聚丙烯是最輕的通用塑料, 因其綜合性能優異, 生產成本低, 廣泛的用於家電, 包裝, 化工及汽車等領域, 產量居於通用塑料的第2位;聚丙烯的缺點是低溫衝擊性能差, 易老化, 而且抗靜電性, 耐候性和染色性差, 因此材料界和產業界都很關注聚丙烯的改性.
小編對聚丙烯幾個常見的改性方法進行簡單的介紹, 希望能夠和同行進行交流, 互有助益.
一, 聚丙烯 / 無機納米複合材料
剛性和韌性是考察塑料性能的兩個重要指標, 如何能夠使塑料同時具有良好的剛性和韌性是人們一直以來追求的目標, 無機納米例子改性是解決這一矛盾的方法之一.
與大粒徑填料改性聚合物相比, 無機納米粒子填充改性的聚合物具有更加優異的力學性能. 為了使無機納米粒子儘可能均勻的分散在聚合物基體中, 需要對無機納米粒子進行表面改性, 經過表面改性的無機納米粒子能夠提高它與基體樹脂界面層的黏結強度, 充分發揮剛性無機粒子對聚合物的增強增韌作用.
以納米級別的碳酸鈣為例, 用納米碳酸鈣能同時增強增韌, 且增韌效果比微米級碳酸鈣更好. 同時研究發現, 納米碳酸鈣的形態不同, 複合材料的力學性能也大不一樣. 立方形納米碳酸鈣有利於改善複合材料的衝擊性能, 而纖維狀納米碳酸鈣則能明顯改善材料的拉伸性能, 納米碳酸鈣能使PP球晶明顯的細化.
二, 聚丙烯微孔發泡材料
聚丙烯材料進行微孔發泡改性的時候, 它的強度不會降低, 原因很有趣, 因為該材料中含有比原來的缺陷或微細裂縫還小得多的孔徑, 因為這種孔徑的存在, 鈍化了塑料中原有裂縫的尖端, 且不會降低塑料的強度.
微孔發泡材料的韌性高, 疲勞壽命長, 比強度高, 熱穩定性高, 介電常數低. 除此之外還有質輕, 隔熱, 吸震, 隔音, 價格低廉等特點. 因此, 在汽車, 航天航空和其他各種運輸工具等領域微孔發泡聚丙烯得到了強力發展.
三, 成核劑改性聚丙烯材料
PP是一種不完全結晶的通用塑料, 它的結晶速度較慢, 容易形成尺寸較大的球晶, 導致製品的光澤度和透明改性差, 製品的外觀缺乏美感, 限制了其在透明包裝的日用品等領域的應用.
利用成核劑改性聚丙烯, 是一種製備透明度高, 力學性能優異的聚丙烯材料的簡單有效的方法, 因此在聚丙烯的改性當中被廣泛應用.
PP透明成核劑目前常見的有滑石粉, 二氧化矽, 雲母, 芳基磷酸鹽類等, 一般來講, 添加量不大於0.8%效果比較好, 具體的應用要依據現場情況具體分析.
四, 長玻纖增強聚丙烯材料
長玻纖纖維增強聚丙烯複合材料是目前熱塑性塑料市場中增長較快的塑料品種之一, 尤其是在汽車用塑料中, 為了能夠更好的發揮纖維的增強作用, 在塑料中纖維長度要大於Lc, 既臨界長度, Lc取值與塑料的種類有直接關係. 如果纖維的長度小於Lc, 其增強效果與一般的粉末填料區別不大. 例如, 玻纖增強PP中, 玻璃纖維的臨界長度為3.1mm, 而在另外一種經過化學改性的PP中, Lc可能降到0.9mm以下. 對於普通的短波纖增強塑料, 製品中的纖維長度一般只有0.2~0.6mm, 限制了製成品性能的提高. 而在長玻纖增強塑料部件中, 玻璃纖維的殘留長度可以達到3mm以上, 大大提高了製品的物理機械性能.
由於長玻纖增強熱塑性塑料製品中的纖維殘留長度較長, 它的衝擊強度比普通的纖維增強材料高了4倍左右;比強度(17.2%)更是比鋁材料(9.8%)都高, 此外, 這種材料的加工流動性好, 製品外觀光亮, 無塌坑等缺陷, 製品的成型收縮率也小.