PP改性知识大全(含配方).doc

PP改性知识大全（含配方）（塑料技术咨询）P是一种常用的塑料原料，也是常用的改性原料之一，对其改性方法可分为填充改性、增强增韧改性、共混改性及功能性改性四种，以下为您详细介绍。填充改性无机填料：云母、碳酸钙、滑石粉、硅灰石、炭黑、石膏、赤泥、立德粉、硫酸钡等；有机填料：木粉、稻壳粉、花生壳粉等。填充物填量举例：云母的添加量为40%以下，粒径在300目以上；钛酸酯偶联剂用量为云母的30%左右；硅烷偶联剂用量较少，若用丙烯酸表面处理剂时，用量可加大到5-10%。云母的长径比越大，增强效果越好。采用静态混合器、销钉型混炼螺杆、双螺杆挤出机等有助于提高填充效果。硅灰石的用量在30-40%，粒径采用300-325目，填充后的复合材料拉伸强度降低、缺口冲击强度提高。其他滑石粉、赤泥、重质碳酸钙等填充PP时，粘度增加较大。随切变速率增加，粘度增大现象逐渐减弱，一般可用表面处理剂如聚乙烯蜡、脂肪酸盐等及采用双螺杆挤出机。用有机填料木粉、玉米棒芯时，应选择长径比大于15的为好，可改善韧性和负荷畸变度。低填充时：滑石粉含量10-20%时，PP复合材料可取代ABS或高抗冲聚苯乙烯；高填充时：滑石粉含量超过30%，只主要用于热变形温度、模量等性能要求较高的制品。不同粒度碳酸钙在HDPE中的临界值碳酸钙粒径临界值/%碳酸钙粒径临界值/%6.622.17.4425.415.945.015.9无增韧作用增韧效果:随粒径的减小增韧效果越来越好增强增韧改性增强材料：玻璃纤维、石棉纤维、单晶纤维和铍、硼、碳化硅等，另外填料改性中的云母、滑石粉处理好时，也能作为增强材料用。增韧配方设计注意事项：1、弹性体与树脂的相容性要好塑料的极性大小为：纤维素塑料PAPFEPPVCEVAPSPP/HDPE/LDPE/LLDPE；弹性体的极性大小为：丁晴胶氯丁胶丁苯胶顺丁胶天然胶乙丙胶。高极性树脂选用高极性弹性体，低极性树脂选用低极性弹性体。2、相容剂：适当的相容剂，可提高两者的相容性。常用的相容剂为树脂或增韧剂的马来酸酐或丙烯酸类接枝物。3、弹性体的协同作用：不同品种的弹性体一起加入会有协同作用，如在PP增韧配方中，EPDM和ABS复合加入增韧效果好。4、需要考虑的其他因素：透明级MBS；阻燃级CPE；耐候级CPE、ACR、EVA；低成本CPE及EVA；不同弹性体价格高低顺序为：MBSACRABSNBRCPEEVA。5、刚性补偿：为了弥补刚性的损失，需在配方中加入碳酸钙、滑石粉及云母粉等刚性填料；还可在弹性体增韧体系中加入AS、PMMA等刚性有机树脂。6、弹性体的加入量：一般情况下，弹性体的加入量有一个最佳值。如在PVC中加入MBS时，加入量15%为最大值。7、协同加入加工助剂：对于弹性体加入量大的增韧配方，除ACR弹性体外，都能增加熔体的黏度。为此，大都需要加入润滑剂或加工助剂，以改善其加工性能。8、弹性体的粒度：弹性体的粒度对增韧效果影响很大。按弹性体增韧理论，对脆性树脂如PS、PP等弹性体的粒度可相对大些；而对于韧性好一些的树脂如PVC、POM、PET等，弹性体的粒度可相对小些。无机刚性粒子增韧配方设计举例o PP/碳酸钙增韧体系用1250目碳酸钙，经烷基羧酸盐偶联体系高效活化处理后，在PP(2401)中加入20%时，冲击强度可提高10%以上，对此体系，如在用主偶联剂烷基羧酸盐处理的同时，用助偶联剂改性石蜡或EPDM处理，在碳酸钙加入量达到30%时，复合材料的冲击强度会提高20%以上。o PP/高岭土增韧体系用一种改性的环氧树脂类界面改性剂对高岭土表面进行处理，随填充量的增加，PP的冲击强度急剧升高；当加入量为30%时，复合材料的缺口冲击强度比未处理高岭土填充的提高20%。o 沉淀BaSO4为使沉淀BaO4能够较好地包覆，并很好地分散在PP中，需用偶联剂和分散剂对其进行表面处理和预分散。在30%加入量时，经过处理可使其冲击强度提高近2。o 纳米填料指粒度小于100nm的一类填料，随填料加入量的增大，拉伸强度和冲击强度呈抛物线变化。开始随加入量增加而增大，达到一个最高峰值后，随添加量增加而下降。纳米填料的增韧改性存在一个最佳加入量，一般在10份以下，与最佳加入量对应的冲击强度会成倍增长。o 碱土金属盐在PP中加入碱土金属盐，当加入量达到40份时，冲击强度达到最大值，此时冲击强度增加2倍之多。增韧改性配方举例原料名称添加比例PP（F401）13PP（1340）20丙烯酸接枝聚丙烯25POE（8180）12抗氧剂（1010）0.1抗氧剂（DLTP）0.1CaCO3（2500目）30钛酸酯偶联剂0.3加工工艺：按配方称量，高速混合机初混，双螺杆挤出机共混造粒用途：可涂装汽车保险杠蒙面料原料名称添加比例PP（EPF30R）100POE（DOW）5BaSO430晶成核剂0.3用途：耐候性刚性增韧PP增韧体系PP/PE增韧体系LDPE对PP的增韧效果明显，却会造成其他力学性能如弯曲模量的迅速下降。HDPE在PP中加入量小于10%时，对PP具有刚性增韧效果，即增加冲击性能的同时，其他力学性能又不下降。LLDPE对PP的增韧效果介于LDPE和HDPE之间，加入量以5%-20%为好。UHMWPE对PP不仅有增韧作用，还可实现原位成纤增强效果。PP/EVA增韧体系EVA在增韧PP的同时，还可以提高断裂伸长率、熔体流动指数和表面光泽度。所选用的EVA中VA的含量为14%-18%之间。用20%EVA-15增韧PP，其冲击强度提高12倍之多，刚性下降幅度小。 PP/PA6增韧体系PP/PA6共混体系可改善两者本身固有缺点，使材料具有优良的综合性能指标，选取15%PA6加入PP中，可使其冲击强度提高50%，拉伸强度下降13.8%。mPE/PP增韧体系mPE具有非常低的玻璃化温度，而且断裂伸长率很大，非常适合于PP的增韧改性。在PP中加入40%mPE，于-30下的缺口冲击强度超过纯PP的20倍，约为同等质量份数EPDM增韧效果的9倍。复合材料具有较低的拉伸永久变形、压缩永久变形和蠕变变形，卓越的低温型能和加工性能，成为EPDM的强有力竞争者。POE增韧PP体系PP/POE是近年来开发的弹性体增韧PP体系，其增韧效果最好，耐候性好，流动性佳，热稳定性好，加工性能好，也是目前最常用的弹性体增韧PP体系。POE在PP中加入量超过15%时，增韧效果迅速提高。如在PP中加入30%POE时，其缺口冲击强度从纯PP的76.4J/m增加到626J/m。与EPDM相比，POE内聚能低、不含双键、耐候性好，是EPDM的强有力替代品。SBS增韧PP体系 当SBS的含量在0-10份之间时，冲击强度随加入量增大而增大；超过15份后，冲击强度反而下降。如用SBS与PP制成的耐冲击型PP的常温和低温冲击性能分别提高5倍和10倍。EPDM、EPR增韧PP体系EPDM（乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物）、EPR（乙烯-丙烯二元共聚物）是PP传统最常用弹性体增韧材料。在5%-30%的含量范围内，随其加入量的增大，体系的冲击强度近似线性迅速增大；但同时，体系的弯曲强度、拉伸强度、热变形温度等明显降低。BR增韧PP体系顺丁橡胶（BR）具有高弹性、良好的低温性能（玻璃化温度-110）、耐磨性、耐挠曲性等优点，BR的溶解度参数与PP接近，与PP的相容性好，增韧效果好。当PP/BR为100/15时，其冲击强度提高近6倍，脆化温度下降到8（下降23）。塑料/弹性体协同增韧PP体系弹性体与PP共混虽然具有优良的冲击强度，但刚性、强度和热变形温度等性能损失较大，且成本提高明显。为了改善力学性能和降低成本，在弹性体/PP增韧体系中，加入塑料形成弹性体/塑料/PP三元共混体系。共混改性共混改性是指用其他塑料、橡胶、或热塑性弹性体与PP共混，填入PP中较大的晶球内，以此改善PP的韧性和低温脆性。共混改性配方举例原料基本配方/份原料基本配方/份PP（ T30S）100PA6（ M2800）14PP-g-MAH6纳米CaCO312加工工艺温度（单位：）一区二区三区四区五区六区机头175185190210225235215注意事项：1、PA6在80鼓风干燥箱中干燥8h；2、PP-g-MAH在75 鼓风干燥箱中干燥4h；3、按配方称量在高混机中混合均匀，再经双螺杆挤出机共混挤出造粒。功能性改性木粉填充PP物料名称添加比例PP 92.5%木粉（用17.5%NaOH溶液处理，4060m）7.5%改性后材料性能拉伸强度/MPa27.9伸长率/%498简支梁缺口冲击强度23/（KJ/m2）6.31弯曲强度/MPa60.6复合增强PP材料PP（燕山石化1300）100玻璃纤维25云母粉15硅烷偶联剂 0.51PP/EVA/CaCO3 增韧体系PP100CaCO330EVA（VA15%）20HDPE 10石蜡2抗氧剂1抗静电聚丙烯PP100HZ-14（抗静电剂）1白油0.2颜料适量抗老化PP配方PP100抗氧剂 10100.1抗氧剂 DSTP0.3脱氧剂0.3稳定剂 77D0.05紫外线吸收剂 BAD0.1紫外线吸收剂