丽江改性PP
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产品描述

河北玻纤增强聚丙烯,跨时代的标尺
增强聚丙烯又叫增强PP,是现代的产物,由聚丙烯塑料经过玻纤增强改性而来,它不仅继承了聚丙烯原料本身的各项性能指标,还在力学性能上有了新的突破,比如拉伸强度、弯曲强度、收缩率等,这样经过一系列的调整,已经能够作为结构材料广泛使用了。
和单一聚丙烯原料相比,玻纤增强聚丙烯通常具有以下几个特点,衡水金轮详细介绍一下:
力学性能在不同程度上得到了提高。
热性能得到了提高,加热变形温度增大,热膨胀系数下降。
尺寸稳定性能得到改善,收缩率降低,热变形减小。
耐蠕变性能良好,其他性能如硬度得到提高,吸水性降低等。

在型号选择上往往通过玻璃纤维含量进行区分,含量可以通过控制玻纤股数多少、螺杆转速及树脂的进料量来达到。玻纤只有达到了一定长度值后才能传递应力,起到增强作用,为了避免玻纤过度断裂,降低机器的磨损,玻纤应从机筒真空口附近加入,然后按照标准调整机器正常运转。说到了真空口这个词语,那么我们就来解释一下,这是用来抽真空的,需要使用真空泵把螺筒内的气体如水蒸气或者其他助剂散发的气体抽出,使颗粒更加扎实,密度提高,单位体积内熔体提供的力学贡献则越大。
如果你认为玻纤增强聚丙烯就是简简单单添加玻璃纤维就错了,玻纤增强改性可是一门大学问。
必要时为了改善玻纤增强聚丙烯的冲击性能、低温脆性的问题,还需要进行增韧改性,添加乙烯-丙烯共聚物等弹性体和成核剂,使聚丙烯球晶变小,提高增韧效果。
玻纤增强聚丙烯是非极性物质,与玻纤很难融合好,还需要对玻纤的表面进行处理,如添加过氧化硅烷偶联剂等表面处理剂,同时还需要对增强聚丙烯进行极性化处理,在聚丙烯链中引入极性共聚单体如马来酸酐接枝,使产品性能更进一步。

在制品的使用寿命上还需要进一步调整,抗氧剂、抗紫外线吸收剂是常见的,能够提高玻纤增强聚丙烯的耐候性,甚至长期在阳光下直晒也能有较好的性能。
接下来我们就说一下它的应用,在要求高刚性、高强度的领域,玻纤增强聚丙烯可代替工程塑料、金属等,耐热、耐水、耐化学剂等方面主要用于汽车和家用电器等。尤其是在汽车轻量化的当代,它具有较低的密度,完全符合质量轻、性能好的特点,更快、更安全、更舒适的汽车是我们衡水金轮塑业前行的灯塔,把它称为跨时代的标尺一点都不为过。
丽江改性PP
河北玻纤增强聚丙烯这个关键要素你还没注意到?
玻纤增强聚丙烯,顾名思义就是用玻璃纤维作为增强剂来对聚丙烯PP进行改性的。与金属不同,由于金属不适合成型复杂的形状而限制了其应用,玻纤增强聚丙烯则可以克服这方面的缺点,根据制品形状、性能可以随意切换属性,大大的适应了当今社会飞速发展的大环境。以塑代钢以塑代木的口号喊了十多年,但在实际应用的过程中还是会遇到很多难题,河北玻纤增强聚丙烯厂家衡水金轮主要对生产和使用过程中几个关键因素进行了简单概括。
作为增强剂的玻璃纤维一直是大家所关注的,玻璃纤维的好坏直接影响了力学性能。从产品性能方面考虑,玻纤长度是一个我们可以控制的重要因素,一般在0.4-0.8之间才能起到增强作用;玻纤长度太长和太短都会有问题没比如玻纤太长,玻纤与物料之间的界面结合不好,会影响其增果,导致制品外观比较粗糙,不完美;玻纤太短的的话又起不到真正的增强剂的作用,而只是起到了填充作用,相应的灰分指标提高了,拉伸强度等力学性能并没有得到充分的发挥。

生产玻纤增强聚丙烯颗粒,尤其是在使用长玻纤生产时有时会遇到玻纤很难剪断的情况,很多情况下是与玻纤有关的。比如因玻纤过长,把模头模孔堵住阻碍了熔体的挤出而断条,在模头出可以看到一团团的玻纤,颗粒截面处可明显看到成团的玻纤,条软不脆,料条不能完全折断,断开将有一层连皮。或者在折断的声音上也可以听出来,力学性能好的料条会发出较脆的声音,而性能差的则声音比较沉。
对于这种情况,除了保证螺杆玻纤口后面剪切强外,螺筒的磨损大小对其也影响很大。当磨损过大时常常降低玻纤口温度,特别是玻纤口至真空口之间的温度,提高熔体粘度来增加剪切力。但不可降低太多,避免玻纤太碎了,平均长度缩短,性能降低。

在本文中我们再次提到了玻纤长度的问题,这个指标在颗粒中无法观察到,我们往往需要将颗粒放进坩埚中高温煅烧,终剩下的部分就是我们所说的玻纤了,肉眼看来是粉末状,只有通过显微镜才可以观察到,并测量其平均长度。根据平均长度就可以对症下药,比如变更螺杆排列或变更材料配方才使玻纤达到我们理想的状态,发挥其在玻纤增强聚丙烯中大的作用。
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丽江改性PP
河北填充改性PP
填充改性PP是在PP中添加矿物质粉末材料,能增加一定的拉伸强度,收缩率大幅减少,在分子间多了一些粒径较小的粉末填充所以表面会比较美观。
填充改性PP是在PP中添加非金属矿物粉末,降低了制品的原材料成本,同时还改善了材料的刚性、硬度等,常采用活性碳酸钙、滑石粉等作为填充,由于这类材料价格比较低廉,能够大幅度降低材料成本。填充物可作为PP的成核剂,是PP力学性能提高;填充物是不燃烧的,添加后使材料具备了一定的阻燃性;填充物的加入使其脆性增加,可塑性变差。
在填充改性PP中存在混合均匀以及分散度如何类的问题,排除发生填充物团聚的现象。还需要考虑填充粉末与PP相容性问题,必须对颗粒表面进行亲和性处理,保证材料优越的性能。对填料处理的方法有:1,利用无机物或有机物进行物料的表面涂层;2,利用偶联剂进行表面处理;3,利用表面处理剂进行处理。

通常情况下采用单螺杆挤出机或者双波状螺杆挤出机,只有特殊专用料的生产上采用双螺杆挤出机,不过对碳酸钙填充或滑石粉填充,选用单螺杆或双波状螺杆挤出设备完全可以实现。
对于填充量大小与强度的关系我们已经做过实验,随着填充物的增加,弯曲强度会有所提高,当填充物份数为7时强度大,然后继续添加,各项强度指标均会有所下降。
填充改性PP的优点:
PP几乎不吸水,成型加工时无需干燥,在水中浸泡一天吸水率仅为0.01%-0.04%,流动性好,具有良好的化学稳定性。
2、PP的电性能优异,可作耐高温耐高频绝缘材料,在潮湿环境中电绝缘性能也是很不错的。
3、PP成型容易,可以注塑挤出中空成型等多种成型方法。熔体粘度小,不许采用很高的注射成型压力。

填充PP改性技术发展比较晚,大约在20世纪60年代中叶,石棉纤维填充改性PP开始在欧洲市场出现。20世纪60年代末碳酸钙、云母、木屑尤其是玻璃纤维及滑石粉等填充材料开始普遍使用。20世纪70年代我国开始研究对PP的填充改性,并在后来对聚丙烯填充技术进行了大量的研究。
丽江改性PP
聚丙烯是目前用量较大的通用塑料之一,但较高的结晶度也给PP造成低温韧性差、成型收缩率大和缺口敏感性大等缺点,在一定程度上限制了其更广泛的应用。共混改性是PP增韧的较有效途径。它是利用组份之间的相容性或反应共混的原理,将两种或两种以上的聚合物与助剂在一定温度下进行机械共混,较终形成一种宏观上均匀,微观上相分离的新材料。通过对PP的共混故性,可以使其综合性能大大提高,从而和工程塑料及聚合物合金在众多应用领域里竞争。
PP共混改性使用的主要共混物物及改性效果如下表:
PP
接下来就是干货满满的具体改性配方和工艺啦!
1、PP/LDPE共混改性
配方
树脂PP100;相容剂PE-g-MAH5;LDPE20;润滑剂HSt0.3;
加工工艺
将PP与PE、相容剂及助剂按配方比例混合、搅拌、挤出造粒,制成改性材料。挤出机料筒温度为:一段210℃,二段215℃,三段210℃;螺杆长径比为25:1;螺杆转速为120~160r/min。
性能
PP与PE共混,可改善PP的韧性,增大低温下落球冲击强度。按配方比例的共混材料的屈服应力13.6MPa;屈服应变率为12.3%,断裂应力为4.78MPa;断裂应变率为114.6%。
2、PP/HDPE共混改性
配方
树脂PP57.35;抗氧剂10760.2;HDPE40;PEPQ0.2;交联剂叔丁基过氧基异丙苯0.15;加工助剂硬脂酸镁0.1;填充剂硅灰石2;
加工工艺
在常温常压下,将各组分按配方比例在高速混合机中混合10min,然后采用双螺杆挤出机进行熔融共混,挤出造粒。挤出温度150-220℃,螺杆转速为300r/min,经切粒、干燥工序制得PP/HDPE共混改性材料。
性能
拉伸强度34.8MPa,悬臂梁冲击强度49.3J/m。该材料表面消光效果良好,可用于包装、日用品和建筑材料等领域。
3、PP/LLDPE共混改性
配方
树脂PP(EPF30R)60-70;钛酸酯偶联剂(ND2-311)适量;LLDPE15-20;抗氧剂增韧剂POE(8150)5~10;光稳定剂适量;填充剂滑石粉(平均粒径12μm)10~15;
加工工艺
等高速混合机预热至110℃,加入一定量的无机填料,低速搅拌15min后,分三次加入填料质量分数为2%的偶联剂,每次加入偶联剂后,高速搅拌5min,然后放出填料备用。按配方比例准确称取PP、PE、POE、填料和其他助剂,混合后加入双螺杆挤出机料斗中,挤出造粒。
挤出温度190-220℃,主螺杆转速200r/min,喂料螺杆转速20r/min。粒料干燥后注塑成所需制品,注射温度190-210℃,注塑和保压压力Mpa,预塑压力6MPa。
性能
采用PP与LLDPE共混,可提高PP的韧性和耐环境应力开裂性,同时添加POE进行增韧,使共混料的韧性大幅度提高;用滑石粉进行增刚,保证材料有足够的刚性。其拉伸强度≥26MPa,断裂伸长率≥400%,弯曲弹性模量≥1.6GPa,热变形温度≥110℃,成型收缩率1.15%。本产品主要用作轻型汽车门内衬板材料。
4、超韧PP/POE共混改性
配方
树脂PP(K7726)329;PP(K8303)120;PP(2401)90;增韧剂POE(8150)256;抗氧剂10101.2;抗氧剂DLTP2.4;润滑剂ZnSt2.4;着色剂炭黑0.5;
加工工艺
首先将各组分按配方比例称重,放入高速混合机中低速搅拌1min,然后高速搅拌1min,出料,放入双螺杆挤出机中,混合挤出造粒。双螺杆挤出造粒采用中等偏强剪切的螺杆组合,各段温度为:靠前段180℃,第二段195℃,第三段210℃,第四段220℃,第五段235℃,机头230℃,螺杆转速350r/min
性能
拉伸强度17MPa;断裂伸长率500%;弯曲强度18MPa;弯曲弹性模量700MPa;悬臂梁缺口冲击强度(常温)750J/m,(-40℃)320J/m;热变形温度(1.82MPa)102℃。
5、PP/HDPE/POE共混改性
配方
共聚型PP(M1600)30;填充剂CaCO3(400目)20;均聚型PP(V30G)15;钛酸酯偶联剂0.2;HDPE(8920)20;20分散剂液体石蜡0.1;增韧剂POE15;
加工工艺
先将CaCO3在110℃下干燥4h,按配方比例加入高速混炼机中混合1min,然后加入钛酸酯偶联剂和分散剂低速混合3min,进行表面活化处理。活化处理的目的在于增加无机填料与树脂之间的混溶性。然后将PP、HDPE、POE及经表面活化处理的CaCO3混合搅拌均匀,混合搅拌温度为100~105℃,时间为5min。较后用φ58双螺杆挤出机共混挤出造粒。挤出温度210℃,螺杆转速140r/min。
性能
拉伸强度为18.5MP,断裂应变率为61%,缺口冲击强度32.0kJ/m2。PP的填充改性中滑石粉的增果好于CaCO3,但具有更高的塑性及韧性保持率。与EPDM相比,POE的增韧效果更好一些。
6、PP/HDPE/EPDM共混改性
配方
树脂PP100;增韧剂EPDM15%;HDPE20;润滑剂HSt0.4;
加工工艺
按配方比例将PP、HDPE、EPDM及润滑剂一起加入高速混炼机中,混合搅拌均匀,混合搅拌温度为100~105℃,时间为5min。然后用挤出机共混挤出造粒。挤出机长径比为25:1;料筒温度为一段170~175℃,二段180~190℃,三段200~210℃,四段210~220℃;螺杆转速60~100r/min。
性能
拉伸强度27.5MPa;弯曲强度34.2MPa;缺口冲击强度24.8KJ/m2。三元乙丙橡胶(EPDM)与PP具有相近的溶解度参数和表面张力值,可以认为二者具有一定相容性,共混时,起到较好的相容和增韧作用。
7、PP/HDPE/EVA共混改性
配方
树脂PP(粉料)100;EVA(VA含量18%)15;填充剂活性CaCO3(800目)30;HDPE(5000s)10;稳定剂BaSt0.3;润滑剂HSt0.5;
加工工艺
按配方配比将各物料依次加入高速混合机中,高速混合搅拌10min,料温达90~100℃,使活性CaCO3粉料、HDPE、EVA与PP粉料混合均匀即可出料。
将混合好的物料用φ45挤出机挤出,口模挤出料条经水槽冷却、空气冷却,再经牵引进入切粒机切粒。挤出机料筒为:加料段80-100℃,压缩段170~180℃,均化段180~190℃,口模温度190℃;螺杆转速60~120r/min。
性能
拉伸强度25.5MPa;弯曲强度38.9MPa;断裂伸长率255%;缺口冲击强度9.1kJ/m2;热变形温度(18.6MPa)59℃。EVA改性PP料冲击性能高、韧性好、光泽度高、成本低,在工程方面有广阔的应用前景。
8、PP/PS共混改性
配方
树脂PP100;PS10;相容剂SBS10;润滑剂HSt0.4;
加工工艺
将各组分按配方比例称重,放入高速混合机中混合搅拌均匀,出料,然后在挤出机中熔融共混挤出造粒。挤出温度170-230℃。
性能
屈服强度29.2MPa;断裂伸长率7%;弹性模量1432MPa;冲击强度27kJ/m2。
PP与PS是不相容体系,而SBS的加入,减小了分散相的尺寸,促使体系分散均匀,从而起到增韧兼相容作用。
9、PP/HIPS共混改性
配方
树脂PP51.8;成核剂磷酸钠0.1;HIPS18;二环庚烷二羧酸钠0.1;填充剂滑石粉30;
加工工艺
将各组分按配方比例称量,放入高速混合机中混合搅拌均匀,出料,然后在双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒。挤出温度190一210℃,螺杆D/L≥32。
性能
该材料制备的汽车制件线性膨胀系数低,并且具有均向性,制件的尺寸稳定,装配间隙小,满足汽车在不同温度环境下使用。
10、PP/PA66共混改性
配方
树脂PP100;相容剂PP-g-MAH10;PA6620;助剂0.2;
加工工艺
把PP、PA及助剂在高速混合机中混合搅拌,然后挤出造粒。混合温度80-100℃,搅拌时间10min;挤出温度为200-245℃,螺杆转速60-120r/min
性能
PA66与PP共混,使共混材料在常温及低温下缺口冲击强度有较大提高,在掺入10%PP-g-MAH后,共混物的缺口冲击强度达到108.9J/m2;拉伸强度38.8MPa;弹性模量1710Mpa;断裂伸长率37%。
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