海东改性PP
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产品描述

耐老化改性PP


改性PP属于改性塑料中的一种,主要分为玻纤增强、填充、增韧、阻燃等方面的改性。由于PP是密度很小的材料,同样体积情况下重量轻,应用越来越广。尤其在我们的日常生活中经常能见到它的影子,配色也很丰富。然而我们也经常与遇到一些关于老化的情况,比如一些改性PP制品使用时间较长,或者在户外等长期阳光照射的环境中,老化的现象经常出现,这就必须提到我们今天要说的耐老化改性PP。
在一些低温室内环境下,改性PP不容易老化,但在紫外线、热、氧等外界因素的影响下会发生某些化学反应,主要表现为红外吸收光谱中出现羟基峰,随后生成过氧化物,断裂后形成游离基,进一步引起大分子链裂解、支化、交联,使改性PP失去高分子材料的特征,丧失部分使用价值。这些游离基会继续攻击主链上的其他碳原子,导致新的降解反应,还会伴随着游离基之间的藕合或交联,分子量下降速度有所减慢,但材料在宏观上会变脆。降解过程中产生的氧化结构会进一步提高对光引起降解的敏感性。

上面说的比较难理解,下面我们从宏观上解释一下,老化主要表现在粘度下降和熔体流动速率的增加,这意味着改性PP分子量变小,失去了粘稠度,与水无异,自然性能会大打折扣,甚至材料作废。在生活中可能会经常遇到塑料编织袋,在室外一两个月的时间就会逐渐变成粉末,无法再次使用,这就是关于改性PP典型的例子。
对于改性PP的耐热氧老化性能,许多人已经做了大量的研究,并且取得丰硕的成果。虽然它很容易老化,但在其制造中都要加入少量的抗氧剂以保证不会很快老化,这种抗氧剂用量很少,只能保证其正常的储存、运输过程中不至于老化,用于室外使用的材料还需要加入防老化剂,在正常条件下,主要是防止热养老化和自由基老化。
经过我们行业专家的实验结果来看,POE和成核剂对材料的老化性能均有影响,但影响不大,而硫酸钡能较大幅度提高老化性能。抗氧剂、光稳定剂对材料耐老化性能有很大提高,其中光稳定剂作用非常明显。

据国外媒体报道,对用碳黑或用受阻胺稳定化的PP降解作用和未稳定化的PP聚合物的降解作用进行比较,未稳定化的PP在户外暴露几个星期就变脆,而经稳定化的材料在较长的大气老化时间后仍保持很好的韧性。
衡水金轮塑业相信耐老化PP的发展定然会给我们的生活带来更多不一样的闪光点,我们周边的塑化程度会越来越强,更多耐候持久的改性PP材料即将降临。
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海东改性PP
改性PP聚丙烯物理改性知多少
改性PP作为某些目标产品的原料或者料,它综合性能的提高离不开改性技术的注入,其方法主要为物理改性和化学改性,今天衡水金轮塑业主要介绍一下物理改性方面的知识。
物理改性PP操作简单,成本低廉,生产周期短,成效直接,近年来已成为高分子材料一个新的研究特点,常用的改性方法主要有共混改性和填充增强改性。
共混改性
共混改性是一种简单有效的方法,将两种或两种以上高聚物共混时,可制得兼有这些高聚物性质的混合物。通过该改性方法得来的聚合物在宏观上是均匀的,但是在分子层面上看是非均匀的。宏观上的特性主要决定于各种组分性能、物料配比。

利用弹性体微粒来吸收冲技能,并作为应力集中剂来诱发和抑制裂纹增长,从而使PP中脆性断裂转变为延性断裂,大幅度提高冲击强度,改善改性PP韧性。
PP与刚性聚合物共混可在增韧的同时保持材料的刚性,还可以使体系的其他性能得以协同提高。由于刚性体均是极性聚合物,与改性PP的相容性较差,呈现明显的相分离现象,因此在共混时加入增溶剂,可以改善相容性。
填充增强改性
在改性PP中添加填充物初目的是降低成本,不过经过我们多年的经验发现填充物不仅可以提高刚性和耐热性,降低收缩率,还可以提高韧性,添加某些填充物时还可以起到阻燃作用。
由于填充物大多为无机物,与有机高分子材料表面性质上存在很大差异,还需要添加界面改性剂来增加无机填充物与有机高分子之间的界面作用,使改性PP具有强度大、质量轻的优点。

常使用的填充物有碳酸钙、滑石粉、硅灰石、玻璃纤维、碳纤维等,有人将玻璃纤维、碳纤维单独划分到增强改性中,毕竟在产品分类中有区分的,但是对于生产过程来讲都是起到了填充作用,在力学性能上,玻璃纤维和碳纤维力学支撑还大一些。
在经济日益发展的今天,改性PP的研究必将补补提升产品品质、扩大使用范围,我们期待更多的新型技术在改性PP上的应用,带动祖国经济的进步。
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海东改性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%。
海东改性PP
河北改性pp塑料之增韧篇
河北改性PP(改性聚丙烯)是所有合成树脂中密度小的,是PVC密度的60%左右,在五大通用塑料中,PP的耐热性好,可以在100℃环境下长时间工作,在无外力作用时,它注塑出来的制品加热到150摄氏度时也不会变形。虽然改性PP的拉伸强度和刚性比较好,但是冲击强度较差,为了弥补这一缺陷,我们不得不研究对PP增韧改性,尤其是克服低温情况下冲击性差的问题。
为了提高PP的冲击强度,通常用EPDM、POE等一些橡胶或其他热塑性弹性体与PP共混。经过几十年的发展,大家慢慢对增韧有了一些新的选择,比如EPDM对改性PP具有良好的增韧效果,但是由于其价格昂贵,碎胶有一些困难,流动性也不太理想之间被抛弃,近几年茂金属催化聚合聚乙烯弹性体POE的面世,使其在于改性PP的增韧改性具有传统弹性体无法比拟的优势。

传统观念认为,韧性不足时多添加增韧剂就可以,后来经过我们的验证实验发现,弹性体的增韧效果主要取决于基体中弹性体的含量,但是POE用量过高会引起材料模量和强度的下降。POE对材料的增韧效果存在一个临界含量,只有超过这个临界含量,弹性体才表现出明显的增韧效果,POE的临界含量为25%,EPDM为40%。
在我们实际应用总结出来,POE与改性PP的相容性非常好,增韧效果尤其是低温增韧效果十分明显,优于EPDM,且弯曲模量和拉伸强度下降幅度小。POE在PP中加入量超过15%时,增韧效果明显提高。POE中长支链的引入大大提高了其在PP母体中的分散性,从而具有有利于冲击韧性的理想形态。

经过增韧改性的PP,常温和低温下的冲击强度得到明显提高,带给材料良好的综合性能,使其在汽车行业、家电外壳、汽车仪表盘等塑料配件中得到了普遍的应用。
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