态。聚丙烯多孔膜经热熔压片后进行类似的等离子体表面处理,在美国Ram é2Hart 公司的100200230型接触角仪上测试水接触角,结果取5次平均值。 2 结果与讨论 2.1 改性膜表面的FT 2IR 分析 Fig.1为马来酸酐等离子体处理条件对改性表面 化学结构的影响。与谱图1的原始膜比较,改性膜在1850cm -1、1780cm -1、1730cm -1、1290cm -1、1240cm -1和1060cm -1等处出现了新峰。对比谱图7的马来酸酐单体红外谱图,1850cm -1为酸酐不对称C =O 的伸缩振动峰,1780cm -1为酸酐对称C =O 的伸缩振动峰,1290cm -1为酸酐C -O 的伸缩振动峰,1240cm -1和1060cm -1为酸酐C 2H 的变形振动峰[5],表明膜表面沉积了马来酸酐聚合物。另外马来酸酐单体在

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

汽车保险杠的高分子材料选择与加工

汽车保险杠的高分子材料选择与加工 魏伊伦 (湖北汽车工业学院) 摘要:高分子材料是现代高新技术发展的重要材料,是21世纪重点开发和应用的新型材料。其在汽车上的应用也是显而易见的。本文主要比较了PC,PET,PP材料的主要性能以及汽车保险杠的选材,介绍了国内PP汽车保险杠及专用料的发展状况,以及汽车保险杠的成型方法和回收利用。 关键词:PC PET PP 汽车保险杠;专用料;成型方法;回收 Abstract :Polymer materials is a modern high-tech development and pilot basis, the focus is the development and application of 21 new materials. Its application in the car is obvious.The development s of PP bumper and special purpose raw materials at home and abroad ,as well as the molding methods and recycling of the bumpers are int roduced. 1 前言 汽车保险杠是吸收和缓和外界冲击力、防护车身前后部的安全装置。对汽车或驾驶员在冲撞受力的时候,产生缓冲的作用。保险杠材料失效的现象比较复杂,但强度不足引起的失效现象主要还是屈服和断裂两种现象,对于保险杠系统通常以屈服形式失效。保险杠在设计时主要考虑车辆行驶冲撞时防止车辆损坏。在选用材料是,需要流动性好,耐热,耐化学药品性能好,表面硬度高,耐老化性能,耐磨性能好。 2 保险杠的选材比较 在选择材料时,根据保险杠性能要求,提供PC,PBT,改性PP材料作为主要选择对象。 2.1 PC材料 PC材料为聚碳酸酯,聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。由于聚碳酸酯结构上的特殊性,现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。 综合性能优异,尤其具有突出的抗冲击性、透明性和尺寸稳定性,优良的机械强度和电绝缘性,较宽的适用温度范围(-60——120℃)。 PC材料性能: 冲击性能:PC的冲击强度在通用工程塑料乃至所有热塑性塑料中都是很突出的。平均分子量为(2.8——3.0)×104时冲击强度最大。 耐蠕变性:PC的耐蠕变性在热塑性工程塑料中是相当好的,优于尼龙和聚甲醛。因吸水而引起的尺寸变化很小。尺寸稳定性优良。 疲劳强度:PC抵抗周期性应力循环往复作用的能力很差。 应力开裂:PC制品的残留应力和应力开裂现象是个较为突出的问题。 耐碱性差:氨、胺或其10%水溶液即可使它迅速皂化降解。 摩擦磨耗:摩擦系数较大,耐磨性较差。 热性能:长期使用温度范围是-60——120℃。

汽车塑料保险杠喷涂工艺

汽车塑料保险杠喷涂工艺 塑料保险杠由外板、缓冲材料和横梁3部分组成。其中外板和缓冲材料用塑料制成,横梁用厚度为1.5mm左右的冷轧薄板冲压成U形槽。外板和缓冲材料附着在横梁上,横梁与车架纵梁之间用螺丝连接,可随时拆卸。这种塑料保险杠大体上使用聚醋系和聚丙烯系两类材料,采用注射成型。加工出来的保险杠不但具有高强度的刚性,还具有可以焊接、涂装性能好的优点,在轿车上的用量越来越多。 塑料保险杠具有较好的强度、刚性和装饰性,从性能上看,汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用,保护前后车体:从外观上看,高质量的喷涂可以使其很自然地与车体结合在一块,具有很好的装饰性,成为装饰轿车外型的重要部件。 塑料保险杠的喷涂质量要求极为严格,从前处理、喷涂到固化的整个过程都需要进行严格的控制,以保证保险杠的涂装质量。塑料保险杠喷涂大多采用多层喷涂工艺,本文采用“三喷二烘”工艺,以充分发挥油漆耐久性、耐候性的优势。喷涂设备必须保证出色的雾化效果和涂层的均匀性,涂料中金属微粒的分布直接影响涂层的外观效果。质量优秀的涂层具有金属光泽、颜色鲜明、立体感明显。而使用不合适的喷涂设备,会使涂层产生颜色不均、表面有阴影或结合力不好等弊病,大大影响保险杠的装饰效果。 保险杠喷涂工艺 1.工艺流程 工件上线→前处理(预脱脂→脱脂→水洗①→水洗②→纯水洗→吹水)→水分烘干→冷却→转挂→擦净、打磨→火焰处理→静电除尘→喷底漆→流平→喷面漆→流平→喷罩光漆→流平→固化烘干→检查、抛光、检验→工件下线。 2.保险杠喷涂工艺 (1)前处理 前处理直接关系到保险杠的喷涂质量。前处理一方面能提高涂膜的防腐性能、延长工件的使用寿命,另一方面能提高涂膜对基体的附着力,还能使保险杠涂膜具有均一的性能。 (2)水分烘干

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