聚丙烯改性研究
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低密度聚乙烯(LDPE)共混改性聚丙烯(PP)一、实验目的通过本实验,使学生初步了解和掌握聚丙烯的性能以及聚合物共混改性的方法;了解标准试样的制备方法;了解并掌握简单的聚合物复合材料的表征方法和测试手段,为毕业论文实验打下良好的基础。
聚丙烯(PP)的合成和应用可以追溯到上1950年,一位名叫Natta 教授成功地在实验室合成聚丙烯[1]。
大半个世纪过去,几代科研人员的投入大量精力,已经把聚丙烯从实验室产品开发成为富有功能的合成树脂的主导成员。
现今,聚丙烯是热塑性树脂中发展很成熟的种类之一。
我国对聚丙烯的基础性研究已有半个世纪,生产技术从催化剂的获得到聚合工艺的精进,以及新产品和新应用领域的开发都有很大进步,然而,同国外同行研究成绩相比,我国从聚丙烯产品的开发到应用均还存在差距,因此,聚丙烯领域的相关研究还有很大空间[2]。
聚丙烯与聚乙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯,ABS 组成五大通用塑料,其增长速度最快、开发潜力最大的一类树脂[3]。
聚丙烯作为热塑性树脂,具有很好的实用性,并且价格低廉,在人们的日常生活和工业生产制造等多个领域到处都发挥着重要作用。
聚丙烯(PP)具有比重小、耐热性好、耐腐蚀性好、成型加工容易、力学性能优异且原料来源丰富、价格低廉等优点[1],已经在全世界范围内大量生产和使用,其产量仅次于聚乙烯,成为第二大塑料品种[2]。
聚丙烯的优点得以让其迅速发展,但同时聚丙烯的缺点却也限制了其在各行各业中的应用,比如聚丙烯强度不高、易老化、易燃、韧性差、耐寒性差、低温易脆断、成型收缩率大、抗蠕变性能差、制品尺寸稳定性差、易产生翘曲变形等等[3]。
因此,对聚丙烯的改性势在必行。
从二十世纪六、七十年代起国内外就开始针对聚丙烯的缺点、对其如何改性进行了大量的研究,采用了多种方式对聚丙烯进行改性,提高了聚丙烯的性能,大大扩展了聚丙烯的应用范围[4-5]。
对聚丙烯的改性方法可划分为化学改性和物理改性。
化学改性有共聚、接枝、交联等,物理改性有共混、填充、增强等。
目录一聚丙烯........................................... 错误!未定义书签。
聚丙烯的性能................................... 错误!未定义书签。
(1)优点.................................... 错误!未定义书签。
(2)缺点.................................... 错误!未定义书签。
聚丙烯链的立体结构............................. 错误!未定义书签。
聚丙烯的晶体结构............................... 错误!未定义书签。
二聚丙烯改性....................................... 错误!未定义书签。
三聚丙烯填充与增强改性新材料....................... 错误!未定义书签。
聚丙烯填充改性性能特点及发展趋势............... 错误!未定义书签。
常用填充材料................................... 错误!未定义书签。
1、碳酸钙.................................... 错误!未定义书签。
2、滑石粉.................................... 错误!未定义书签。
3、高岭土.................................... 错误!未定义书签。
聚丙烯的增强改性............................... 错误!未定义书签。
聚丙烯填充与增强改性新材料..................... 错误!未定义书签。
1、碳酸钙与滑石粉填充改性聚丙烯.............. 错误!未定义书签。
2、玻璃微珠改性聚丙烯新材料.................. 错误!未定义书签。
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。
聚丙烯塑料的改性及应用1. 背景介绍聚丙烯(Polypropylene,简称PP)是一种常见的聚合物材料,具有良好的机械性能、耐热性、耐化学腐蚀性等特点,因此在工业和日常生活中广泛应用。
然而,纯聚丙烯材料在某些方面的性能仍然有待改善,这就需要对聚丙烯进行改性处理。
2. 改性方法2.1 添加剂改性添加剂改性是指向聚丙烯中加入适量的改性剂,以改善其特定性能。
常见的添加剂包括增塑剂、抗氧剂、阻燃剂等。
增塑剂可以提高聚丙烯的可塑性和柔韧性,抗氧剂可以延缓聚丙烯老化速度,阻燃剂可以提高聚丙烯的阻燃性能。
2.2 交联改性聚丙烯的交联改性是指通过物理或化学方法,在聚丙烯分子链之间建立交联,提高聚丙烯的热稳定性和力学性能。
常见的交联改性方法包括辐射交联、热交联和化学交联等。
2.3 接枝改性接枝改性是指将其他具有良好性能的高分子化合物接枝到聚丙烯分子链上,以提高聚丙烯的性能。
接枝改性可以增加聚丙烯的韧性、耐疲劳性和耐磨性等。
3. 改性聚丙烯的应用3.1 包装材料改性聚丙烯在包装材料领域有着广泛的应用。
由于其良好的耐热性和耐化学腐蚀性,改性聚丙烯袋可以用于食品、医药等领域的包装,保证产品的安全性和卫生要求。
3.2 汽车零部件改性聚丙烯在汽车工业中的应用越来越广泛。
其优异的力学性能和耐冲击性使得改性聚丙烯成为制造汽车零部件的理想材料,如汽车内饰件、车身板材、底盘保护装置等。
3.3 电子电器改性聚丙烯具有良好的绝缘性能和抗静电性能,因此在电子电器领域得到了广泛应用。
例如,手机壳、电视机外壳、电器配件等都可以采用改性聚丙烯制造。
3.4 医疗器械由于改性聚丙烯具有良好的耐腐蚀性、生物相容性和低毒性等特点,适用于医疗器械的制造。
例如,输液瓶、注射器、手术器械等都可以采用改性聚丙烯。
4. 结论通过添加剂改性、交联改性和接枝改性等方法,可以显著提高聚丙烯的性能,拓展其应用领域。
改性聚丙烯在包装材料、汽车零部件、电子电器和医疗器械等领域都有着重要的应用价值。
改性聚丙烯是一种经过改性处理的聚丙烯材料,它具有优异的性能和广泛的应用领域。
改性聚丙烯通过引入不同的功能单体或添加剂,改变了其原有的物理、化学和热学性质,使其满足特定的工程要求。
首先,改性聚丙烯具有良好的机械性能。
相比于传统聚丙烯,改性聚丙烯在强度、韧性和耐磨性等方面表现出更高的水平。
它可以承受更大的外力和应变,具有较高的抗拉强度和抗冲击性能,因此在工程结构、汽车零部件和机械制造等领域得到广泛应用。
其次,改性聚丙烯具有良好的耐化学性能。
由于改性处理,其材料表面引入了新的官能团或活性基团,这使得改性聚丙烯具有更强的耐酸、耐碱、耐溶剂等性能。
它可以在酸性或碱性环境中稳定运行,并且可以承受各种化学药品的腐蚀,因此在化工、医药和食品行业中被广泛应用。
此外,改性聚丙烯还具有较高的耐热性和隔热性能。
改性处理可以提高聚丙烯材料的热稳定性和热变形温度,使其能够在高温环境下长时间稳定运行。
同时,改性聚丙烯具有低热导率和良好的绝缘性能,可以作为隔热材料使用,广泛应用于建筑、电子和电力行业中。
除了上述基本性能外,改性聚丙烯还可以根据具体需求引入其他功能单体或添加剂,以赋予其更多的特性。
例如,可以引入导电单体使其具有导电性能,可以添加阻燃剂提高其阻燃性能,可以引入抗菌剂赋予其抗菌性能等。
这使得改性聚丙烯在不同的应用领域具有更广阔的应用前景。
综上所述,改性聚丙烯作为一种经过改性处理的材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。
它在工程结构、化工、医药、食品、建筑、电子和电力等领域都有重要的应用价值。
随着科技的不断进步和应用需求的不断增加,相信改性聚丙烯在未来会有更广阔的发展空间,并为社会带来更多的创新和进步。
V o l 39N o 5 76 化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICA L M AT ERIA LS 第39卷第5期2011年5月基金项目:国家863基金资助项目(2006AA100215)作者简介:刘双(1986-),女,在读硕士,材料科学与工程专业,主要从事功能高分子材料的理论与应用研究。
联系人:范力仁,教授。
高岭土/聚丙烯酸钠高吸水性复合材料表面交联改性及吸水动力学研究刘 双 范力仁*曾 鸣 栗海峰 罗文君 闫春泽(教育部纳米矿物材料及应用工程研究中心(中国地质大学),武汉430074)摘 要 以乙二醇二缩水甘油醚为交联剂,蒸馏水和丙酮的混合溶液为溶剂,用水溶液聚合法对高吸水性复合材料进行了表面交联反应。
结果表明,当交联剂用量为0 5%(相对于表面交联前吸水材料的质量),相比(水与丙酮的体积比)为0 15时材料的性能最好,吸水倍率达406g /g ,前130min 吸水材料的平均吸水速率达0 280g/g min -1,水的溶剂化作用引起的高分子链段松弛的速率决定了水凝胶的吸水速率。
关键词 高吸水复合材料,表面交联,吸水性能,溶胀动力学Surface modification and swelling dynamics of kaolin/sodiumpolyacrylate super absorbentLiu Shuang Fan Liren Zeng M ing Li H aifeng Luo Wenjun Yan Chunze (Eng ineering Research Center of Nano -Geomaterials o f Ministry of Education (ChinaUniversity of Geo sciences),Wuhan 430074)Abstract T he study was conducted with super -abso rbent s surface cro ss-linking r eact ion,et hy lene g ly co l dig lyc-i dy l ether used as cro ss -linker,and dist illed water and acetone used as the mix tur e solvent.T he results show ed when the content of cro ss -linker w as 0 5%of the quality o f co mpo site super -abso rbent and the volume r atio(water and aceto ne)w as 0 15,the distilled w ater abso rptio n perfo rmance of composit e w as the best value 406g /g ,and the av erag e max imum water absorptio n rate was 0 280g /g min -1.T he phenomena co uld be ex plained that the rate of relaxat ion o f po lymer chain due to solvent effect o f wat er deter mined the r ate o f wat er abso rptio n r ate of hydro gels.Key words hig h water -abso rptive mater ial,surface modificatio n,swelling propert y,sw elling dynamics在合成系高吸水性树脂中,聚丙烯酸系树脂是目前用量最大、最有前途的高吸水性树脂之一。
对聚丙烯的改性方法的探讨摘要:聚丙烯(pp)是五大通用塑料之一,具有密度小、刚性好、强度高、耐挠曲、耐化学腐蚀、绝缘性好等优等。
不足之处是低温冲击性能较差、易老化、成型收缩率大。
pp 用途相当广泛,可用于包括农业和三大支柱产业(汽车工业、建筑材料、机械电子)在内的诸多领域。
开拓pp在重大产业领域的市场,取代其他塑料,所凭借的因素一是pp 物美价廉、二是pp改性的进展。
尽管pp 生产工艺和催化剂历经几代更新,取得了很大的成就,但要用反应器产品直接作为某些目标产品(包括注塑级、纤维级、薄膜级等)的原料或专用料,有的还需提高它的综合性能。
即对反应器后产品作一定的改性。
反过来说,pp改性也扩大了自身的应用领域,通过改性,人们可以得到性能好和价廉的pp原料。
本文对聚丙烯的两种改性方法:化学改性和物理改性做了详细的阐述。
关键词:聚丙烯改性方法塑料按照参加聚合的单体组成,pp可分为均聚物和共聚物两种。
均聚物由单一丙烯单体聚合而成,因而具有较高的结晶度、机械强度和耐热性。
pp共聚物是聚合时加入少量乙烯单体共聚而成,具有较高的冲击强度。
广义上讲,相对于均聚物,共聚物可以说是一种改性产品。
目前国内石化厂生产pp以均聚物为主,品种单一,提供pp均聚物的改性方法无疑是有现实意义的。
一、化学改性聚丙烯的化学改性是指通过化学方法改变聚丙烯分子链上的原子或原子团的种类及组合方式的改性方法。
经化学改性后的聚丙烯,其分子链结构发生变化,从而对材料的聚集态结构或织态结构产生影响,改变材料性能,因此,通过化学改性可以得到具有不同应用性能的新材料。
1、聚丙烯的共聚改性以丙烯单体为主的共聚改性可在一定程度上增进均聚pp的冲击性能、透明性和加工流动性,它是提高pp 韧性,尤其是低温韧性的最有效的手段之一。
将丙烯、乙烯混合在一起聚合,其聚合物主链中无规则地分布着丙烯和乙烯链段,乙烯则起着阻止聚合物结晶的作用,当乙烯质量分数达到20%时结晶便很困难,当质量分数为30%时就完全无定形,成为无规共聚物,其特点是结晶度低、透明性好、冲击强度增大等。
据日本理化株式会社介绍,日本7%的PP为透明PP,透明PP的产量在400kt/a以上。
日本透明PP市场以微波炉炊具及家具两方面的消耗量最大。
日本出光化学公司制造出与PVC具有同样透明性和光泽性的透明PP,此刻可以广泛替代普通透明PVC制作文具、笔记本一类的包装物,价格只相当于PVC的20%-30%,1999年出售了1200 t透明PP。
韩国LG Caitex公司将透明PP作为PET的替代品推向市场,应用于水瓶、洗涤剂瓶、个人护理品的包装等方面。
Fina公司市场部声称,他们的透明PP新产物将打人具有300kt/a市场容量的PS食品包装。
德国BASF公司的PP无规共聚物Novolen3248 TC,具有高流动性〔熔体流动速率为48g/l0min〕、低翘曲性,透明度达90%,雾度10%,适用于薄壁包装与日用品。
Solvay公司研制的PP无规共聚物EltexPKLl76,含有乙烯和透明剂,主要用于制造单层透明瓶和挤压片材,片材可热压成型各种容器及装饰品。
其产物具有玻璃般的光泽、很好的化学不变性、耐环境应力开裂性和冲击强度。
德国Schneioler公司和Klein公司用透明聚丙烯替代PVC用于透明硬包装。
美国Amoco公司用透明改性剂出产的聚丙烯树脂经注、拉、吹工艺加工而成的水瓶可替代聚酯水瓶。
Montell Polyolefins公司比来推出了α烯烃改性PP树脂,牌号别离为273RCXP和276RCXP,主要用于注塑成型。
两种牌号的树脂都没有添加成核剂和透明助剂,此中273RCXP树脂的熔体速率为14g/10min,表示出低的气味性以及好的耐应力发白性能。
该树脂的透光性能相当于最好的PP无规共聚物,具有较高的光泽度,可制作成母粒形状用于出产固体或类似于用尼龙做成的半透明色母粒。
276RCXP树脂的熔体流动速率为16g/l0min,透光性和光泽度稍差些,但该树脂却展示出极佳的低温冲击性能,在低温下储藏后能经反复加热且耐冲击,可制作放于微波炉中的容器。
聚丙烯改性及其汽车保险杠的研制中文摘要本论文通过橡胶(POE)、聚丙烯(PP)、滑石粉共混和添加成核剂改变聚丙烯的结晶形态两种方式来对聚丙烯进行增韧,并通过马来酸酐(MAH)与苯乙烯(St)对聚丙烯(PP)进行增强极性改性,研究了改性后复合材料的性能,并取得了一定的效果。
在研究橡胶增韧PP的过程中,采用了DOW化学公司近几年推出的用茂金属催化剂通过乙烯和辛烯原位聚合技术生产的一种饱和乙烯一辛烯共聚物(POE)增韧改性PP。
对PP/POE体系的力学性能进行了研究,并用差示扫描量热仪(DSC)对其进行了详细的表征。
结果表明,POE加入随含量的增加,PP的冲击强度和断裂伸长率不断升高,拉伸屈服强度不断降低,且随着拉伸速率的增加,PP/POE共混体系的拉伸屈服强度逐渐升高,而断裂伸长率则逐渐降低;分析表明,加入POE破坏了PP分子链的规整性,阻碍PP的结晶,,导致其结晶度不断降低;POE与PP具有较好的相容性,POE加入没有改变PP的晶面间距和晶型。
在研究滑石粉对聚丙烯增强的过程中,采用1250目的滑石粉增强填充PP/POE体系,并对其力学性能进行了研究,随着滑石粉用量的增加,混合体系的冲击强度降低,但其断裂伸长率在加入15%之前一直在上升,15%后开始下降。
滑石粉对PP有异相成核作用,随着滑石粉的加入,球晶渐趋不规则,边界变得模糊,球晶尺寸下降,球晶分布趋于均匀。
在研究成核剂改变聚丙烯进行增韧的过程中,用β晶型成核剂(TMB-4)对PP的结晶和力学性能进行研究,结果表明,TMB-4能使共聚PP拉伸强度有所提高,TMB-4因诱发PP产生大量β晶,使其缺口冲击强度和断裂伸长率提高了56%和15%。
通过POE、成核剂、滑石粉复配来对PP进行增韧,并对其力学性能进行表征,结果表明,其冲击强度和拉伸强度都有一定程度的提高,综合性能良好。
一些性能达到了保险杠对PP复合材料的要求。
关键词:聚丙烯,POE,滑石粉,成核剂,结晶,力学性能安徽建筑工业学院本科生毕业论文AbstractIn the thesis,the polypropylene(PP) resin was modified for toughness by two methods,Including the adding of POE and Talcum powder,blending with nucleators to modify the crystallization off PP.And by maleic anhydride (MAH) and styrene (St) on polypropylene (PP) to enhance the polarity.The properties of PP composite were studied and the result is good.Saturation ethylene-oetylene copolylner(P0E) produced by DOW chemistry company via ethylene and octylene original position polymerization eatalysised by metallocene was adopted,when studying modified PP.the mechanical properties Of the PP/POE system were studied and they were investigated by differential seanning calorimetry(DSC).The results show that the impact strength and rupture elongation ratio of PP/POE can be increased gradually and tensile yield intension reduced gradually as the adding content of POE,while tensile yield intension can be increased gradually and rupture elongation ratio reduced gradually as the increasing of rate of estension.The crystallization analysis s how that the erystallization degree of PP was redueted sequeneely by adding POE to damage PP molecular thain regulation and hind PP crystallization.The crystallization shape and interplanar distance of PP was not changed by adding POE and there is very good consisteney between PP and POE.In the research process of that Talc reinforced polypropylene, talc was used to increase PP/POE system, and the mechanical properties were studied.with the increase of the amount of talc,the impact strength of the mixed system decreased, But the elongation at break before joining the 15% has been rising, over 15% began to decrease.Talc on PP play the role of heterogeneous nucleation,With the addition of talc,Spherulites become more irregular,boundaries are blurred,Spherulite size decreases,Spherulites to uniform.The influence ofβform(TMB-4) nucleators on erystallization and mechanieal properties of impact co-polypropylen was studied,the results show that TMB-4 inereases tensile intension to some extent.TMB-4 because of its indueting co-PP togenerate more.βcrystal form has more evidently increased impact strength and rupture elongation ratio of PP about 56% and 15% .The PP resin was modified for toughness by multiplicity formulation of POE,talc and nueleators,and the meehanieal properties of PP/POE/talc/nucleators were tested.The results show that Impact strength and tensile intension can be inereased to some extent and combination property is good.The PP composite reach the require of auto bumper.聚丙烯改性及其汽车保险杠的研制Keywords:polypropylene,POE,nueleator,crystallization,mechanical property安徽建筑工业学院本科生毕业论文目录第1章引言 (V)1.1国内外聚丙烯汽车保险杠发展现状 (1)1.1.1介绍 (1)1.1.2国内外聚丙烯汽车保险杠及专用料的发展概况 (1)1.2汽车保险杠用聚丙烯存在问题和开发难点 (3)1. 3聚丙烯汽车保险杠专用料 (3)1.3.1聚丙烯与弹性体共混料 (3)1.3.2 PP/EPDM型反应型共混料 (4)1.3.3嵌段共聚PP/聚烯烃热塑性弹性体(TPE)共混料 (4)1.3.4新型高分子材料—丰田超级烯烃聚合物 (4)1.3.5非交联发泡保险杠 (4)1.3.6汽车保险杠专用树脂 (5)1.3.7可涂饰汽车保险杠 (5)1.4汽车保险杠的成型方法和回收利用 (5)1.4.1汽车保险杠的成型方法 (5)1.4.2汽车保险杠的回收利用 (6)1.5汽车保险杠用聚丙烯增韧改性 (6)1.5.1化学改性 (6)1.5.2物理改性 (8)1.6汽车保险杠用聚丙烯增强改性 (10)1.7聚丙烯增韧增强改性存在的问题 (10)1.8聚丙烯增加极性改性 (11)1.9研究目的及意义 (11)第二章弹性体POE改性聚丙烯概述 (12)2.1 POE弹性体 (12)2.1.1 POE的性能 (12)2.1.2 POE对PP的共混改性 (12)2.2 POE与其他弹性体的比较 (13)2.3不同牌号的POE对共混体系力学性能的影响比较 (14)第三章实验 (16)3.1聚丙烯基料的选择 (16)3.2 增韧剂的选择 (16)3.3 填料的选择 (17)3.4实验部分 (18)3.4.1实验原料 (18)3.4.2主要设备 (18)3.4.3样品的制备 (19)3.5测试与表征 (21)聚丙烯改性及其汽车保险杠的研制3.5.1熔体流动速率测定 (21)3.5.2热变形温度测定 (22)3.5.3拉伸性能测定 (22)3.5.4冲击性能测定 (22)3.5.5示差扫描量热仪(DSC) (22)3.5.6 偏光显微镜 (23)第四章实验结果与讨论 (24)4.1 PP/POE混体系的物理机械性能分析 (24)4.2.PP/POE共混体系DSC分析 (27)4.4 PP/β成核剂体系性能 (30)4.5 MAH-St多组分单体熔融接枝聚丙烯 (33)第五章聚丙烯保险杠材料研制 (34)5.1 保险杠配方设计 (34)5.2 实验原料 (34)5.3主要设备 (34)5.4测试与表征 (34)5.5实验结果 (34)第六章总结 (35)参考文献 (36)致谢 (40)聚丙烯改性及其汽车保险杠的研制第1章引言1.1国内外聚丙烯汽车保险杠发展现状1.1.1介绍目前汽车制造业正向降低车身自重、减轻能源消耗方向发展。
pp的改性简介PP塑料,化学名称:聚丙烯英文名称:Polypropylene(简称PP)比重:0.9-0.91克/立方厘米成型收缩率:1.0-2.5% 成型温度:160-220℃。
成分结构PP为结晶型高聚物,常用塑料中PP最轻,密度仅为0.91g/cm3(比水小)。
通用塑料中,PP 的耐热性最好,其热变形温度为80-100℃,能在沸水中煮。
PP有良好的耐应力开裂性,有很高的弯曲疲劳寿命,俗称“百折胶”。
PP的综合性能优于PE料。
PP产品质轻、韧性好、耐化学性好。
PP的缺点:尺寸精度低、刚性不足、耐候性差、易产生“铜害”,它具有后收缩现象,脱模后,易老化、变脆、易变形。
日常生活中,常用的保鲜盒就是由PP材料制成成型特性1.结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解.2.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形.3.冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度.料温低温高压时容易取向,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕,90度以上易发生翘曲变形4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中.工艺特点PP在熔融温度下有较好的流动性,成型性能好,PP在加工上有两个特点:其一:PP熔体的粘度随剪切速度的提高而有明显的下降(受温度影响较小);其二:分子取向程度高而呈现较大的收缩率。
PP的加工温度在200-300℃左右较好,它有良好的热稳定性(分解温度为310℃),但高温下(270-300℃),长时间停留在炮筒中会有降解的可能。
因PP的粘度随着剪切速度的提高有明显的降低,所以提高注射压力和注射速度会提高其流动性,改善收缩变形和凹陷。
模温宜控制在30-50℃范围内。
PP熔体能穿越很窄的模具缝隙而出现披锋。
PP在熔化过程中,要吸收大量的熔解热(比热较大),产品出模后比较烫。
PP料加工时不需干燥,PP的收缩率和结晶度比PE低。
性能概述1、密度PP是所有合成树脂中密度最小的,仅为0.90~0.91g/cm3,是PVC密度的60%左右。
太原理工大学硕士学位论文聚丙烯改性研究姓名:王文杰申请学位级别:硕士专业:高分子化学与物理指导教师:吕志平20100501聚丙烯改性研究摘要本文利用对叔丁基苯甲酸、钛酸四异丙酯和正硅酸乙酯合成了钛类新型成核剂,考察了此类成核剂的性能;并探讨研究了N-甘氨酸基马来酰胺酸(GMA)、N-甘氨酸基马来酰胺酸钙(GMACa)和N-二乙酸基马来酰亚胺(DAMI)熔融接枝到聚丙烯上的可行性,考察了改性后聚丙烯的性能。
通过热重分析(TG)、X-射线衍射分析(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、偏光显微镜和力学性能测试等手段进行了表征,并测试了聚丙烯的维卡软化点和熔融指数。
TG测试结果表明:钛类成核剂在温度为254.1℃时开始分解,这说明此类成核剂在聚丙烯加工温度(200-220℃)下是稳定的,可以作为聚丙烯的成核剂。
DSC、XRD、维卡软化点和偏光显微镜测试结果表明:钛类成核剂为有效的聚丙烯α晶型成核剂,在聚丙烯中加入0.3%的成核剂TST后,其结晶温度和结晶速率都有了不同程度的提高,分别比纯PP提高了15.62℃和3%,结晶起始温度与结晶峰温度之差也由纯PP的4.4℃降低到了2.8℃;聚丙烯的维卡软化点比纯PP提高了7.7℃;聚丙烯的球晶尺寸明显减小,晶粒之间的界面模糊。
熔融接枝改性聚丙烯后,聚丙烯的结晶速率、结晶度和维卡软化点均有不同程度的提高,其中GMA在其质量分数为2%时,聚丙烯的结晶温度和结晶度分别比交联基础数据提高了9.18℃和5.6%;聚丙烯的维卡软化点提高了18.1℃;聚丙烯的晶粒明显细化,球晶之间界限不明显。
力学性能测试结果表明:利用钛类成核剂改性后,聚丙烯的力学性能都有了不同程度的提高。
其中拉伸强度最大为40.54MPa,最大增幅为15.2%;抗弯曲强度最大为61.35MPa,最大增幅为26.3%;抗冲击强度最大为13.02kJ/m2,最大增幅为114.9%。
利用熔融接枝改性聚丙烯后,聚丙烯的拉伸强度、抗弯曲强度和抗冲击强度比交联基础数据也有了大幅度地提高,而且尤以接枝N-甘氨酸基马来酰胺酸后聚丙烯的力学性能最好,其拉伸强度、抗弯曲强度和抗冲击强度最大分别为41.18MPa、51.74MPa和17.35kJ/m2。
关键词:聚丙烯,成核剂,钛类成核剂,熔融接枝,性能STUDY ON MODIFICATION OF POLYPROPYLENEABSTRACTIn this paper, a kind of new titanium nucleating agents were prepared by isopropyl titanate, p-tert-butyl-benzoic acid and tetraethyl orthosilioate, and their performance were investigated. The feasibility of melt-grafteded polypropylene(PP) by maleic anhydride(MAH), N-glycine amide maleic acid (GMA), N-glycine amide maleic calcium (GMACa) and N-diacetic acid maleimide (DAMI) were explored, and the performance of modified polypropylene were also studied.The modified polypropylene with new nucleating agents were tested by the methods of thermogravimetric analysis (TG), X-ray diffraction analysis(XRD), differential scanning calorimetry(DSC), polarizing microscopy and biomechanical testing, and vicat softening point and melt index were also tested.The results of TG show that titanium nucleating agent begin to decompose at the temperature of 254.1℃. They are stable in the polypropylene’s processing℃, so they can be used as nucleating agent of temperature (200-220)polypropylene.The results of DSC, XRD, vicat softening point and polarizing microscopy show that the titanium nucleating agent are effective α crystalline nucleating agent of polypropylene, the crystallinity, crystallization temperature and crystallization rate of modified polypropylene have been increased in varyingdegrees. Compared with pure PP, the crystallization temperature and crystallinity are increased 15.62℃ and 3%, the difference of crystallization onset temperature and crystallization peak temperature reduced from 4.4℃ of the pure PP to 2.8℃, vicat softening point of modified polypropylene increased 7.7℃. Polypropylene’s spherulite size are decreased significantly, and the boundaries between grains are weakened.The crystallization rate and crystallinity of modified PP by melt grafting have been improved to some extent, Compared with the cross-linking blank in 2% of GMA’s mass fraction, polypropylene’s crystallization temperature and crystallinity are increased 9.18℃ and 5.6%; vicat softening point of modified polypropylene increased 18.1℃, the grains of modified polypropylene are refined significantly, and the boundaries between spherulites are not obvious.The mechanical properties of PP modified with titanium nucleating agents are improved in varying degrees, the maximum of tensile strength is 40.54MPa, and the largest increase is 15.2%; the maximum of anti-bending is 61.35MPa, and the largest increase is 26.3%; the maximum of impact strength is 13.02kJ/m2, and the largest increase is 114.9%.The melt grafted polypropylene’s tensile strength, flexural strength and impact strength have been significantly increased compared with cross-linked blank of PP. The mechanical properties of grafted polypropylene by N-glycine Maleic acid amide are the best, their largest tensile strength, flexural strength and impact strength are 41.18MPa, 51.74MPa and 17.35kJ/m2.KEY WORDS: polypropylene, nucleating agents, titanium nucleating agents, melt grafting, performance第一章文献综述及选题聚丙烯(PP)是一种性能优良的塑料材料,具有高的热变形温度、优良的刚性、电绝缘性、卓越的耐折叠性和易加工成型。
因而广泛地应用于纤维、日用品、包装薄膜、工业制品、涂料等领域[1-3]。
在五大通用塑料中,产量仅次于聚乙烯和聚氯乙烯,国内消费量仅次于聚乙烯位列第二位。
但聚丙烯也存在对缺口敏感、韧性差、成型收缩率大和不耐磨等缺点。
随着塑料工业的迅速发展,工业需要调整产品结构,开拓新的应用领域,增加新型高性能的品种和牌号,大力研究开发PP改性技术和改性产品,促使PP向功能材料和工程塑料方向发展[4-9]。
1.1 聚丙烯改性方法为了改进聚丙烯性能,延长其寿命并进一步扩大聚丙烯的应用领域,聚丙烯的改性研究工作相当活跃,其方法也多种多样。
总体上可分为:物理改性和化学改性。
1.1.1 物理改性方法1.填充改性填充PP的有机填料有木粉、稻壳粉、玉米棒芯、花生壳粉等;常用的无机填料常用:碳酸钙、滑石粉、云母粉、硅灰石等。
为了得到性能优良的填充聚丙烯,应考虑以下几点:填料粒度、填料种类、填料的界面作用和填料在聚丙烯中的分散性等。