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pp極限提升劑怎麼製作

pp極限提升劑怎麼製作

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怎麼樣提高PP(聚丙烯)的硬度?有什麼助劑?

彈性體增韌塑料體系,是以彈性體為分散相以塑料為連續相的兩相共混體系。塑料連續相又稱為塑料基體。彈性體可以是橡膠也可以是熱塑性彈性體,如EPR、EPDM、BR、POE、SBS等。早期的塑料增韌體系主要採用橡膠作為增韌劑,故稱為橡膠增韌塑料體系。20世紀80年代以來,除繼續採用橡膠作為增韌劑外,以各種熱塑性彈性體作為增韌劑的塑料增韌體系也獲得廣泛的應用

1 乙丙橡膠(EPR)改性PP

為了改善PP的抗衝效能,人們很早就採用橡膠與PP共混。由於EPR與PP相容性良好,所以成為增韌PP中最常用的橡膠品種。用EPR與PP共混可以改善PP的衝擊強度、低溫脆性。當EPR含量為20%時,PP/EPR共混物的缺口衝擊強度比純PP高10倍,脆化溫度比純PP下降4倍之多。

2 三元乙丙橡膠(EPDM)改性PP

EPDM對PP的增韌與EPR相似,隨著EPDM含量的增加,體系衝擊強度有較大的提高。當EPDM含量為20%時,PP/EPDM共混物的缺口衝擊強度比純PP高4倍左右,耐低溫效能有所改善。

3 PP/BR共混體系

順丁橡膠(BR)具有高彈性、良好的低溫效能(玻璃化溫度為-110℃左右)和耐磨性、耐撓曲性等優良特性。而且它的容度引數與PP相近,實踐證明,它們的相容性較好,增韌效果明顯。以國產容體指數0.4到0.8g/10min的聚丙烯粉料和國產門尼粘度44的順丁橡膠按100;15(質量比)共混,所得PP/BR共混物的常溫衝擊強度比純PP高6倍,脆化溫度下降4倍。同時該共混物比PP、PP/LDPE、PP/EVA等的擠出膨脹比都小,成型後尺寸穩定性較好。

4 PP/SBS 共混體系

SBS 具有高彈性、耐低溫性等特點,同時它兼具有硫化橡膠和熱塑性的優良效能 。研究表明,PP/SBS體系的衝擊強度、斷裂伸長率隨著SBS加入量的增加而逐步提高,SBS含量在10到15份時,共混物的綜合力學效能最佳。

5 PP/POE共混體系

聚烯烴彈性體POE是一種飽和的乙烯-辛烯共混物,是通過乙烯、辛烯的原位聚合技術生產的。POE具有非常窄的分子量分佈和一定的結晶度。其結構中結晶的乙烯鏈節作為物理交聯點承受載荷,非晶的乙烯和辛烯長鏈貢獻彈性,與EPR、EPDM、SBS相比對PP的增韌效果更為顯著,在汽車保險槓、擋板等部件上得到普遍的應用。當POE的百分含量超過15%時,對PP的增韌效果明顯提高,且共混體系的模量下降較少。另外,POE對高流動性的PP仍具有良好的增韌效果,而EPDM、EPR對MI超過15g/min的PP沒有明顯的增韌效果。

改性PP獲得良好的衝擊性能,除了橡膠類作為改性劑外,還可採用塑料類,如HDPE、LDPE、PVC、PA等作為PP的增韌改性劑也可獲得良好的效果

摘要:本文通過分析聚丙烯分子的結晶狀況,細敘述了成核 的作用、原理以及加入成核劑對聚丙烯效能的影響。

關鍵詞:聚丙烯 成核劑 效能

聚丙烯具有比重小,拉伸屈服強度、彎曲模量、硬度較高,耐環境應力開裂性好的優點,加之原料來源豐富,價格低廉,非常適合用來注射成型塑料製品。聚丙烯是結晶性聚合物,內部存在著很大球晶,造成聚丙烯的抗衝擊強度很低,還會造成製品的後收縮現象嚴重,嚴重影響聚丙烯樹脂在注塑領域的使用,加入成核劑,生成微晶結構的聚丙烯,對樹脂進行改性,實現聚丙烯的高效能化。

一、 加入成核劑的原理

1、 聚丙烯分子的結晶狀況對效能的影響 高分子材料進行熔體結晶時,最容易形成多角晶粒、樹枝狀晶粒和球晶,它的大小對聚合物的力學效能,以及物理和光學效能起重要作用。大的球晶通常使聚合物的斷裂伸長和韌性降低。

2、 成核劑的原理

聚合物中的雜質對其結晶過程有很大的影響,有些雜質要阻礙結晶,而另一些雜質能夠促進結晶,這些能促進結晶的雜質在聚合物的結晶過程中起晶核的作用,成核劑正是這種能夠促進結晶的雜質。在聚丙烯中加入成核劑,能夠加快結晶速度,形成細小緻密的球晶顆粒,使分子鏈在較高溫度下具有很快的結晶速度,球晶可以比較規整地成長,數目很多,尺寸很小。

二、 加入成核劑對產品效能的影響

聚丙烯加入成核劑後,能促進分子的結晶過和和加快結晶速度,使分子具有微晶結構,這樣不但有利於提高產品的抗衝擊強度、屈服強度,而且對產品的外觀及加工均有一定影響。

1、 對拉伸強度的影響

成核劑對聚丙烯拉伸效能的影響(見表-1)

表--1 成核劑對聚丙拉伸強度的影響

新增劑 拉伸強度*10N/㎡ 斷裂伸長率 %

無 160 20

苯甲酸鎘 178 80

水楊酸鉍 201 790

草酸鈦 235 850

2、 對抗衝擊強度的影響

聚丙烯樹脂對衝擊的敏感度隨著大球晶的形成而增加,尺寸較大的球晶可以發生徑向開裂,尺寸較小的球晶或微晶有利提高材料的抗衝擊強度,據統計,提高的幅度大約在10 %-30 %。

3、 增加產品的透明度 因為成核劑加入後形成的微晶結構,聚合物的濁度減少,透明度得以提高(見表-2)。

表--2 成核劑加入量與聚丙烯產品濁度的關係

試樣材料 4030加入量% 濁度% 與標準樣相對濁度%

2mm厚的PP注塑試樣 0 40 97

0.05 30 90

0.10 29 88

0.20 29 87

4、成核劑可以提高產品的表面硬度

微晶結構的增加可以增加產品的表面硬度,通過測試3mm厚的聚丙烯注射試樣,結果(見表-3)

表--3成核劑加入與聚丙產品硬度關係

4030加入量% 洛氏硬度(AS785)

0 36.0

0.1 48.6

5、加入成核劑可以改善產品的表面光潔度

通過加入成核劑4030可以提高有一定顏料配方的材料的表面光潔度(見表-4)。

表-4 成核劑加入量與聚丙烯產品表面光澤關係

顏料配方 4030加入量% 表面光潔度

<20 <60

1 %3RJ 褐色(Brown41) 0 40 66

0.15 58 74

1 %B(黑色(Black7) 0 44 66

0.15 50 68

6、加入成核劑可縮短注射週期,提高生產郊率

加入成核劑可以明顯縮短注射模具的冷卻時間,從而減少整個注射週期,有利於提高生產效率。成核劑等溫下對聚丙的結晶時間的影響(見表-5)

表-5 不同成核劑濃度聚丙烯等溫結晶時間

4030加入量% 115℃ 120℃

均聚物 共聚物 均聚物 共聚物

0 203 247 172 220

0.05 146 195 160 206

0.10 128 186 154 191

0.30

121 181 137 187

7.減少注射產品的後收縮

注射成形制品產出後收縮的原因是因為注射成形時,熔融樹脂冷卻速度快,分子鏈來不及結晶就冷卻固化了。在聚丙烯熔體中加入成核劑,可以加快結晶速度,形成細小緻密的球晶形態。即使注射成形時冷卻速度較快,PP依然可以很好的結晶,這樣就減少了製品後收縮的程度。

8。對產品光穩定性的影響

在聚丙烯中加入4030等成核劑對產品的光穩定性無任何影響。(見表6)

表-6成核劑對聚丙烯產品光穩定性的影響

材料 4030加入量% 人工氣候箱中暴露小時

0.30㎜厚的PP薄膜 0 420

0.15 420

9.對產品長期耐熱的影響

成核4030的加入不會影響聚丙烯樹脂的耐熱性。下表 0.50mm厚的聚丙烯樣品放到150c的烘箱中的實驗結果。(見表- 7)

表-7成核劑對聚丙烯產品耐熱性的影響

4030加入量% 150℃ 恆溫爐

脆裂天數(天) 指數0天 指數10天

0 15 5.3 11.0

0.15 14 4.9 9.9

結論:綜上所述,在聚丙烯中加入成核劑後,促進分子的結晶過程和加快結晶速度,使分子具有微晶結構,這不但有利用於產品的抗衝擊強度、屈服強度、而且可以改善產品的外觀,縮短注射週期提高生產率等。隨著聚丙烯新產品、新牌號的開發,成核劑將更廣泛地應用於聚丙烯新產品開發的各個領域。

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