聚丙烯材料改性研究.pdf

《聚丙烯材料改性研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、聚丙烯材料改性研究摘要：利用共混的方法，針對聚丙烯制品在實際應(yīng)用中出現(xiàn)韌性差，易燃燒的缺點，重點研究了增塑劑POE不同的量對聚丙烯抗沖擊強度的影響，以及氫氧化鎂對聚丙烯燃燒性能的影響。本次試驗采用了高混機(jī)對所用原料進(jìn)行共混，再將共混的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，然后將制成的粒料利用注射機(jī)制作我們所需的的標(biāo)準(zhǔn)樣條，最后對標(biāo)準(zhǔn)樣條測試抗沖擊強度和氧指數(shù)。結(jié)果顯示，POE增塑劑的量越多，則對聚丙烯的韌性改善更好，氫氧化鎂由于加的量比較少，對聚丙烯的阻燃作用不明顯。關(guān)鍵詞：聚丙烯；改性；造粒；增塑；阻燃1前言聚丙烯，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（

2、isotacticpolypropylene）、無規(guī)聚丙烯（atacticpolypropylene）和間規(guī)聚丙烯（syndiotacticpolypropylene）三種。甲基排列在分子主鏈的同一側(cè)稱等規(guī)聚丙烯，若甲基無秩序的排列在分子主鏈的兩側(cè)稱無規(guī)聚丙烯，當(dāng)甲基交替排列在分子主鏈的兩側(cè)稱間規(guī)聚丙烯。一般工業(yè)生產(chǎn)的聚丙烯樹脂中，等規(guī)結(jié)構(gòu)含量約為95%，其余為無規(guī)或間規(guī)聚丙烯。工業(yè)產(chǎn)品以等規(guī)物為主要成分。聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內(nèi)。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。密度小，是

3、最輕的通用塑料。缺點是耐低溫沖擊性差，較易老化，但可分別通過改性予以克服。采用相容劑技術(shù)和反應(yīng)性共混技術(shù)對PP進(jìn)行共混改性是當(dāng)前PP共混改性發(fā)展的主要特點。它能在保證共混材料具有一定的拉伸強度和彎曲強度的前提下大幅度提高PP耐沖擊性。相容劑在共混體系中可以改善兩相界面黏結(jié)狀況，有利于實現(xiàn)微觀多相體系的穩(wěn)定，而宏觀上是均勻的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。反應(yīng)型相容劑除具有一般相容劑的功效外，在共混過程中還能在兩相之間產(chǎn)生分子鏈接，顯著提高共混材料性能。PP/彈性體二元共混體系雖有很好的韌性效果，但往往降低了材料的強度和剛度，耐熱性能也有所降低。在二元共混體系中加入有增容作用或協(xié)同效應(yīng)的物質(zhì)，形成多元

4、共混體系，則其綜合性能可得到進(jìn)一步提高。為了提高增韌PP的硬度、熱變形溫度及尺寸穩(wěn)定性，可使用經(jīng)偶聯(lián)劑活化處理的填料或增強材料進(jìn)行補強。例如采用彈性體/無機(jī)剛性粒子/PP三元復(fù)合增韌體系實現(xiàn)PP的增韌增強，提高材料的綜合性能，并且具有較低的成本。溴系阻燃劑效率高、用量少，對材料的性能影響小，并且溴系阻燃劑價格適中。與其它類型的阻燃劑相比，溴系阻燃劑效能/價格比更具有優(yōu)越性，我國供出口電子電氣類產(chǎn)品中70%~80%都用此類阻燃劑。但是，近年來歐盟一些國家認(rèn)為溴系阻燃劑燃燒時會產(chǎn)生有毒致癌的多溴代苯并惡瑛（PBDD）和多溴代二苯并呋喃（PBDF）。歐盟出臺了禁令，在歐盟國家銷售的所

5、有電子電氣設(shè)備，不能含有多溴聯(lián)苯及多溴二苯醚。阻燃劑的種類眾多，其用量和性能都各自不同，需要在不同的情況下選用不同的阻燃劑。現(xiàn)如今，聚丙烯的阻燃劑正向著高效、低煙、綠色、環(huán)保和低成本的方向發(fā)展。所以本次實驗采用比較綠色的阻燃劑氫氧化鎂。本次實驗采用POE對聚丙烯增韌；氫氧化鎂對聚丙烯進(jìn)行阻燃改性，由于加入氫氧化鎂的量太多，擠出機(jī)擠出較困難，所以同時加入少量三氧化二銻(Sb2O3)來減少氫氧化鎂用量，降低加工難度。2.實驗2.1配方設(shè)計表1增韌PP和阻燃PP配方（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）PPPOEMg(OH)2抗氧劑1010Sb2O3A1100000.10B11001000.10C110015

6、00.10A21002000.10B21002500.10C21003000.10A31000300.13B31000400.14C31000500.152.2實驗儀器2.2.1實驗原料PP：型號為K8003，中國石油天然氣股份有限公司，獨石子石化分公司；POE；抗氧劑1010；Mg(OH)2；Sb2O3：分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠；2.2.2儀器SRH-10Q/D型高速加熱混合機(jī)：阜新瀚特爾橡塑機(jī)械有限公司；SHJ-30型同向雙螺桿擠出機(jī)：北京豐陽塑化工程技術(shù)有限責(zé)任公司；JPH80型注射機(jī)：廣東泓利機(jī)器有限公司；料斗干燥機(jī)：信易品牌，型號為SHD-50E；標(biāo)準(zhǔn)樣條模具；游

7、標(biāo)卡尺；XHR-150型塑料洛氏硬度計：上海聯(lián)爾試驗設(shè)備有限公司；XJ-50D液晶式組合沖擊試驗機(jī)：承德建德檢測儀器有限公司；XZT-100氧指數(shù)測定儀：承德試驗機(jī)有限責(zé)任公司2.3標(biāo)準(zhǔn)樣條的制備2.3.1造粒工藝工藝條件雙螺桿擠出機(jī)溫度控制表工段ⅠⅡⅢⅣⅤⅩⅥⅦⅧⅨ機(jī)頭溫度℃150170180190200205210215220225230（1）按照配方中的各組分的量計算并稱量，其中A1+B1+C1+A2+B2+C2的總量為500g，A3+B3+C3總量為700g。（2）先將所有要用的氫氧