PP改性知識(shí)大全

1、P是一種常用的塑料原料，也是常用的改性原料之一，對(duì)其改性方法可分為填充改性、增強(qiáng) 增韌改性、共混改性及功能性改性四種，以下為您詳細(xì)介紹。填充改性無機(jī)填料： 云母、碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、炭黑、石膏、赤泥、立德粉、硫酸鋇等； 有機(jī)填料： 木粉、稻殼粉、花生殼粉等。云母的添加量為 40%以下，粒徑在 300 目以上；鈦酸酯偶聯(lián)劑用量為云母的30%左右；硅烷偶聯(lián)劑用量較少，若用丙烯酸表面處理劑時(shí)，用量可加大到5-10%。云母的長徑比越大，增強(qiáng)效果越好。采用靜態(tài)混合器、銷釘型混煉螺桿、雙螺桿擠出機(jī)等有助于提高填充效果。硅灰石的用量在 30-40%，粒徑采用 300-325 目，填充后的復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度

2、降低、缺口沖擊強(qiáng)度提高。 其他滑石粉、赤泥、重質(zhì)碳酸鈣等填充PP時(shí)，粘度增加較大。隨切變速率增加，粘度增大現(xiàn)象逐漸減弱，一般可用表面處理劑如聚乙烯蠟、脂肪酸鹽等及采用雙螺桿擠出機(jī)。用有機(jī)填料木粉、玉米棒芯時(shí)，應(yīng)選擇長徑比大于 15 的為好，可改善韌性和負(fù)荷畸變度。 低填充時(shí)： 滑石粉含量 10-20%時(shí)， PP 復(fù)合材料可取代 ABS 或高抗沖聚苯乙烯； 高填充時(shí) ：滑石粉含量超過 30%，只主要用于熱變形溫度、模量等性能要求較高的制品。不同粒度碳酸鈣在 HDPE中的臨界值碳酸鈣粒徑臨界值 /%碳酸鈣粒徑臨界值 /%無增韌作用增韌效果 : 隨粒徑的減小增韌效果越來越好增強(qiáng)增韌改性增強(qiáng)材料： 玻

3、璃纖維、石棉纖維、單晶纖維和鈹、硼、碳化硅等，另外填料改 性中的云母、滑石粉處理好時(shí)，也能作為增強(qiáng)材料用。增韌配方設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：1、彈性體與樹脂的相容性要好 塑料的極性大小為： 纖維素塑料> PA> PF>EP>PVC>EVA>PS> PP/HDPE/LDPE/LLDP；E彈性體的極性大小為： 丁晴膠>氯丁膠>丁苯膠>順丁膠 >天然膠>乙丙膠。高極性樹脂選用高極性彈性體，低極性樹脂選用低極性彈性體。2、相容劑： 適當(dāng)?shù)南嗳輨?，可提高兩者的相容性。常用的相容劑為樹脂或增韌 劑的馬來酸酐或丙烯酸類接枝物。3、彈性體的協(xié)同作用：

4、 不同品種的彈性體一起加入會(huì)有協(xié)同作用， 如在 PP增韌 配方中， EPDM和 ABS復(fù)合加入增韌效果好。4、需要考慮的其他因素： 透明級(jí) MBS；阻燃級(jí) CPE；耐候級(jí) CPE、ACR、 EVA；低成本 CPE及 EVA；不同彈性體價(jià)格高低順序?yàn)椋?MBS>ACR>ABS> NBR >CPE>EVA。5、剛性補(bǔ)償： 為了彌補(bǔ)剛性的損失，需在配方中加入碳酸鈣、滑石粉及云母粉 等剛性填料；還可在彈性體增韌體系中加入 AS、PMMA等剛性有機(jī)樹脂。6、彈性體的加入量： 一般情況下，彈性體的加入量有一個(gè)最佳值。如在 PVC中 加入 MBS時(shí)，加入量 15%為最大值。7、

5、協(xié)同加入加工助劑： 對(duì)于彈性體加入量大的增韌配方，除 ACR彈性體外，都 能增加熔體的黏度。 為此，大都需要加入潤滑劑或加工助劑， 以改善其加工性能。8、彈性體的粒度： 彈性體的粒度對(duì)增韌效果影響很大。按彈性體增韌理論，對(duì) 脆性樹脂如 PS、PP等彈性體的粒度可相對(duì)大些； 而對(duì)于韌性好一些的樹脂如 PVC、 POM、PET等，彈性體的粒度可相對(duì)小些。無機(jī)剛性粒子增韌配方設(shè)計(jì)舉例oPP/ 碳酸鈣增韌體系用 1250 目碳酸鈣，經(jīng)烷基羧酸鹽偶聯(lián)體系高效活化處理后，在 PP(2401) 中加入 20%時(shí)，沖擊強(qiáng)度可提高 10%以上，對(duì)此體系，如在用主偶聯(lián)劑烷基羧酸鹽處理 的同時(shí)，用助偶聯(lián)劑改性石蠟或

6、 EPDM處理，在碳酸鈣加入量達(dá)到 30%時(shí)，復(fù)合 材料的沖擊強(qiáng)度會(huì)提高 20%以上。oPP/ 高嶺土增韌體系用一種改性的環(huán)氧樹脂類界面改性劑對(duì)高嶺土表面進(jìn)行處理，隨填充量的增加， PP的沖擊強(qiáng)度急劇升高； 當(dāng)加入量為 30%時(shí)，復(fù)合材料的缺口沖擊強(qiáng)度比未處理 高嶺土填充的提高 20%。o 沉淀 BaSO4為使沉淀 BaO4能夠較好地包覆， 并很好地分散在 PP中，需用偶聯(lián)劑和分散劑對(duì) 其進(jìn)行表面處理和預(yù)分散。 在 30%加入量時(shí)，經(jīng)過處理可使其沖擊強(qiáng)度提高近 2。 o 納米填料指粒度小于 100nm的一類填料， 隨填料加入量的增大， 拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度呈拋 物線變化。 開始隨加入量增加而增大

7、， 達(dá)到一個(gè)最高峰值后， 隨添加量增加而下 降。納米填料的增韌改性存在一個(gè)最佳加入量，一般在 10 份以下，與最佳加入 量對(duì)應(yīng)的沖擊強(qiáng)度會(huì)成倍增長。堿土金屬鹽在 PP中加入堿土金屬鹽， 當(dāng)加入量達(dá)到 40 份時(shí)，沖擊強(qiáng)度達(dá)到最大值， 此時(shí)沖擊強(qiáng)度增加 2 倍之多增韌改性配方舉例原料名稱添加比例PP（ F401）13PP（ 1340）20丙烯酸接枝聚丙烯25POE（8180）12抗氧劑（ 1010）抗氧劑（ DLTP）CaCO3（ 2500 目） 鈦酸酯偶聯(lián)劑 加工工藝： 按配方稱量，高速混合機(jī)初混，雙螺桿擠出機(jī)共混造粒30原料名稱添加比例PP（ EPF30R）100POE（DOW）5BaSO4

8、30晶成核劑用途： 耐候性剛性增韌 PP用途： 可涂裝汽車保險(xiǎn)杠蒙面料增韌體系PP/PE增韌體系LDPE對(duì) PP 的增韌效果明顯，卻會(huì)造成其他力學(xué)性能如彎曲模量的迅速下降。HDPE在 PP 中加入量小于 10%時(shí)，對(duì) PP 具有剛性增韌效果，即增加沖擊性能的同時(shí)，其他力學(xué)性能又不下降。LLDPE對(duì) PP的增韌效果介于 LDPE和 HDPE之間，加入量以 5%-20%為好。UHMWP對(duì)E PP 不僅有增韌作用，還可實(shí)現(xiàn)原位成纖增強(qiáng)效果。PP/EVA增韌體系EVA在增韌 PP的同時(shí)，還可以提高斷裂伸長率、熔體流動(dòng)指數(shù)和表面光澤度。所選用的EVA中 VA 的含量為 14%-18%之間。用 20%EV

9、A-15增韌 PP，其沖擊強(qiáng)度提高 12 倍之多，剛性下降幅度小。PP/PA6增韌體系PP/PA6 共混體系可改善兩者本身固有缺點(diǎn)，使材料具有優(yōu)良的綜合性能指標(biāo)，選取15%PA6加入 PP中，可使其沖擊強(qiáng)度提高 50%，拉伸強(qiáng)度下降 %。mPE/PP增韌體系mPE具有非常低的玻璃化溫度，而且斷裂伸長率很大，非常適合于PP的增韌改性。在 PP中加入 40%mP，E于-30 下的缺口沖擊強(qiáng)度超過純PP的 20 倍，約為同等質(zhì)量份數(shù) EPDM增韌效果的 9倍。復(fù)合材料具有較低的拉伸永久變形、壓縮永久變形和蠕變變形，卓越的低溫型能和加工性能，成為EPDM的強(qiáng)有力POE增韌 PP體系PP/POE是近年來

10、開發(fā)的彈性體增韌PP 體系，其增韌效果最好，耐候性好，流動(dòng)性佳，熱穩(wěn)定性好，加工性能好，也是目前最常用的彈性體增韌 PP 體系。POE在 PP中加入量超過 15%時(shí)，增韌效果迅速提高。如在 PP中加入 30%POE時(shí)，其缺口沖擊強(qiáng)度從純 PP 的 m增加 到 626J/m 。與 EPDM相比， POE內(nèi)聚能低、不含雙鍵、耐候性好，是EPDM的強(qiáng)有力替代品。SBS增韌 PP體系當(dāng) SBS 的含量在 0-10 份之間時(shí)，沖擊強(qiáng)度隨加入量增大而增大；超過15 份后，沖擊強(qiáng)度反而下降。如用SBS 與PP制成的耐沖擊型 PP的常溫和低溫沖擊性能分別提高5倍和 10 倍。EPDM、 EPR增韌 PP體系E

11、PDM（乙烯 -丙烯-二烯烴三元共聚物）、 EPR（乙烯 -丙烯二元共聚物）是 PP傳統(tǒng)最常用彈性體增韌材料。在5%-30%的含量范圍內(nèi)， 隨其加入量的增大， 體系的沖擊強(qiáng)度近似線性迅速增大； 但同時(shí)， 體系的彎曲強(qiáng)度、 拉伸強(qiáng)度、 熱變形溫度等明顯降低。BR增韌 PP體系順丁橡膠（ BR）具有高彈性、良好的低溫性能（玻璃化溫度-110 ）、耐磨性、耐撓曲性等優(yōu)點(diǎn)，BR 的溶解度參數(shù)與 PP接近，與 PP的相容性好，增韌效果好。當(dāng) PP/BR 為 100/15 時(shí)，其沖擊強(qiáng)度提高近 6 倍，脆化溫度下降到 8（下降 23 ）。塑料/ 彈性體協(xié)同增韌 PP體系彈性體與 PP 共混雖然具有優(yōu)良的沖

12、擊強(qiáng)度，但剛性、強(qiáng)度和熱變形溫度等性能損失較大，且成本提高明顯。為了改善力學(xué)性能和降低成本，在彈性體 /PP增韌體系中，加入塑料形成彈性體 /塑料/PP 三元共混體系共混改性共混改性是指用其他塑料、 橡膠、 或熱塑性彈性體與 PP共混，填入 PP中較大的 晶球內(nèi)，以此改善 PP的韌性和低溫脆性。共混改性配方舉例原料 基本配方 /份 原料 基本配方 / 份PP（ T30S ）100PA6（ M2800）14PP-g-MAH6納米 CaCO312加工工藝溫度（單位：）一區(qū)二區(qū)三區(qū)四區(qū)五區(qū)六區(qū)機(jī)頭175185190210225235215注意事項(xiàng)：1、 PA6在 80鼓風(fēng)干燥箱中干燥 8h；2、PP

13、-g-MAH 在 75 鼓風(fēng)干燥箱中干燥 4h；3、按配方稱量在高混機(jī)中混合均勻，再經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)共混擠出造粒。功能性改性木粉填充 PP物料名稱添加比例PP%木粉（用 %NaOH溶液處理， 4060m）%改性后材料性能拉伸強(qiáng)度 /MPa伸長率 /%498簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度 23/ （KJ/m2）彎曲強(qiáng)度 /MPa復(fù)合增強(qiáng) PP 材料PP（燕山石化 1300）100玻璃纖維25云母粉15硅烷偶聯(lián)劑1PP/EVA/CaCO3 增韌體系PP100CaCO330EVA( VA15%)20HDPE10石蠟2抗氧劑1抗靜電聚丙烯PP100HZ-14（抗靜電劑）1白油顏料適量抗老化 PP配方PP100抗氧劑 1010抗氧劑 DSTP脫氧劑穩(wěn)定劑 77D紫外線吸收劑 BAD紫外線吸收劑 327加工條件：（ 1）