PP改性包括兩大類:一類是化學(xué)改性，一類是物理改性。下面敘述一下PP改性料物理改性,。

　　PP改性料物理改性

　　物理改性是在PP基體中加入其他的無機(jī)材料,、有機(jī)材料、其他塑料品種,、橡膠品種,、熱塑性彈性體,，或一些是有特殊功能的添加助劑,，經(jīng)過混合、混煉而制得具有優(yōu)異性能的PP復(fù)合材料,。

　　物理改性大致分為:填充改性,、增強(qiáng)改性、共混改性,、功能性改性等,。

　　物理改性工藝路線簡(jiǎn)單易行，一般不需要復(fù)雜或特殊的設(shè)備,，利用塑料成型加工工廠原來設(shè)備即可,。但在要求特殊性能的改性制品時(shí)，則需要添加專用設(shè)備,，如作磁性塑料時(shí),，需要在擠出機(jī)機(jī)頭添加強(qiáng)化磁場(chǎng)設(shè)備等。

　　下面分述一下PP改性料幾種物理改性方法及其進(jìn)展,。

　　1.填充改性

　　在PP樹脂中加入一定量的無機(jī)填料,、有機(jī)填料，來提高制品的某些性能,，并能降低材料成本,。

　　填充PP的無機(jī)填料常用:云母粉、碳酸鈣,、滑石粉,、硅灰石、炭黑,、石膏,、赤泥、立德粉,、鋇等,，常用的有機(jī)填料有:木粉、稻殼粉,、花生殼粉等,。

　　云母填充PP的性能與其配比,、混合工藝、偶聯(lián)劑種類,、云母粒度等因素有關(guān),。一般云母的添加量為40%以下為好，云母的粒徑在300目以上為好,，鈦酸酯偶聯(lián)劑用量為云母的30%左右為好,，硅烷偶聯(lián)劑可適當(dāng)少些，用丙烯酸表面處理劑時(shí),，用量可加大到5-10%,，云母的種類對(duì)復(fù)合材料的熱性能、力學(xué)性能關(guān)系不大,，云母的長(zhǎng)徑比若不是太大,、云母的粒徑大小對(duì)材料的力學(xué)性能基本無大的影響，粒徑小些,，對(duì)常溫沖擊和低溫沖擊強(qiáng)度及熱變形溫度稍稍有些提高,。云母的長(zhǎng)徑比越大，增強(qiáng)效果越好,。

　　制備云母填充PP時(shí),，盡量不破壞云母的長(zhǎng)徑比，使云母均勻分散是其重要因素,，為此,，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,。

　　硅灰石填充PP時(shí)，硅灰石的用量在30-40%為好,，粒徑采用300-325目為好,，填充后對(duì)復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度有所降低，但對(duì)于常溫和低溫下的缺口沖擊強(qiáng)度有所提高,，如常溫缺口沖擊由原來的4.5上升到5.9千焦耳/平方米,，低溫缺口沖擊由原來的1.8上升到2.2千焦耳/平方米,，而對(duì)于無缺口沖擊強(qiáng)度均是下降的,。由此看來，硅灰石的填充有助于克服聚丙烯對(duì)缺口敏感性的弱點(diǎn),。

　　用硅烷偶聯(lián)劑處理硅灰石,，對(duì)提高復(fù)合材料的力學(xué)性能有益，對(duì)材料的成型加工性能也能改善,。

　　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,，但隨著切變速率增加時(shí),，這種粘度增大現(xiàn)象就逐漸減弱，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),，就可改善這種成型加工性能。

　　用有機(jī)填料木粉,、玉米棒芯時(shí),，應(yīng)選擇長(zhǎng)徑比大于15的為好，這樣可改善韌性和負(fù)荷畸變度,。

　　低填充滑石粉時(shí),，指滑石粉含量10-20%，PP復(fù)合材料可取代ABS或高抗沖聚乙烯,，高填充是指滑石粉含量超過30%,主要用于對(duì)產(chǎn)品外觀要求不高,，主要是要求熱變形溫度、模量等性能的制品,。

　　目前填充改性中填料日益趨向超細(xì)化,，已出現(xiàn)了超細(xì)碳酸鈣、超細(xì)滑石粉,，粒徑為1250目,、2500目等。

　　另外填充改性的發(fā)展趨勢(shì)是填料的表面改性技術(shù)在不斷完善,，開發(fā)不少表面處理劑,，不僅起到偶聯(lián)劑作用，還具有分散劑,、增濕劑,、降粘劑、成型加工助劑,、增加韌性等作用,，這樣可加大填充用量，可達(dá)到60%以上的填充量,。

　　2.增強(qiáng)改性

　　增強(qiáng)改性PP可以取代工程塑料,，所選用的增強(qiáng)材料有玻璃纖維、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,?；厶幚砗脮r(shí)，也能作為增強(qiáng)材料用,。

　　玻璃纖維增強(qiáng)PP應(yīng)用較廣,，一種是混合法，即用短玻璃纖維象填料那樣進(jìn)行成型加工;另一種是包復(fù)法,，該法近似于電線生產(chǎn)方法,，即在單螺桿擠出機(jī)上安裝一包復(fù)頭，玻璃纖維連續(xù)進(jìn)入包復(fù)頭,，P}從料斗進(jìn)入螺桿,，兩者匯合在一起，而后造粒即可,。

　　常用的偶聯(lián)劑為硅烷類,，或在偶聯(lián)劑體系中加入氯化有機(jī)物或過氧化物改善PY性能。也有采用馬來酰亞胺,、鄰二酸酐,、均四酸酐、二甲酮四酸酐等進(jìn)行處理的,。

　　玻璃纖維增強(qiáng)改性時(shí)應(yīng)注意的是：玻纖在PP基體中的均勻分散,，若分散不均勻，則會(huì)在混合體系中出現(xiàn)玻纖的“堆積區(qū)”和“空隙區(qū)”,，這些易造成應(yīng)力集中,，降低制品強(qiáng)度。另玻纖的取向問題也是一個(gè)重要問題,，在注射成型時(shí)應(yīng)特別注意,。

　　3.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,。為此加入玻璃化溫度相對(duì)PP來說較低的一種塑料如LDPE,、HDPE,這樣PP晶相和無定形LDPE組成兩相連續(xù)貫穿結(jié)鉤，這種貫穿結(jié)構(gòu)作為韌性網(wǎng)絡(luò)傳遞和分散沖擊能量,。

　　例如PP/HDPE共混,，一般希望這兩種原料的熔融指數(shù)相接近為好，HDPE的添加量一般在25%以下為好,，從共混物的流動(dòng)曲線看,，HDPE起一種“增塑作用”。

　　加入橡膠或彈性體是改性PP的主要途徑,，如在PP中可加世:順丁膠,、乙丙膠、乙烯一丁二烯嵌段共聚物(SBS)乙烯丙烯二烯系三元共聚物(EPDM),、天然膠,、聚異丁烯橡膠等。

　　有時(shí)用三元共混增韌體系,，效果更好,，如PP/LDPE/乙丙膠，PP/LDPE/EVA,PP/LDPE/EPDM,，此時(shí)低溫脆性可降到-40℃左右,。 一般橡膠的添加量為10%左右，LDPE量也在10%左右,。

　　例如PP和聚氨酯共混,，PP和聚氨酯及SBS三元共混。

　　基本配方:二元共混時(shí)PP/PU=90:10,三元共混時(shí)PP/PU/SBS=90:5:5,。

　　工藝條件:45毫米擠出機(jī),，長(zhǎng)徑比20:1,機(jī)筒溫度180、210,、205℃,，機(jī)頭溫度180℃、螺桿轉(zhuǎn)速15-20轉(zhuǎn)/分,。

　　在顯微鏡下觀察,，形成了以橡膠為分散相的“海島”式結(jié)構(gòu)。

　　有時(shí)在三元共混時(shí),，用20-30%量的HDPE作為PP球晶的插入劑,，它可使PP球晶變得不完整，被分割成晶片,。HDPE也有稱作補(bǔ)強(qiáng)增容劑,。有時(shí)用聚乙烯作為第三組分。

　　三元共混時(shí),，有時(shí)采用二步共混工藝,，即先制成母料,即先把PP和彈性體SBS按1:1的比例先制成母料，然后在母料中加入配方中所需要的HDPE及剩下的PP料,。

　　采用粉料PP時(shí),，則應(yīng)在配方中添加一些抗氧劑和輔助抗氧劑。

　　4.其他改性

　　阻燃改性

　　Pp 為可燃材料,，分解溫度為320-400℃,，起燃溫度350℃，水平燃燒速度37毫米/分,，氧指數(shù)18.5,。PP的阻燃方法有兩種:一是大量添加具有阻燃作用的無機(jī)填料如氫氧化鋁,、氫氧化鎂，但必須添加到70-80%時(shí)才能使制品具有阻燃性,，勢(shì)必影響加工性及制品的其他性能,。第二種方法是用阻燃劑，如含磷,、含鹵含銻的化合物,，此法添加量少，為10%左右,，只是阻嫩持久性差,，而且對(duì)成型設(shè)備有腐蝕

　　目前又發(fā)展了一種膨脹型阻燃體系，它是由炭化劑,、炭化促進(jìn)劑,、發(fā)泡劑三部分組成，其阻燃效果優(yōu)于上述兩種方法,。如用聚磷酸銨和三聚氰胺,，按3:1用量的關(guān)系，則對(duì)PP的阻燃效果有明顯作用,。

　　抗靜電改性:在PP中添加炭黑等導(dǎo)電填料,，可使制品的表面電阻降到10歐姆以下。

　　PP改性料還有用成核劑改性或電鍍表面處理即二次加工性的改性,、在PP中添加抗氧劑,、抗紫外線劑以改進(jìn)熱、光老化性能等,。

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