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嘉峪檢測網(wǎng) 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(guī)聚丙烯(isotactic polypropylene)、無規(guī)聚丙烯(atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙烯(syndiotactic polypropylene)三種。
通常為半透明無色固體,無臭無毒。由于結(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)晶化,故熔點(diǎn)可高達(dá)167℃。耐熱、耐腐蝕,制品可用蒸汽消毒是其突出優(yōu)點(diǎn)。密度小,是最輕的通用塑料。缺點(diǎn)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(jì)90年代初,美國提出先進(jìn)的固相接枝改性法,現(xiàn)已開發(fā)出相關(guān)產(chǎn)品,如伊士曼公司生產(chǎn)的氯化改性pp(mcpp)樹脂,在我國市場每噸售價(jià)高達(dá)50多萬元。改性pp(mpp)和mcpp作為特種pp專用料,大大擴(kuò)展了pp的應(yīng)用范圍,具有極大的經(jīng)濟(jì)效益。
采用固相接枝法對(duì)等規(guī)pp進(jìn)行改性得到mpp,然后對(duì)mpp進(jìn)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(qiáng),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(jié)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(gè)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(qiáng)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(fā)的dexpro合金,即為聚酰胺和pp在相容劑存在下的合金,現(xiàn)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(xué)藥品的作用。
日本nozagl-giz牌號(hào)產(chǎn)品就是pp與尼龍的合金材料,具有較高的耐化學(xué)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(fù)合材料的性能,提高材料的整體熱穩(wěn)定性和局部抗熱能力;四是mpp也應(yīng)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(jìn)行的改性。丙烯單體與其它烯烴類單體進(jìn)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(dòng)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(guī)則分布使得物的結(jié)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(dāng)乙烯含量達(dá)到30%時(shí)則成為無規(guī)共聚物,具有結(jié)晶度低,沖擊性能好,透明性好等特點(diǎn)。
交聯(lián)改性
聚丙烯的交聯(lián)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(xué)性能,交聯(lián)改性主要有輻射交聯(lián)法和化學(xué)交聯(lián)法。輻射交聯(lián)是在高能射線的作用下聚丙烯分子鏈產(chǎn)生自由基進(jìn)而進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)?;瘜W(xué)交聯(lián)一般是在PP中加入過氧化物作為引發(fā)劑,同時(shí)加入助交聯(lián)劑實(shí)現(xiàn)交聯(lián)反應(yīng)。聚丙烯的交聯(lián)改性過程中降解和交聯(lián)反應(yīng)同時(shí)存在,采用輻射交聯(lián)時(shí)交聯(lián)效率比較低,而采用化學(xué)交聯(lián)時(shí)一般都是通過加入帶有不飽和鍵的助交聯(lián)體系促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng)。
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(zhì)的高分子合金。聚丙烯的共混改性可以改進(jìn)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(chǎn)周期短、適合批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),使其發(fā)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(yīng)力集中劑來誘發(fā)和抑制裂紋增長,使PP由脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)檠有詳嗔?,使其沖擊強(qiáng)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(shí)保證材料的強(qiáng)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(shí)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(wěn)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(jī)填料中硅灰石獨(dú)特的針狀結(jié)構(gòu)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(dá)到增強(qiáng)改性的效果。

來源:聚烯烴人