塑料改性PP
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产品描述

改性PP是什么?
在塑料行业,可能会经常遇到一些我们不知道什么含义的名称,像GF30%PA66,这个名称我们在前面的文章资讯里介绍过,这个是玻纤含量30%的增强尼龙66,属于改性尼龙。但是有时我们会看到改性PP的字样,那么改性PP是什么呢?衡水金轮塑业总结了一下。
PP是聚丙烯的简称,改性PP又称作改性聚丙烯,是在PP料的基础上进行改性技术的使用,如可以提升抗冲击性能、拉伸强度等。由于PP本身基础好,具有很多优点,如:相对密度小、力学性能优良、加工性好、耐热性好等,所以在经过改性后,很多性能必然会再次提升,还是拥有很大发展空间的。
在改性方面主要有接枝改性、共聚改性、交联改性、共混改性,看上去很复杂,其实可以理解为添加一些改性试剂,使其拥有此改性剂的部分性能;或者添加一种物质,使材料具备更多其他性能。针对原有的性能而通过添加各种调和剂,使其达到某种性能。下面我们可以简单介绍一下。
添加石粉或者云母,可以用来生产耐热性较好的改性PP,主要用于小家电产品外壳;
添加碳酸钙或者滑石粉,此种方法主要是用于降低成本,主要用于填充改性,对力学性能提升较小,密度提升,改善收缩率;
添加阻燃剂可以提升阻燃性,主要用于电子电器配件,仪器仪表等;
添加玻璃纤维,增加材料的刚性,改善收缩率,也是目前市场上比较常见的,应用比较广的;
添加增韧剂如POE,主要用于增加PP材料韧性、抗冲击性以及耐寒性。
目前改性PP发展空间巨大,主要与它的应用范围有关,目前汽车上的塑料件大部分是由改性PP生产的。随着汽车工业的发展,节能环保是汽车工业前行的两大课题,尤其是在汽车轻量化上,改性PP可谓是立下了赫赫战功。一辆汽车由一万多个零件构成,涉及十多个大类,4200多种材料,塑料在骑车中可占比例为10%-15%。

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塑料改性PP
改性pp的改性方法及应用:中新华美公司对 PP材料的改性一般是通过添加矿物质增强增韧、耐候改性、玻璃纤维增强、阻燃改性和超韧改性等几个途径进行PP塑料的改性,下面通过常用改性pp的种类及其应用来举例说明:

一、玻纤增强改性 PP : 向PP原料中添加玻璃纤维,应用 于 制作冰箱、空调等制冷机器中的轴流风扇和贯流风扇
型号特性用途pp+10~40%GF
高强度
工程、汽车零部件
pp+30%GF
增强增韧
汽车零部件
二、矿物填充改性 pp: 向PP原料中添加碳酸钙、滑石粉、硅灰石、玻璃微珠、云母粉等矿物质, 应用部位主要包括:波轮洗衣机和滚筒洗衣机的内桶、波轮和取衣口等部件 ;微波炉的密封条、扬声器喇叭口、喇叭支架;冰箱的搁物架;电饭煲的外壳和底座 ,汽车保险杠、仪表板、门内板、挡泥板等。
型号 特性
用途PP+10~40%MD
通用
日用品、内饰
PP+15~25%TD
高光泽
小家电、电饭煲外壳、空调外室机、电子电器部件、工程结构件
汽车用改性PP材料pp-1
高冲击、耐低温
保险杠
汽车用改性PP材料pp-2
高刚性、低收缩
保险杠、仪表板
汽车用改性PP材料pp-3
通用
汽车内饰(仪表板、门内板、中控板、通风口、把手)、暖风机罩
汽车用改性 PP材料pp-4
高刚性
仪表板
汽车用改性 PP材料pp-5
高刚性、高耐热
滤清器外壳

三、阻燃改性 pp 应用于 电视机外壳、洗衣机控制盘座、线控器壳、冰箱蒸发皿、通风道。
型号
特性
用途
FRPP-1
V-2级无卤阻燃
电器外壳
FRPP-2
环保阻燃
电子电气部件
FRPP-3
无卤阻燃
电子电气部件
四、导电改性pp 应用于电子产品、包装材料。
产品特性用途 导电、抗静电、电子产品、包装材料。
塑料改性PP
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聚丙烯PP具有熔点高、综合性能优良的特点,是当今具有发展前途的热塑性塑料材料之一。然其极易发生氧化和老化,耐寒性差,收缩率大等缺点,在应用上受到了限制,为了提高其性能,不得不说起我们衡水金轮塑业今天的内容——填充改性PP。
既然说到填充改性就不得不先介绍填充物,填充材料种类还是比较多的,按形状分为球形、立方体性、矩形、薄片型,按化学成分分为无机填料和有机填料,在通常应用时我们往往采用无机填料,如玻璃纤维、碳酸钙、二氧化硅、硅酸盐等。

这些填充物充分与聚丙烯PP混合,在力学性能有一定程度上的提升,耐热性、收缩率都有了很大程度的改善。我们选择对PP填充改性主要是在外观上有很大突破,比如PP在生产制作过程中温度调整出现问题,出现熔化不均匀的情况,导致塑化不好,甚至出现尺寸不规则的问题,这些粉末状的颗粒可以起到支撑作用,并能将熔体中的空当充满,无论是机床加工还是注塑直接成型,都表现出很强的可加工性并不会出现外观缺陷。由于填充物的添加,密度增大是必然的,以按个数来出售的制品就要适当调整价格了。
在注塑厂家使用的时候和一般的玻纤增强PP应用没有太大区别,在生产商造粒阶段会有很大不同,例如我们一般的玻纤增强是采用长玻纤连续添加,从真空口处直接加入即可,然而矿物填充就不一样了,需要对物料进行充分混合然后统一入料,这里的混合均匀是个技术活,颗粒合格与否多半跟它有关。填充物往往是粉末状,而聚丙烯原料则是颗粒状,粉末会直接下滑至底部而无法混合,这时就需要添加白油来使填充物粘在颗粒上,再进行混合入料。这里的步骤和注塑加色粉工艺相似,完全可以相互借鉴。

填充聚丙烯主打的性能主要是优异的收缩率,因为很多制品对于尺寸要求极其严格,面对比较小的制品则可以忽略不计,但是面对大的制品就不得不考虑了,比如汽车护杠,幅面很大,并且需要各个螺丝孔一一对齐才能安装成功,无论哪个环节出现问题都可能导致不合格。选择收缩率小的填充聚丙烯就能轻松应对这个问题了,只要调整好了温度和注塑压力就行,出来的成品尺寸几乎不会出现波动。
现如今河北改性PP填充发展也正在逐渐科技化,不再仅仅要求力学性能,还有很多比如表面改性处理、耐油改性、阻燃改性等,需要我们对材料要求也越来越严格,预计在不久的将来,单纯的玻纤增强或者单纯的阻燃改性PP都会淘汰,具有各项性能的新材料会逐渐出现在我们身边。
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塑料改性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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