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嘉峪檢測網 2021-12-10 22:17
聚丙烯,是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。按甲基排列位置分為等規聚丙烯(isotactic polypropylene)、無規聚丙烯(atactic polypropylene)和間規聚丙烯(syndiotactic polypropylene)三種。
通常為半透明無色固體,無臭無毒。由于結構規整而高度結晶化,故熔點可高達167℃。耐熱、耐腐蝕,制品可用蒸汽消毒是其突出優點。密度小,是最輕的通用塑料。缺點是耐低溫沖擊性差,較易老化,但可分別通過改性予以克服。
接枝改性
20世紀90年代初,美國提出先進的固相接枝改性法,現已開發出相關產品,如伊士曼公司生產的氯化改性pp(mcpp)樹脂,在我國市場每噸售價高達50多萬元。改性pp(mpp)和mcpp作為特種pp專用料,大大擴展了pp的應用范圍,具有極大的經濟效益。
采用固相接枝法對等規pp進行改性得到mpp,然后對mpp進行氯化即可獲得mcpp固體粉狀樹脂。氯化改性后的樹脂附著力強,接伸模量提高,易于與其他樹脂共混;而且由于改性使pp的結晶受到破壞,極性增加,從而可溶于某些溶劑,制得不同濃度的mcpp溶液。
mpp的用途主要有四個方面。一是提高工程塑料的耐沖擊性能。用mpp作相容劑,制得的pp與其他塑料的共混物沖擊強度提高2~3倍,可用作抗沖擊殼體材料;二是exfer塑料公司開發的dexpro合金,即為聚酰胺和pp在相容劑存在下的合金,現已商品化;三是用作熱塑料粉末涂料,用于金屬底材表面,起到防腐和抵抗化學藥品的作用。
日本nozagl-giz牌號產品就是pp與尼龍的合金材料,具有較高的耐化學藥品和耐油性能,尤其是具有極佳的耐氯化鉀性能三是提高pp填料的粘合性。mpp的引入可提高填料與pp的相容性,改善復合材料的性能,提高材料的整體熱穩定性和局部抗熱能力;四是mpp也應用于自由基活性廢料的固化。此外,mpp還可用于提高pp纖維的可染色性和塑料制品的可裝飾,制造可蒸煮的包裝材料等。
共聚改性
共聚改性是指采用催化劑,以丙烯單體為主在聚合階段進行的改性。丙烯單體與其它烯烴類單體進行共聚合可以提高聚丙烯的低溫韌性,沖擊性能,透明性和加工流動性。例如在丙烯、乙烯共聚得到的聚合物中,由于乙烯和丙烯鏈段的無規則分布使得物的結晶度降低。嵌段共聚2%-3%的乙烯單體可制得乙丙共聚橡膠,可耐-30℃的低溫沖擊。當乙烯含量達到30%時則成為無規共聚物,具有結晶度低,沖擊性能好,透明性好等特點。
交聯改性
聚丙烯的交聯改性是提高聚丙烯熱變形溫度的有效方法,也能提高聚丙烯的力學性能,交聯改性主要有輻射交聯法和化學交聯法。輻射交聯是在高能射線的作用下聚丙烯分子鏈產生自由基進而進行交聯反應。化學交聯一般是在PP中加入過氧化物作為引發劑,同時加入助交聯劑實現交聯反應。聚丙烯的交聯改性過程中降解和交聯反應同時存在,采用輻射交聯時交聯效率比較低,而采用化學交聯時一般都是通過加入帶有不飽和鍵的助交聯體系促進交聯反應。
共混改性
共混改性是一種簡單而有效的改性方法,將其它塑料,橡膠或熱塑性彈性體與PP共混可制被兼具這些聚合物性質的高分子合金。聚丙烯的共混改性可以改進聚合物的耐低溫沖擊性、透明度、著色性、抗靜電性等。由于共混改性具有操作簡單、生產周期短、適合批量生產等優點,使其發展十分迅速。常用于聚丙烯共混改性的高聚物有聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、乙丙橡膠(EPR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、順丁橡膠(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等彈性體與PP共混后,材料中的彈性體微粒能夠吸收部分沖擊能量,并作為應力集中劑來誘發和抑制裂紋增長,使PP由脆性斷裂轉變為延性斷裂,使其沖擊強度大幅度提升,有效改善PP的韌性。PA、ABS等剛性聚合物與PP共混則可以在增韌的同時保證材料的強度和剛性。但是由于這類剛性聚合物都是極性聚合物,與PP的相容性較差,在改性時必須加入合適的增容體系。
最直接有效的辦法——填充改性
填充改性一般是指在PP樹脂中添加碳酸鈣、滑石粉、云母粉、硅灰石粉等非金屬礦粉體材料或其它材料,不僅可以顯著提高PP的剛性、耐熱性、提高尺寸穩定性、耐高溫蠕變性、硬度等等,大部分還能起到增量降低成本的作用。
在填充改性中,首先要解決好填料在PP樹脂基體中的分布、分散是否均勻的問題。無機填料中硅灰石獨特的針狀結構可以很好的解決這一問題。另外,硅灰石的針狀纖維也可明顯的達到增強改性的效果。
來源:聚烯烴人