最新PP與LDPE的共混改性

1、pp與ldpe的共混改性前言前言 1951 1951 年制成了結(jié)晶聚丙烯年制成了結(jié)晶聚丙烯, ,此后發(fā)展了此后發(fā)展了pp/ pepp/ pe 共混物，通過對聚丙烯進(jìn)行共混改性共混物，通過對聚丙烯進(jìn)行共混改性, ,克克服其紙服其紙 溫脆性、易老化、耐候性差等缺點(diǎn)溫脆性、易老化、耐候性差等缺點(diǎn), ,使其使其綜合性綜合性 能大大提高能大大提高, ,進(jìn)入了工程塑料領(lǐng)域進(jìn)入了工程塑料領(lǐng)域, ,并成為并成為通用工通用工 程塑料及合金的強(qiáng)用力的對手程塑料及合金的強(qiáng)用力的對手。目錄目錄一、一、pp與與ldpe共混配方及分析共混配方及分析 1)pp增韌配方 2)pp用ldpe增韌的原因 3)ldpe對pp增韌的

2、原理二、二、pp與與pp/ldpe共混試樣的制備共混試樣的制備 1)料的稱量與干燥 2)物料的混合 3)物料的注塑成型三、三、pp與與pp/ldpe共混試樣的檢測共混試樣的檢測 1)試樣外觀檢測 2)流變性檢測 3)拉伸強(qiáng)度檢測 4)燃燒實(shí)驗(yàn)pp增韌改性配方增韌改性配方 pp：850g ldpe：150gpp用用ldpe增韌的原因增韌的原因 pp作為一種通用塑料，力學(xué)性能良好，價格低廉但其作為一種通用塑料，力學(xué)性能良好，價格低廉但其對對缺口敏感，缺口沖擊強(qiáng)度較低缺口敏感，缺口沖擊強(qiáng)度較低，為此，我們需要對，為此，我們需要對pp進(jìn)進(jìn)行增韌。行增韌。 而而ldpe分子鏈柔順，柔韌性好。分子鏈柔順，

3、柔韌性好。 兩者溶解參數(shù)相近，極性相似兩者溶解參數(shù)相近，極性相似，若將，若將pp與與pe共混合金共混合金化化可使可使pp達(dá)到增韌的效果。目前，達(dá)到增韌的效果。目前，pe增韌增韌pp，是最常用、，是最常用、最經(jīng)濟(jì)，也是最成功的共混增韌體系最經(jīng)濟(jì)，也是最成功的共混增韌體系增韌原理增韌原理pppp與與pepe都是結(jié)晶性聚合物，它們之間沒有都是結(jié)晶性聚合物，它們之間沒有形成共形成共晶，而且各自結(jié)晶，形成晶，而且各自結(jié)晶，形成相容性不良的多相容性不良的多相體系。相體系。但兩者但兩者晶體之間卻發(fā)生相互制約作用晶體之間卻發(fā)生相互制約作用，可，可破壞破壞pppp的球晶結(jié)構(gòu)，的球晶結(jié)構(gòu)，pppp球晶被球晶被pe

4、pe分割成晶片，使分割成晶片，使pppp不能不能生產(chǎn)球晶。隨著生產(chǎn)球晶。隨著pepe用量增大，分割越顯著用量增大，分割越顯著，pppp晶晶體則被細(xì)化，體則被細(xì)化，pppp晶體尺寸變小，促使晶體尺寸變小，促使pppp與與pepe共混共混體系沖擊強(qiáng)度得到提高。體系沖擊強(qiáng)度得到提高。原料的稱量與干燥原料的稱量與干燥注：注：pp，ldpe為非極性的結(jié)晶塑料，吸水率很低，為非極性的結(jié)晶塑料，吸水率很低，一般可不干燥。一般可不干燥。設(shè)備：干燥機(jī)設(shè)備：干燥機(jī) 稱量：用電子秤分別稱取稱量：用電子秤分別稱取 pp 850g 、ldpe 150g塑料名稱塑料名稱吸水率吸水率干燥溫度干燥溫度干燥時間干燥時間pp0.

5、01%0.04%80100（熱風(fēng)循環(huán)）2小時左右小時左右ldpe0.01%708012小時小時物料的混合物料的混合 設(shè)備：高混機(jī) 在高速混合機(jī)中混合到100-115排料，冷混到 40排料待用。采用蒸汽加熱，混合8-10分鐘左 右，溫度達(dá)到130左右，即可出料。物料的注塑成型物料的注塑成型成型設(shè)備：sm-120注塑機(jī)工藝參數(shù)：210209204185一段二段三段四段210210205185+40+40+40+45-45-45-35-35熔膠|抽膠|冷卻設(shè)定前抽熔一熔二后抽壓力40808052背壓*11*流量15555548位置2075100102儲料儲料冷卻時間：23s慢速快速低壓高壓壓力607

6、015120流量55603355鎖模鎖模 1. 吸濕性小吸濕性小,易發(fā)生融體破裂易發(fā)生融體破裂,容易高溫?zé)嵫趵匣?，長期與熱金屬容易高溫?zé)嵫趵匣?，長期與熱金屬接觸易分解。接觸易分解。 2. pp熔體的粘度隨剪切速率的增大而降低。熔體的粘度隨剪切速率的增大而降低。 3.保壓時間長，制品的收縮率低，但由于凝封壓力增加，制品會保壓時間長，制品的收縮率低，但由于凝封壓力增加，制品會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，故保壓時間不能太長。產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，故保壓時間不能太長。 4.塑料壁厚須均勻塑料壁厚須均勻,避免缺膠避免缺膠,尖角尖角,以防應(yīng)力集中。以防應(yīng)力集中。 5.收縮范圍及收縮值大收縮范圍及收縮值大,易發(fā)生縮孔易發(fā)生縮孔.凹痕

7、凹痕,變形變形。 pp加工時易出現(xiàn)的加工時易出現(xiàn)的問題問題： 提高注射壓力和注射速度會提高其流動性，改善收縮變提高注射壓力和注射速度會提高其流動性，改善收縮變形和凹陷。形和凹陷。 可通過延長補(bǔ)料時間降低成型收縮率避免制品產(chǎn)生縮壁可通過延長補(bǔ)料時間降低成型收縮率避免制品產(chǎn)生縮壁，需要很長時間對制品進(jìn)行保壓。，需要很長時間對制品進(jìn)行保壓。 澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱,并注意控制成型溫度并注意控制成型溫度。建議建議：小結(jié)小結(jié) ldpe的加入對pp加工流動性影響較小 pp和ldpe在高溫時均有氧化傾向，但pp比ldpe更容易發(fā)生pp與與pp/ldpe共混試樣的檢測共混試樣

8、的檢測ldpe加入主要為了提高pp的韌性，相應(yīng)的如沖擊強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度，彎曲強(qiáng)度等，我們小組主要對拉伸強(qiáng)度，熔體流動速率進(jìn)行了探究與試驗(yàn)。為了進(jìn)一步認(rèn)識pp與pp /ldpe共混體，我們最后還做了燃燒試驗(yàn)。pp與與pp/ldpe共混試樣外觀檢測共混試樣外觀檢測現(xiàn)象：現(xiàn)象： 1） pp 制品比制品比pp/ldpe制品更黃制品更黃 2）pp/ldpe制品中的縮孔（氣泡）比制品中的縮孔（氣泡）比pp成型制品的少成型制品的少 （氣泡呈線性分布且聚中在制品較厚較窄區(qū)域）（氣泡呈線性分布且聚中在制品較厚較窄區(qū)域）原因分析：原因分析： 1）pp在成型加工時易產(chǎn)生高溫氧老化，制品稍顯淺黃，是在成型加工時易產(chǎn)生高

9、溫氧老化，制品稍顯淺黃，是 老化的結(jié)果。老化的結(jié)果。 2）縮孔的產(chǎn)生：制品高結(jié)晶，成型收縮率大，可加長補(bǔ)料）縮孔的產(chǎn)生：制品高結(jié)晶，成型收縮率大，可加長補(bǔ)料時間解決時間解決 3）氣泡的產(chǎn)生：）氣泡的產(chǎn)生：物料干燥不夠；物料干燥不夠；模具設(shè)計(jì)不好，排氣模具設(shè)計(jì)不好，排氣受阻；受阻；溫度過高，導(dǎo)致分解所產(chǎn)生。溫度過高，導(dǎo)致分解所產(chǎn)生。 pp與與pp/ldpe共混流變性檢測共混流變性檢測儀儀 器器物（混）物（混）料量料量切出樣條切出樣條規(guī)格規(guī)格溫度溫度設(shè)定設(shè)定切樣切樣時間時間熔體流動速率熔體流動速率儀（砝碼：儀（砝碼：21.18g） 、電、電子秤、天平子秤、天平5g長長12.5cm23030s試驗(yàn)注

10、意事項(xiàng)：試驗(yàn)注意事項(xiàng)： 試驗(yàn)前需對物料進(jìn)行干燥將所用儀器、容器進(jìn)行潔凈試驗(yàn)前需對物料進(jìn)行干燥將所用儀器、容器進(jìn)行潔凈 加料需在一分鐘內(nèi)完成并用壓料桿壓緊物料加料需在一分鐘內(nèi)完成并用壓料桿壓緊物料 樣條要求：無氣泡，不發(fā)黃，無雜質(zhì)，外觀良好樣條要求：無氣泡，不發(fā)黃，無雜質(zhì)，外觀良好 樣條冷卻后，分別稱量樣條冷卻后，分別稱量(精確至精確至0.1mg)。若所切樣條中的。若所切樣條中的重量最大值和最小值超過其平均值重量最大值和最小值超過其平均值10，試驗(yàn)必須重做。，試驗(yàn)必須重做。試驗(yàn)流程：試驗(yàn)流程： 稱取試樣稱取試樣 調(diào)溫調(diào)溫 機(jī)器預(yù)熱機(jī)器預(yù)熱 投料投料 出料出料 稱量稱量 計(jì)算計(jì)算 mfr計(jì)算公式計(jì)

11、算公式 ： 600w/t 單位單位:g/min m切取樣條質(zhì)量的算術(shù)平均值切取樣條質(zhì)量的算術(shù)平均值 t切取時間間隔切取時間間隔試樣數(shù)量（個）總量(g )單量(g )mfr(g/10min)pp71.20.17143.4pp/ldpe610.16673.33實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：結(jié)論：結(jié)論：ldpe的加入對的加入對pp的熔體黏度、流動性影響不大的熔體黏度、流動性影響不大試驗(yàn)現(xiàn)象及其分析：試驗(yàn)現(xiàn)象及其分析： 切出的樣條有少許氣泡切出的樣條有少許氣泡 分析：加料時間過長分析：加料時間過長 加料時沒有將物料搗緊其中有空氣加料時沒有將物料搗緊其中有空氣 有少量樣條呈團(tuán)狀有少量樣條呈團(tuán)狀 分析：用于切

12、料的刀片過鈍分析：用于切料的刀片過鈍 物料流動性太好，設(shè)定的溫度過高物料流動性太好，設(shè)定的溫度過高pp與與pp/ldpe共混拉伸強(qiáng)度檢測共混拉伸強(qiáng)度檢測儀器：電子萬能試驗(yàn)機(jī)、游標(biāo)卡尺試樣：pp樣樣4個個 pp/ldpe共混樣共混樣4個個 要求：試樣中間標(biāo)記范圍內(nèi)無縮孔、氣泡要求：試樣中間標(biāo)記范圍內(nèi)無縮孔、氣泡 表面完好無損，無裂紋表面完好無損，無裂紋 在試樣中間部分作標(biāo)線，此標(biāo)線應(yīng)對測試結(jié)果沒有影響在試樣中間部分作標(biāo)線，此標(biāo)線應(yīng)對測試結(jié)果沒有影響。 測量試樣中間平行部分的寬度和厚度，每個試樣測量三測量試樣中間平行部分的寬度和厚度，每個試樣測量三點(diǎn)，取算術(shù)平均值。點(diǎn)，取算術(shù)平均值。 拉伸速度一般

13、根據(jù)材料及試樣類型進(jìn)行選擇。拉伸速度一般根據(jù)材料及試樣類型進(jìn)行選擇。 夾具夾持試樣時，試樣縱軸與上，下夾具中心線重合，夾具夾持試樣時，試樣縱軸與上，下夾具中心線重合，并防止試樣滑脫，或斷在夾具內(nèi)。并防止試樣滑脫，或斷在夾具內(nèi)。 試樣斷裂在中間平行部分之外時，應(yīng)另取試樣補(bǔ)做。試樣斷裂在中間平行部分之外時，應(yīng)另取試樣補(bǔ)做。試驗(yàn)注意事項(xiàng)試驗(yàn)注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：pp實(shí)驗(yàn)一二三四拉伸速度(mm/min)100757550拉伸力值 (n) 1500150012001500最大力值 (n) 1121.01090.91116.4未拉斷最大位移（mm)19.514.215.4應(yīng)服力值 (n) 1120.81

14、090.51116.1斷裂力值 (n) 893.7973.4953.0燃燒試驗(yàn)燃燒試驗(yàn) 儀器：鐵架臺，酒精噴燈，秒表儀器：鐵架臺，酒精噴燈，秒表 試樣規(guī)格：長試樣規(guī)格：長8.76 試驗(yàn)過程：試驗(yàn)過程： 各取各取pp，pp/ldpe試樣五個，分別放在鐵架臺上試樣五個，分別放在鐵架臺上作水平燃燒試驗(yàn)，記錄其在作水平燃燒試驗(yàn)，記錄其在1min內(nèi)所燃燒的長度。內(nèi)所燃燒的長度。 pppp/ldpe有黃色火焰燃燒后伴有熔融物滴落吹熄后發(fā)生拉絲現(xiàn)象燃燒處呈黃色燃燒處呈黃色燃燒處稍顯黃色燃燒處稍顯黃色試驗(yàn)現(xiàn)象及分析試驗(yàn)現(xiàn)象及分析：pp的高溫的高溫氧老化速率氧老化速率為為pe的的30倍倍試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：pppp試樣數(shù)據(jù)試樣數(shù)據(jù)1 16.106.102 26.186.183 35.945.944 45.715.715 55.775.77總計(jì)總計(jì)29.729.7平均長度平均長度5.945.94燃燒速率燃燒速率2.82.8/min/minpp/pepp/pe試驗(yàn)數(shù)據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)1 15.115.112 25.125.123 35.645.644 45.555