聚丙烯改性

2015-07-07 14:50:40

众所周知,聚丙烯(PP)材料经改性后应用范围广泛。根据应用的不同,通常,针对PP进行的改性主要包括以下几方面:

1.收缩率改性。这是最常见的PP改性。由于PP成型收缩率大,容易导致产品产生缩痕、缝隙和翘曲变形等问题。填充滑石粉和玻纤是降低PP收缩率的常见方法。

2.提高耐热性。在汽车内饰部件和家电注塑行业中使用的PP材料大都需进行耐热改性。添加滑石粉、云母、硅灰石和玻纤等是提高PP材料耐热性的主要途径。

3.耐刮擦改性。PP的耐刮擦改性可以通过添加某些特殊的硅酮和高弹性聚合物来实现。耐刮擦改性PP主要应用于汽车内饰部件、电器和电动工具等设备的外观部件中。

4.耐应力发白改性。PP材料由于分子柔性有限,在受到应力作用时,较容易生成银纹或微裂纹,在光线照射下就会出现发白现象,尤其是在用PP注塑大型汽车部件时。添加一些弹性恢复力好的助剂将有助于改进PP的耐应力发白。

由于PP材料经过改性后可具备工程塑料的性能,所以可被广泛地应用于家电、汽车、建筑和环保等领域。通过对PP材料添加弹性体、滑石粉、色母粒以及各种添加剂来满足汽车用产品对冲击、刚性、耐老化、抗静电、颜色及表面触感等物理性能的要求及感官要求。

通常来说,聚丙烯填充和增强体系是最常用的改性方式,改性聚丙烯可广泛地应用于汽车部件和家电注塑行业。对于汽车改性行业,填充聚丙烯可有效地提高汽车内外饰件的刚性和模量,玻纤增强聚丙烯可达到更好的耐冲击性能。在家电注塑行业中,聚丙烯的改性主要满足大家电的高光泽、高耐热及耐冲击性能,同时更容易加工成型,以及满足不同家电的色彩需求。

对于配混商而言,PP改性加工过程中最常遇到的问题是什么?应如何避免?

1.喂料困难。共混PP往往要加填料,如滑石粉、碳酸钙和云母等粉状填充料容易在下料时被流态化,这样大量的夹带气体在往回排出时会托住下落的物料,待到无法托住时,就会有大量物料落到螺杆加料口,导致螺杆卡死停机。可通过采用侧喂料、加深和用更宽喂料段螺槽以及使用填充母粒的方法来解决该问题。

2.分散不良。填充物的含量越高,共混物料的黏度则越大,从而导致材料分散困难。这时,添加不易析出的润滑剂以进行适当的内外平衡润滑是必要的。高分子量硅蜡和有机硅添加剂都可有效解决该问题。

3.口模积垢。共混造粒时,PP材料容易产生口模积垢。一方面PP容易降解产生碳化杂质,另一方面添加的小分子助剂析出后堆积在口模模唇上导致碳化产物,这些物质的长时间积累便产生了积垢。解决积垢问题,一要用抗氧剂来提高树脂热稳定性,防止PP热降解;二要使用耐析出助剂,适量添加高分子量硅蜡,有利于降低摩擦升温,防止PP对机件的粘附降解,且对热老化有抵抗作用,这对预防PP降解积垢大有益处。

原材料分散不均匀、原材料塑化不够以及加工过程中发生材料降解等是PP改性过程中最常遇到的问题。对于改性产品而言,添加粒子状及粉末状的改性物质,有些添加剂的添加量又非常小,因此原材料的均匀分散变得比较困难,而原材料分散均匀对改性之后的产品性能非常关键。为避免此类情况,需要精确的定量喂料系统以及挤出机螺杆组合的优化设计,让原料进入挤出机料筒后能被有效地剪切分散。通过合理的料筒温度设定,让原料分散的同时得到完全的塑化。料筒温度的设定和螺杆组合的优化除了对材料分散塑化有重要影响,对于避免材料在加工过程中发生材料降解也至关重要。