PP改性知识大全含配方Word文档下载推荐.docx
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临界值/%
6.6
22.1
7.44
25.4
15.9
45.0
无增韧作用
增韧效果:
随粒径的减小增韧效果越来越好
增强增韧改性
增强材料:
玻璃纤维、石棉纤维、单晶纤维和铍、硼、碳化硅等,另外填料改性中的云母、滑石粉处理好时,也能作为增强材料用。
增韧配方设计注意事项:
1、弹性体与树脂的相容性要好
塑料的极性大小为:
纤维素塑料>PA>PF>EP>PVC>EVA>PS>PP/HDPE/LDPE/LLDPE;
弹性体的极性大小为:
丁晴胶>氯丁胶>丁苯胶>顺丁胶>天然胶>乙丙胶。
高极性树脂选用高极性弹性体,低极性树脂选用低极性弹性体。
2、相容剂:
适当的相容剂,可提高两者的相容性。
常用的相容剂为树脂或增韧剂的马来酸酐或丙烯酸类接枝物。
3、弹性体的协同作用:
不同品种的弹性体一起加入会有协同作用,如在PP增韧配方中,EPDM和ABS复合加入增韧效果好。
4、需要考虑的其他因素:
透明级——MBS;
阻燃级——CPE;
耐候级——CPE、ACR、EVA;
低成本——CPE及EVA;
不同弹性体价格高低顺序为:
MBS>ACR>ABS>NBR>CPE>EVA。
5、刚性补偿:
为了弥补刚性的损失,需在配方中加入碳酸钙、滑石粉及云母粉等刚性填料;
还可在弹性体增韧体系中加入AS、PMMA等刚性有机树脂。
6、弹性体的加入量:
一般情况下,弹性体的加入量有一个最佳值。
如在PVC中加入MBS时,加入量15%为最大值。
7、协同加入加工助剂:
对于弹性体加入量大的增韧配方,除ACR弹性体外,都能增加熔体的黏度。
为此,大都需要加入润滑剂或加工助剂,以改善其加工性能。
8、弹性体的粒度:
弹性体的粒度对增韧效果影响很大。
按弹性体增韧理论,对脆性树脂如PS、PP等弹性体的粒度可相对大些;
而对于韧性好一些的树脂如PVC、POM、PET等,弹性体的粒度可相对小些。
无机刚性粒子增韧配方设计举例
oPP/碳酸钙增韧体系
用1250目碳酸钙,经烷基羧酸盐偶联体系高效活化处理后,在PP(2401)中加入20%时,冲击强度可提高10%以上,对此体系,如在用主偶联剂烷基羧酸盐处理的同时,用助偶联剂改性石蜡或EPDM处理,在碳酸钙加入量达到30%时,复合材料的冲击强度会提高20%以上。
oPP/高岭土增韧体系
用一种改性的环氧树脂类界面改性剂对高岭土表面进行处理,随填充量的增加,PP的冲击强度急剧升高;
当加入量为30%时,复合材料的缺口冲击强度比未处理高岭土填充的提高20%。
o沉淀BaSO4
为使沉淀BaO4能够较好地包覆,并很好地分散在PP中,需用偶联剂和分散剂对其进行表面处理和预分散。
在30%加入量时,经过处理可使其冲击强度提高近2。
o纳米填料
指粒度小于100nm的一类填料,随填料加入量的增大,拉伸强度和冲击强度呈抛物线变化。
开始随加入量增加而增大,达到一个最高峰值后,随添加量增加而下降。
纳米填料的增韧改性存在一个最佳加入量,一般在10份以下,与最佳加入量对应的冲击强度会成倍增长。
o碱土金属盐
在PP中加入碱土金属盐,当加入量达到40份时,冲击强度达到最大值,此时冲击强度增加2倍之多。
增韧改性配方举例
原料名称
添加比例
PP(F401)
13
PP(1340)
20
丙烯酸接枝聚丙烯
25
POE(8180)
12
抗氧剂(1010)
0.1
抗氧剂(DLTP)
CaCO3(2500目)
30
钛酸酯偶联剂
0.3
加工工艺:
按配方称量,高速混合机初混,双螺杆挤出机共混造粒
用途:
可涂装汽车保险杠蒙面料
PP(EPF30R)
100
POE(DOW)
5
BaSO4
β晶成核剂
耐候性刚性增韧PP
增韧体系
PP/PE增韧体系
LDPE对PP的增韧效果明显,却会造成其他力学性能如弯曲模量的迅速下降。
HDPE在PP中加入量小于10%时,对PP具有刚性增韧效果,即增加冲击性能的同时,其他力学性能又不下降。
LLDPE对PP的增韧效果介于LDPE和HDPE之间,加入量以5%-20%为好。
UHMWPE对PP不仅有增韧作用,还可实现原位成纤增强效果。
PP/EVA增韧体系
EVA在增韧PP的同时,还可以提高断裂伸长率、熔体流动指数和表面光泽度。
所选用的EVA中VA的含量为14%-18%之间。
用20%EVA-15增韧PP,其冲击强度提高12倍之多,刚性下降幅度小。
PP/PA6增韧体系
PP/PA6共混体系可改善两者本身固有缺点,使材料具有优良的综合性能指标,选取15%PA6加入PP中,可使其冲击强度提高50%,拉伸强度下降13.8%。
mPE/PP增韧体系
mPE具有非常低的玻璃化温度,而且断裂伸长率很大,非常适合于PP的增韧改性。
在PP中加入40%mPE,于-30℃下的缺口冲击强度超过纯PP的20倍,约为同等质量份数EPDM增韧效果的9倍。
复合材料具有较低的拉伸永久变形、压缩永久变形和蠕变变形,卓越的低温型能和加工性能,成为EPDM的强有力竞争者。
POE增韧PP体系
PP/POE是近年来开发的弹性体增韧PP体系,其增韧效果最好,耐候性好,流动性佳,热稳定性好,加工性能好,也是目前最常用的弹性体增韧PP体系。
POE在PP中加入量超过15%时,增韧效果迅速提高。
如在PP中加入30%POE时,其缺口冲击强度从纯PP的76.4J/m增加到626J/m。
与EPDM相比,POE内聚能低、不含双键、耐候性好,是EPDM的强有力替代品。
SBS增韧PP体系
当SBS的含量在0-10份之间时,冲击强度随加入量增大而增大;
超过15份后,冲击强度反而下降。
如用SBS与PP制成的耐冲击型PP的常温和低温冲击性能分别提高5倍和10倍。
EPDM、EPR增韧PP体系
EPDM(乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物)、EPR(乙烯-丙烯二元共聚物)是PP传统最常用弹性体增韧材料。
在5%-30%的含量范围内,随其加入量的增大,体系的冲击强度近似线性迅速增大;
但同时,体系的弯曲强度、拉伸强度、热变形温度等明显降低。
BR增韧PP体系
顺丁橡胶(BR)具有高弹性、良好的低温性能(玻璃化温度-110℃)、耐磨性、耐挠曲性等优点,BR的溶解度参数与PP接近,与PP的相容性好,增韧效果好。
当PP/BR为100/15时,其冲击强度提高近6倍,脆化温度下降到8℃(下降23℃)。
塑料/弹性体协同增韧PP体系
弹性体与PP共混虽然具有优良的冲击强度,但刚性、强度和热变形温度等性能损失较大,且成本提高明显。
为了改善力学性能和降低成本,在弹性体/PP增韧体系中,加入塑料形成弹性体/塑料/PP三元共混体系。
共混改性
共混改性是指用其他塑料、橡胶、或热塑性弹性体与PP共混,填入PP中较大的晶球内,以此改善PP的韧性和低温脆性。
共混改性配方举例
原料
基本配方/份
PP(T30S)
PA6(
M2800)
14
PP-g-MAH
6
纳米CaCO3
加工工艺
温度(单位:
℃)
一区
二区
三区
四区
五区
六区
机头
175
185
190
210
225
235
215
注意事项:
1、PA6在80℃鼓风干燥箱中干燥8h;
2、PP-g-MAH在75℃鼓风干燥箱中干燥4h;
3、按配方称量在高混机中混合均匀,再经双螺杆挤出机共混挤出造粒。
功能性改性
木粉填充PP
物料名称
PP
92.5%
木粉(用17.5%NaOH溶液处理,40~60μm)
7.5%
改性后材料性能
拉伸强度/MPa
27.9
伸长率/%
498
简支梁缺口冲击强度23℃/(KJ/m2)
6.31
弯曲强度/MPa
60.6
复合增强PP材料
PP(燕山石化1300)
玻璃纤维
云母粉
15
硅烷偶联剂
0.5~1
PP/EVA/CaCO3增韧体系
PP
CaCO3
EVA(VA15%)
HDPE
10
石蜡
2
抗氧剂
1
抗静电聚丙烯
HZ-14(抗静电剂)
白油
0.2
颜料
适量
抗老化PP配方
PP
抗氧剂1010
抗氧剂DSTP
脱氧剂
稳定剂77D
0.05
紫外线吸收剂BAD
紫外线吸收剂327
0.15
加工条件:
(1)造粒条件:
温度170℃、175℃、185℃、185℃;
螺杆转速70r/min。
(2)吹膜条件:
温度170℃、200℃、225℃、230℃;
螺杆转速30r/min;
牵引转速6r/min。
高冲击型PP/Mg(OH)2阻燃材料
50
Mg(OH)2
稀土偶联剂
2.5
(1)Mg(OH)2在120℃下烘干10h;
(2)在高温器中加入稀土偶联剂,于60℃下,高速搅拌10min。
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