聚丙烯的共混改性
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聚丙烯改性的主要的几种方法聚丙烯(PP)是一种重要的塑料,具有较高的力学性能、耐化学腐蚀性和隔热性能,广泛应用于包装、电器、纺织、建筑等领域。
然而,PP在一些方面的性能仍然有待改善,这就要求对PP进行适当的改性。
以下是聚丙烯改性的几种主要方法。
1.添加剂改性:添加剂改性是通过向聚丙烯中添加各种添加剂,如增塑剂、抗氧剂、阻燃剂、光稳定剂等,来改善聚丙烯的性能。
添加剂可以提高聚丙烯的柔软度、耐热性、阻燃性等,从而扩展了聚丙烯的应用范围。
2.共混改性:共混改性是将聚丙烯与其他聚合物进行物理混合,在共混体系中形成相容相并形成新的材料。
常用的共混改性体系包括聚丙烯/聚乙烯、聚丙烯/ABS共混体系等。
共混改性可以综合利用不同聚合物的优点,改善聚丙烯的力学性能、热稳定性、耐冲击性等。
3.界面改性:界面改性是通过在聚丙烯和填充剂之间插入界面剂,来增强聚丙烯与填充剂之间的相容性。
常用的界面改性剂有硅烷偶联剂、聚合物接枝剂等。
界面改性可以改善聚丙烯的强度、韧性、耐冲击性和耐热性等性能。
4.离子辐射改性:离子辐射改性是通过辐射聚丙烯,引入交联结构或引发化学反应,改善聚丙烯的性能。
辐射改性可以显著提高聚丙烯的强度、热稳定性、抗老化性能等。
5.高分子改性:高分子改性是将聚丙烯与其他高分子化合物进行共聚或接枝反应,形成新的共聚物或共聚物接枝聚合物。
常用的高分子改性剂有聚苯乙烯、聚氨酯、聚酯等。
高分子改性可以改善聚丙烯的强度、韧性、耐热性和低温性能。
总之,聚丙烯改性的方法有很多种,可以通过添加剂、共混、界面、辐射和高分子改性等不同途径来改善聚丙烯的性能。
这些改性方法可以提高聚丙烯的力学性能、耐热性、耐化学腐蚀性和耐冲击性等,从而满足不同应用领域对材料性能的需求。
由于聚丙烯在低温下的抗冲击性能差、耐候性不佳、表面装饰性差以及在电、磁、光、热、燃烧等方面的功能性与实际需要的差距,对聚丙烯加以改性,成为当前塑料加工发展最为活跃的,取得成果最为丰盛的领域。
1)共聚共聚是化学改性的重要手段。
除前面丙烯与乙烯单体共聚外,丙烯还可以与氯乙烯、丙烯酸等单体共聚,还可以在PP主链上接枝上化学结构与主链完全不同的聚合物链段,称之为接枝共聚。
如果接枝的聚合物带有极性基团,可以改善PP的粘接特性,以致于在熔融后能牢固地与聚酰胺(尼龙)、金属、玻璃、木材、纸等材料粘合在一起。
日本石油化学公司的QF305就是可用于PA/PP复合膜(管)的粘合性树脂,QF500和QF551则可用于EVOH(乙烯—乙烯醇共聚物,阻隔性极好)/PP复合膜(板)的粘合[6]。
2)氯化或酯化如果在PP主链上通过化学反应接枝上氯(Cl)或其它极性基团,同样可以改变PP的极性。
近年来马来酸酐、丙烯酸等接枝聚丙烯已商品化,获得很多应用。
氯化聚丙烯(PPC)是将PP溶于有机溶剂中,加入少量引发剂(如偶联二异丁腈),在常压和60℃条件下通氯气使之氯化,也可采用悬浮法或悬浮溶剂法氯化。
PPC的氯含量可达20%~40%,有较高的硬度、较好的耐磨性、耐化学腐蚀性,耐热、耐光、耐老化,还使PP具有了一定的难燃性。
PPC开发的主要目的是作为油墨的载体使用,这种油墨可直接用于PP薄膜或其它制品的印刷。
用马来酸酐或丙烯酸在PP熔融状态下接枝大大改变了PP的极性,所得产物可用做增韧改性剂、相容剂使用。
南京塑泰的马来酸酐接枝PP的相关性能参数如下:基体树脂:PP 外观:淡黄本色颗粒接枝率:0.9~1.1MA%熔指:40以上g/10min(190℃,2.16kg)在相容性较差的两种聚合物共混时,往往需要加入分别和两种聚合物相容性都好的第三组分,称之为相容剂。
例如聚丙烯和尼龙-6的相容性极差,单靠机械的力量不能把二者混匀,此时如加入少许已经接枝有顺丁烯二酸酐的聚丙烯,由于顺丁烯二酸酐与尼龙-6的酰胺基团可发生化学反应,就可以大大改善聚丙烯和尼龙-6的相容性。
北京化工大学高分子材料改性原理及技术论文论文题目:PP共混改性的概述提交论文时间:2018年 12月5日目录第二章PP的共混改性 (4)1.改进PP耐低温冲击性 (4)1.1 PP/EPR、PP/EPDM (5)1.2 PP/SBS (5)1.3 PP/POE (6)1.4 PP/POE/PE (7)2.改进PP透明性 (9)2.1基体树脂的选用 (9)2.2成核剂的选用 (10)2.3成核剂用量的确定 (10)2.4其他助剂对透明性的影响 (11)2.5挤出工艺温度的影响 (11)2.6聚丙烯透明改性后的典型性能分析 (12)3. 改进PP着色性 (12)3.1工艺路线确定 (12)3.2结果与讨论 (13)4. 改进PP亲水性 (13)4.1 亲水助剂 (14)4.2 共混体系相容性 (14)4.3 其它工艺条件 (15)4.4 共混对聚丙烯其它性能的影响 (15)5. 改进PP抗静电性 (15)5.1实验试剂 (16)5.2核一壳结构聚苯胺粉末的制备 (16)5.3聚丙烯/聚苯胺复合材料的制备 (16)5.4测试 (16)5.5 结果与讨论 (16)参考文献 (17)第二章PP的共混改性聚丙烯 ( PP)是由丙烯聚合而得到的高分子化合物。
由于其原料丰富, 合成工艺比较简单, 与其他通用热塑性塑料相比, PP 具有相对密度小、价格低, 并有突出的耐应力、开裂性和耐磨性, 近年来发展迅速。
它是通用热塑性塑料中增长最快的品种, 在经济建设和人民生活中的地位日益重要, 成为塑料中产量增长最快的品种, 但聚丙烯也存在低温脆性、机械强度和硬度较低、成型收缩率大、易老化、耐温性差等缺点。
为了长期使用并扩大应用范围, 需对聚丙烯塑料进行改性。
PP改性的主要方法有化学法(共聚、交联、接枝)和物理法(填充和共混)。
国外对接枝等化学改性法研究较多,而且总的来说,化学改性法难度大,对经济技术等要求较高,所生产的树脂牌号较少,满足不了工业上对材料的高抗冲需求,而共混法工艺简单,经济实用,有很好的发展前景。
聚丙烯塑料的改性及应用
聚丙烯塑料是一种常见的塑料,它的主要优点包括稳定性高、机械性能好、成本低廉等。
然而,在实际应用中,聚丙烯塑料的一些性能可能无法满足特定需求,因此需要进行改性。
聚丙烯塑料的改性方法有很多种,其中较为常见的包括共混改性、填充改性、交联改性等。
共混改性指的是将聚丙烯与其他树脂混合在一起,以获取其它树脂的特性,从而改善聚丙烯的性能。
填充改性则是在聚丙烯中添加一些填充物,例如纤维素、碳酸钙等,以改善聚丙烯的强度等性能。
交联改性则是通过交联聚丙烯来获得更好的热稳定性和机械强度等性能。
通过改性,聚丙烯塑料可以应用于更广泛的领域。
例如,通过共混改性和填充改性,可以将聚丙烯用于汽车零部件、管道、建筑材料等领域。
交联改性后,聚丙烯可以用于电线电缆、自行车轮胎和医疗器械等领域。
除了改性,聚丙烯塑料也可以通过添加一些辅助剂,如抗氧化剂、紫外线吸收剂、阻燃剂等来增强其性能。
例如,聚丙烯建筑材料中添加阻燃剂可以提高其耐火性。
在实际应用中,聚丙烯塑料也存在一些局限性。
例如,由于聚丙烯的低表面能,它的附着力和耐腐蚀性有限。
为了改善这些问题,可以采用表面处理等方法来提高其表面能。
总之,改性可以使聚丙烯塑料的性能得到大幅提升,使其在更为广泛的领域中得到应用。
未来,如果能够开发出更高性能的聚丙烯塑料,那么它将在更多领域展现其应用潜力。
北京化工大学高分子材料改性原理及技术论文论文题目:PP共混改性的概述提交论文时间:2018年 12月5日目录第二章PP的共混改性 (4)1.改进PP耐低温冲击性 (4)1.1 PP/EPR、PP/EPDM (5)1.2 PP/SBS (5)1.3 PP/POE (6)1.4 PP/POE/PE (7)2.改进PP透明性 (9)2.1基体树脂的选用 (9)2.2成核剂的选用 (10)2.3成核剂用量的确定 (10)2.4其他助剂对透明性的影响 (11)2.5挤出工艺温度的影响 (11)2.6聚丙烯透明改性后的典型性能分析 (12)3. 改进PP着色性 (12)3.1工艺路线确定 (12)3.2结果与讨论 (13)4. 改进PP亲水性 (13)4.1 亲水助剂 (14)4.2 共混体系相容性 (14)4.3 其它工艺条件 (15)4.4 共混对聚丙烯其它性能的影响 (15)5. 改进PP抗静电性 (15)5.1实验试剂 (16)5.2核一壳结构聚苯胺粉末的制备 (16)5.3聚丙烯/聚苯胺复合材料的制备 (16)5.4测试 (16)5.5 结果与讨论 (16)参考文献 (17)第二章PP的共混改性聚丙烯 ( PP)是由丙烯聚合而得到的高分子化合物。
由于其原料丰富, 合成工艺比较简单, 与其他通用热塑性塑料相比, PP 具有相对密度小、价格低, 并有突出的耐应力、开裂性和耐磨性, 近年来发展迅速。
它是通用热塑性塑料中增长最快的品种, 在经济建设和人民生活中的地位日益重要, 成为塑料中产量增长最快的品种, 但聚丙烯也存在低温脆性、机械强度和硬度较低、成型收缩率大、易老化、耐温性差等缺点。
为了长期使用并扩大应用范围, 需对聚丙烯塑料进行改性。
PP改性的主要方法有化学法(共聚、交联、接枝)和物理法(填充和共混)。
国外对接枝等化学改性法研究较多,而且总的来说,化学改性法难度大,对经济技术等要求较高,所生产的树脂牌号较少,满足不了工业上对材料的高抗冲需求,而共混法工艺简单,经济实用,有很好的发展前景。
聚丙烯塑料的改性及应用概述聚丙烯(Polypropylene,简称PP)是一种常见的塑料材料,具有良好的加工性能、强度和耐化学腐蚀性。
然而,聚丙烯在某些方面的性能还有待改善。
改性聚丙烯通过添加不同的添加剂、改变配方比例或改变加工工艺等方式,改善了聚丙烯的某些性能,扩展了其应用范围。
本文将介绍聚丙烯塑料的改性方法及其在各个领域中的应用。
聚丙烯塑料的改性方法1. 添加剂改性添加剂改性是最常见的一种聚丙烯塑料改性方法。
通过向聚丙烯中添加不同的添加剂,可以改变聚丙烯的物理、化学性能,提高其加工性能和耐候性。
常见的添加剂包括: - 填充剂:如碳酸钙、滑石粉等,可以提高聚丙烯的刚性和抗冲击性; - 阻燃剂:如氯化磷、硫酸铵等,可以提高聚丙烯的阻燃性能; - 稳定剂:如抗氧剂、紫外线吸收剂等,可以提高聚丙烯的耐氧化和耐候性; - 助剂:如流动剂、增韧剂等,可以改善聚丙烯的加工性能。
2. 共混改性通过与其他聚合物进行混合,可以改善聚丙烯的性能。
常见的共混改性方法有物理共混和化学共混两种。
•物理共混:将聚丙烯与其他聚合物机械混合,形成共混体系。
物理共混可以改善聚丙烯的强度、韧性和耐热性。
•化学共混:通过共聚反应或交联反应,将聚丙烯与其他聚合物进行化学结合。
化学共混可以显著改善聚丙烯的力学性能、热性能和耐化学性。
3. 改变配方比例通过改变聚丙烯的配方比例,如增加共聚单体的含量、调节分子量分布等方式,可以改变聚丙烯的结晶度、熔体流动性和力学性能。
•增加共聚单体含量:在聚丙烯的聚合过程中,加入适量的共聚单体,如丙烯酸、丙烯酸酯等,可以改善聚丙烯的柔韧性、降低结晶度。
•调节分子量分布:通过控制聚合反应条件,可以得到不同分子量分布的聚丙烯,从而改善聚丙烯的加工性能和力学性能。
聚丙烯塑料的应用领域聚丙烯的优良性能使其在各个领域都有广泛的应用。
1. 包装行业聚丙烯具有较高的刚性和抗冲击性,被广泛用于包装行业。
聚丙烯制成的塑料包装材料可以应用于食品包装、医药包装、化妆品包装等领域。
PP共混改性配方大全之五兆芳芳创作聚丙烯是目前用量最大的通用塑料之一,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理性大等缺点,在一定程度上限制了其更普遍的应用.共混改性是PP增韧的最有效途径.它是利用组份之间的相容性或反响共混的原理,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,最终形成一种宏不雅上均匀,微不雅上相别离的新资料.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PEgMAH5;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杂、搅拌、挤出造粒,制成改性资料.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,可改良PP的韧性,增大低温下落球冲击强度.按配方比例的共混资料的屈服应力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杂机中混杂10min,然后采取双螺杆挤出机进行熔融共混,挤出造粒.挤出温度150220℃,螺杆转速为300r/min,经切粒、枯燥工序制得PP/HDPE共混改性资料.性能拉伸强度34.8MPa,悬臂梁冲击强度49.3J/m.该资料概略消光效果良好,可用于包装、日用品和修建资料等领域.3、PP/LLDPE共混改性配方树脂PP(EPF30R)6070;钛酸酯偶联剂(ND2311)适量;LLDPE1520;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;加工工艺等高速混杂机预热至110℃,参加一定量的无机填料,低速搅拌15min后,分三次参加填料质量分数为2%的偶联剂,每次参加偶联剂后,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,混杂后参加双螺杆挤出机料斗中,挤出造粒.挤出温度190220℃,主螺杆转速200r/min,喂料螺杆转速20r/min.粒料枯燥后注塑成所需制品,注射温度190210℃,注塑和保压压力Mpa,预塑压力6MPa.性能采取PP与LLDPE共混,可提高PP的韧性和耐情况应力开裂性,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,包管资料有足够的刚性.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资料.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,放入高速混杂机中低速搅拌1min,然后高速搅拌1min,出料,放入双螺杆挤出机中,混杂挤出造粒.双螺杆挤出造粒采取中等偏强剪切的螺杆组合,各段温度为:第一段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分离剂液体石蜡0.1;增韧剂POE15;加工工艺先将CaCO3在110℃下枯燥4h,按配方比例参加高速混炼机中混杂1min,然后参加钛酸酯偶联剂和分离剂低速混杂3min,进行概略活化处理.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及经概略活化处理的CaCO3混杂搅拌均匀,混杂搅拌温度为100~105℃,时间为5min.最后用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强效果好过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及润滑剂一起参加高速混炼机中,混杂搅拌均匀,混杂搅拌温度为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概略张力值,可以认为两者具有一定相容性,共混时,起到较好的相容和增韧作用.7、PP/HDPE/EV A共混改性配方树脂PP(粉料)100;EV A(V A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参加高速混杂机中,高速混杂搅拌10min,料温达90~100℃,使活性CaCO3粉料、HDPE、EV A与PP粉料混杂均匀便可出料.将混杂好的物料用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80100℃,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℃.EV A改性PP料冲击性能高、韧性好、光泽度高、成本低,在工程方面有广漠的应用前景.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,放入高速混杂机中混杂搅拌均匀,出料,然后在挤出机中熔融共混挤出造粒.挤出温度170230℃.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的参加,减小了分离相的尺寸,促使体系分离均匀,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,放入高速混杂机中混杂搅拌均匀,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.性能该资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,满足汽车在不合温度情况下使用.10、PP/PA66共混改性配方树脂PP100;相容剂PPgMAH10;PA6620;助剂0.2;加工工艺把PP、PA及助剂在高速混杂机中混杂搅拌,然后挤出造粒.混杂温度80100℃,搅拌时间10min;挤出温度为45℃,螺杆转速60120r/min性能PA66与PP共混,使共混资料在常温及低温下缺口冲击强度有较大提高,在掺入10%PPgMAH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%.11、PP/PET共混改性配方树脂PP100;成核剂0.1;PET15;相容剂PPgAA5;加工工艺将各组分按配方比例称量,放入高速混杂机中混杂搅拌均匀,出料,然后在挤出机中熔融共混挤出造粒.挤出机L/D为25:1;料筒温度30℃,螺杆转速60100r/min.性能拉伸强度34.2MPa;弯曲强度63.1MPa.PET与PP共混,既可以改良PET的缺点,又可以提高,又可以提高PP的冲击强度和力学性能.但两种树脂极性相差较大,PET是极性聚合物,PP是非极性聚合物,两者相容性差.参加PPAA5,可明显地改良两者相间的相容性.12、PP/PBT共混改性配方树脂PP100;PBT20;润滑剂EBS0.5;相容剂E/EA/GMA5;加工工艺将各组分按配方比例称量,放入高速混杂机中混杂搅拌均匀,出料,然后在挤出机中熔融共混挤出造粒.挤出机的L/D≥20:1;料筒温度190~230℃;螺杆转速100~160r/min.性能拉伸强度37.2MP;弯曲强度76.5MPa;冲击强度10KJ/m2.PBT是极性聚合物,而PP是非极性高份子,两者之间不相容,采取E/EA/GMA相容剂,提高界面粘接力,起到良好的相容作用.13、PP/SBS共混改性配方树脂PP100;增韧剂SBS20;抗氧剂1520D0.4;润滑剂EBS0.2;加工工艺将各组分按配方比例称量,放入高速混杂机中混杂搅拌均匀,出料,然后在挤出机中熔融共混挤出造粒.挤出机的长径比为25:1:挤出温度155215℃;螺杆转速为100~160r/min.性能随着SBS参加量的增加,共混资料的冲击强度、断裂伸长率逐步提高,拉伸强度、弯曲强度、模量和硬度则会下降.14、PP/SBR共混改性配方树脂PP60;交联剂BP03;增韧剂粉末丁苯橡胶(SBR)14;润滑剂硬脂酸0.8;抗氧剂1680.2;填料纳米碳酸钙20;β晶成核剂2加工工艺将PP、SBR和填料按配方比例称量,放入高速混杂机中混杂搅拌均匀,出料;将成核剂、交联剂、抗氧剂、润滑剂按配方比例称量,混杂搅拌均匀;然后将两种混杂料一同参加高速混杂机中进行充分混杂,混杂好的物料参加到双螺杆挤出机中混炼,经双螺杆挤出机挤出冷却,通过切粒机造粒.机筒温度:一区195℃,二区200℃,三区205℃,四区200℃,五区195℃;螺杆转速为300r/min性能拉伸强度35.8MPa;断伸长率12.3%,弯曲强度34.2MPa;缺口冲击强度15.4KJ/m2.。
共混改性是一种简单而有效的改性方法,将其它塑料,橡胶或热塑性弹性体与PP共混可制被兼具这些聚合物性质的高分子合金。
聚丙烯的共混改性可以改进聚合物的耐低温冲击性、透明度、着色性、抗静电性等。
由于共混改性具有操作简单、生产周期短、适合批量生产等优点,使其发展十分迅速。
常用于聚丙烯共混改性的高聚物有聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、乙丙橡胶(EPR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、顺丁橡胶(ER)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等。
EPDM、SBS、EVA等弹性体与PP共混后,材料中的弹性体微粒能够吸收部分冲击能量,并作为应力集中剂来诱发和抑制裂纹增长,使PP由脆性断裂转变为延性断裂,使其冲击强度大幅度提升,有效改善PP的韧性。
PA、ABS等刚性聚合物与PP共混则可以在增韧的同时保证材料的强度和刚性。
但是由于这类刚性聚合物都是极性聚合物,与PP的相容性较差,在改性时必须加入合适的增容体系,也就是相容剂,南京塑泰有十多种相容剂,可根据不同的共混体系来选择。
采用相容剂技术和反应性共混技术对PP进行共混改性是当前PP共混改性发展的主要特点。
它能在保证共混材料具有一定的拉伸强度和弯曲强度的前提下大幅度提高PP耐冲击性。
相容剂在共混体系中可以改善两相界面黏结状况,有利于实现微观多相体系的稳定,而宏观上是均匀的结构状态。
反应型相容剂除具有一般相容剂的功效外,在共混过程中还能在两相之间产生分子链接,显著提高共混材料性能。
PP/弹性体二元共混体系虽有很好的韧性效果,但往往降低了材料的强度和刚度,耐热性能也有所降低。
在二元共混体系中加入有增容作用或协同效应的物质,形成多元共混体系,则其综合性能可得到进一步提高。
为了提高增韧PP的硬度、热变形温度及尺寸稳定性,可使用经偶联剂活化处理的填料或增强材料进行补强。
例如采用弹性体/无机刚性粒子/PP三元复合增韧体系实现PP的增韧增强(南京塑泰有此增韧增强母粒ST-12),提高材料的综合性能,并且具有较低的成本。
聚丙烯(PP)化学改性和物理改性技术特点1.PP化学改性通过共聚改性、交联改性、接技改性、添加成核剂等使PP高分子组分与大分子结构或晶体构型发生改变而提高其机械性能、耐热性、耐老化性等性能,提升其综合性能、扩大其应用领域。
(1) 共聚改性共聚改性是采用茂金属等催化剂在丙烯单体合成阶段进行的改性。
当单体聚合时,加入的烯烃类单体与之进行共聚,聚合得到无规共聚物、嵌段共聚物和交替共聚物等,均聚PP的机械性能、透明性和加工流动性都得以提升。
茂金属催化剂形成的络合物是以不规则形状受到一定限制的过渡状态作为单一活性中心,达到精确控制相对分子质量及其分布、共聚单体含量、主链上的分布和高聚物晶型结构。
(2) 接枝改性PP树脂分子呈非极性结晶型线型结构,表面活性低,无极性。
存在表面印刷性不良;涂布粘接不良;与极性高聚物难以共混;与极性增强纤维、填料难以相容的缺点。
接枝改性是向其大分子链上引入极性基团,实现改善PP的共混性、相容性和粘结性,达到克服难共混、难相容与难粘接的缺点。
在引发剂作用下,熔融混炼时接枝单体进行接技反应,引发剂在加热熔融受热时分解产生活性游离基。
当活性游离基遇到不饱和羧酸单体时,促使不饱和羧酸单体不稳定键打开后与PP活性游离基反应形成接枝游离基,随后通过分子链转移反应而终止。
PP常见的接枝改性方法有:熔融法、溶液法、固相法、悬浮法等。
接枝改性后的PP分子链中氢原子被取代而呈现较强极性,这些极性基团使得PP相容性增强,耐热性、机械性能大幅提升。
(3) 交联改性交联改性主要是把线型或者是枝状的聚合物通过交联的方法改性成为网状结构的聚合物。
PP交联改性可以使其力学性能、耐热性以及形态稳定性得到改善,成型周期缩短。
聚丙烯交联改性主要方法有化学交联改性、辐射交联改性,它们主要区别在于交联机理不同、活性源不同;化学交联改性是通过添加交联助剂来实现聚丙烯改性,辐射交联改性主要是通过强辐射或强光来实现,由于辐射交联改性对PP厚度要求使得该法普及困难。
聚丙烯的共混改性材料一班历晨 1205101018摘要:聚丙烯,是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。
按甲基排列位置分为等规,无规和间规聚丙烯三种。
甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯,若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧无规聚丙烯,当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。
一般工业生产的聚丙烯树脂中,等规结构含量约为95%,其余为无规或间规聚丙烯。
关键字:聚丙烯共混改性、聚丙烯改性研究、改性制品八大应用聚丙烯共混改性PP/EVA共混体系 : 物理共混改性的方法分别制备出乙烯—醋酸乙烯含量为0~20wt%的聚丙烯(PP)/乙烯—醋酸乙烯(EVA)共混切片,以PP为皮层、PP/EVA共混物为芯层,采用熔融纺丝工艺制备出皮芯复合中空纤维。
文中通过研究原材料的组成、EVA含量、复合比例、纺丝温度和挤出速率/卷绕速率匹配对熔融纺丝稳定性的影响,确定了最佳熔融纺丝工艺,同时对复合纤维的力学性能进行了测试。
采用差示扫描量热分析仪(DSC)、声速仪、宽角X-射线衍射仪(WXRD)和扫描电子显微镜(SEM)等分析与检测手段对PP/EVA共混物及共混纤维进行相关性能测试,并经过浸泡,研究皮芯复合中空纤维对有机小分子物质的吸附性能。
结果表明:1、当EVA含量为0~20wt%时,可以顺利的进行共混造粒。
PP/EVA共混物的熔融指数随着EVA质量百分含量的增加而明显降低;随着温度的升高,共混物熔融指数在230℃后急剧升高,流动性明显改善;PP/EVA共混体系为热力学不相容体系。
2、具有可纺性的PP/EVA共混物,经严格控制纺丝条件,可以纺制成一定直径且粗细均匀的皮芯复合中空纤维。
最佳纺丝工艺条件为:EVA含量10wt%,皮芯复合比6/4,纺丝温度230℃,挤出速率39.69g/min,卷绕速率500m/min。
3、随EVA含量的增加和拉伸倍数的增大,纤维的纤度和断裂强度单调减小。
当EVA含量为10wt%,实际拉伸倍数为3.7时,纤维的纤度为9dtex,断裂强度和断裂伸长分别为3.0cN/dtex、39%。
4、皮芯复合中空纤维通过纤维内部EVA中的极性基团吸附有机小分子物质,吸附量主要取决于纤维中EVA的含量。
5、乙烯—醋酸乙烯与有机小分子物质的溶解度参数差异决定吸附量,两者的溶解度参数差异越小,吸附量越大,因此皮芯复合中空纤维对丙烯酸甲酯的吸附性能很好,对苯乙烯吸附性较好,对乙酸乙酯和柏树精油的吸附性相对较差。
6、拉伸倍数在0~4倍时,随着拉伸倍数的增加,纤维对有机小分子物质的吸附量降低;随着温度的升高,纤维对有机小分子物质的吸附量在50℃时出现最大值.PP/TPEE共混体系:聚丙烯(PP)纤维是由等规聚丙烯经纺丝加工制得的纤维,具有质轻、强力高、弹性好、化学稳定性好、制造成本低、再循环加工简便等特点,被广泛用于无纺布、卫生用品、绳索等。
但由于聚丙烯纤维大分子内不含任何极性基团,结构规整,结晶度高,疏水性强,分子内不含能与染料发生作用的染座,所以丙纶的染色性能较差,严重影响了其在服用纺织品上的应用。
因此,对聚丙烯进行可染改性,是广大研究工作者一直关注的热点。
其中在聚丙烯基体中通过加入含染座的改性剂进行共混改性,是聚丙烯纤维可染改性的主要方法。
但改性剂的添加,会对聚丙烯的纺丝性能和纤维力学性能带来较大的影响,因此,选择适宜的改性添加剂及如何改善聚丙烯与改性添加剂的相容性,是共混改性的难点。
本文采用共混改性的方法,选用与PP溶解度参数较接近的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)与聚四亚甲基醚二醇(PTMG)的嵌段共聚物(TPEE)作为改性添加剂,分别以乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(PP-g-GMA)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为相容剂,在双螺杆挤出机中按一定共混比例制得共混样品;利用扫描电镜(SEM)、旋转流变仪、差示扫描量热仪(DSC)、X-射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TG)等对共混物的结构与性能进行表征,并选择分散效果较好的样品,进行了可染丙纶的试纺。
SEM分析结果表明:相容剂POE-g-GMA使TPEE分散相颗粒在PP基体中的尺寸最小,分散性最好。
此外,共混的最佳温度为230℃。
旋转流变仪分析结果表明:首先,PP/TPEE共混物熔体为假塑性流体,且具有较宽线性黏弹区域。
其次,相容剂自身的黏度以及对共混物的增容效果都会影响共混物的动态模量和复数黏度。
Han曲线结果表明:添加EVA的共混物的Han曲线斜率最小,说明添加EVA的共混物中分散相的尺寸均匀性最差。
时-温叠加曲线表明:EVA的加入降低了共混体系的相分离温度,而PP-g-GMA以及POE-g-GMA的加入提高了时温叠加曲线的频率适用范围。
cole-cole曲线表明:共混物的相分离温度与时-温叠加曲线的结果相一致,且得出的相分离温度更为准确直观。
DSC与XRD 分析结果表明:TPEE及相容剂的加入提高了PP的结晶速率,改变了PP的结晶尺寸。
TPEE的加入提高了PP的结晶温度,对共混物起到了异相成核的作用,同时阻碍了PP链段的运动与PP链段排入有序的晶格,使得共混物的结晶度低于纯PP。
在三种相容剂中,EVA使得PP/TPEE的结晶度降低最明显,而POE-g-GMA对PP/TPEE结晶度的影响较小。
热失重分析结果表明,EVA与TPEE的热稳定性相对较差,PP、POE-g-GMA、PP-g-GMA的热稳定性相对较好。
PP/TPEE共混物的第一个热失重区是由于共混物中TPEE发生热降解所导致的,而第二个热失重区则主要是由于PP的热降解所致。
选择对分散效果较好的PP/TPEE/POE-g-GMA共混物在中试试验设备上进行了可染丙纶POY的试纺,结果表明,共混物具有较好的可纺性,纤维的力学性能呈现低强高伸现象,得到的纤维可以染成较深的颜色。
PP/PVC共混体系:研究了不同温度,不同压力下接枝物用量对共混物力学性能以及流变行为的影响,并通过扫描电镜(SEM)对共混物的亚微观相结构进行了分析。
结果表明:该接枝物对PP/PVC 共混体系有较好的增容效果,材料的拉伸强度提高,并出现一峰值,而基体的抗冲强度基本保持不变;共混物熔体保持典型的假塑性流体特性。
本文进一步系统研究了gPP/PVC共混体系,并将它与纯的PP/PVC共混体系进行了对比。
在相同配比情况下,gPP/PVC共混体系的相容性较纯PP/PVC 共混体系有了较为明显的改善,具体体现在力学性能提高;PVC部分的玻璃化温度降低,温度区间变宽;电镜照片中分散相颗粒明显变小且均匀化,相与相之间的连接处变的发白。
共混体系“切力变稀”的假塑性流体特性仍没有改变,表现粘度在gPP/PVC小配比时,随gPP含量的增加而降低,但在大配比(80/20)时则相反。
揭示了相反转及gPP中均聚物和共聚物对共混体系的影响PP/POE共混体系:聚丙烯(PP)是一种综合性能优异的热塑性塑料,应用十分广泛。
但其冲击强度较小,拉伸强度偏低,这就大大限制了PP的应用。
为扩展PP的应用范围,获得同时具有较高韧性、较低强度与硬度、较高透光率及较高流动性的聚丙烯(PP)专用料,橡胶的种类与用量、加工助剂等对PP的韧性、强度、硬度、加工性能以及透明性的影响。
与其它橡胶相比,添加乙丙橡胶EPR1后的PP 具有较高的韧性、较低强度与硬度、较高透光率及较高流动性;添加聚乙烯蜡的PP专用料的综合性能最好。
并运用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)及扫描电子显微镜(SEM)等手段对PP专用料的浸泡变色原因进行探讨,结果表明:添加聚烯烃弹性体(POE)的PP专用料在浸泡时发生二次结晶现象,导致材料透明性下降;而添加EPR后就PP专用料在在浸泡时发生未发生二次结晶,材料的透明性基本不变。
通过熔融共混法制备了PP/POE/硅灰石复合材料,研究了硅灰石的形貌及用量对复合材料相关性能的影响。
力学性能及扫描电镜(SEM)等测试结果表明,随着硅灰石含量的增加,复合材料的拉伸强度先上升后下降,缺口冲击强度和断裂伸长率逐渐下降,且针状硅灰石体系的力学性能优于超细硅灰石体系。
熔融指数(MFR)的测试结果表明,随着硅灰石含量的增加,PP/POE/硅灰石复合材料的熔融指数逐渐下降,而针状硅灰石体系的加工性能比超细硅灰石体系差。
XRD及DSC测试结果表明,硅灰石的加入并没有改变PP的晶型,但复合材料的微晶尺寸变小,且针状硅灰石的异相成核作用较超细硅灰石明显。
维卡耐热分析显示:硅灰石的加入提高了复合材料的耐热性,而且针状硅灰石效果更好。
通过熔融共混法制备了PP/POE/碱式硫酸镁晶须(MOS)复合材料,研究了MOS的用量对复合材料相关性能的影响。
力学性能及扫描电镜(SEM)等测试结果表明,随着MOS含量的增加,复合材料拉伸强度先上升后下降,缺口冲击强度和断裂伸长率逐渐下降。
熔融指数(MFR)的测试结果表明,随着MOS含量的增加,PP/POE/MOS复合材料的熔融指数逐渐下降。
极限氧指数(LOI)的测定显示,随着MOS的增加,复合材料的阻燃性能得到很大的改善。
维卡耐热分析显示,MOS的加入提高了复合材料的耐热性。
聚丙烯改性的研究聚丙烯改性研究的研究进展。
采用熔融共混法对化学交联改性聚丙烯、结晶成核剂改性聚丙烯、纳米二氧化硅改性聚丙烯、超细碳酸钙改性聚丙烯等进行了系统的研究,主要讨论了各因素对复合体系力学性能的影响规律,并从微观结构阐述其改性机理。
研究表明,化学交联可以明显改善聚丙烯的综合力学性能,并在引发剂0.2%wt,交联剂1.3%wt左右时达最佳,并探讨了化学交联作用机理以及交联剂对熔体流动速率和凝胶含量的影响;β结晶成核剂可以明显提高聚丙烯的缺口抗冲强度,当结晶成核剂含量为0.5%wt时高达30KJ/m~2以上,但是拉伸强度和弹性模量有所下降,XRD数据表明,这与β晶型的含量是互相匹配的,并用附生结晶作用机理得到了解释,热处理可以从一定程度上改善β晶型聚丙烯的力学性能,并通过差热分析研究了TMB对β晶型聚丙烯结晶行为的影响;当纳米二氧化硅含量为2%wt左右也可以制备出综合性能优良的聚丙烯,拉伸强度可以达到35.67MPa,弹性模量可以达到 1.65Gpa,弯曲强度可以达到42.72MPa,弯曲模量可以达到1.07Gpa,缺口抗冲强度可以达到11.25KJ/m~2,PLM表明,纳米二氧化硅可以使聚丙烯球晶细化;超细碳酸钙改性聚丙烯时,在5%wt左右力学性能达到最佳,拉伸强度可以达到33.68MPa,弹性模量可以达到1.38Gpa,缺口抗冲强度可以达到9.38J/m~2。
聚丙烯改性八大应用一、以PP为载体的碳酸钙填充母料碳酸钙填充母料自上世纪八十年代初诞生以来,已为塑料加工行业和全社会做出了巨大贡献,年产量达一百多万吨,是改性塑料重要的品种之一。