聚丙烯材料改性研究.pdf

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1、聚丙烯材料改性研究摘要：利用共混的方法，针对聚丙烯制品在实际应用中出现韧性差，易燃烧的缺点，重点研究了增塑剂POE不同的量对聚丙烯抗冲击强度的影响，以及氢氧化镁对聚丙烯燃烧性能的影响。本次试验采用了高混机对所用原料进行共混，再将共混的原料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，然后将制成的粒料利用注射机制作我们所需的的标准样条，最后对标准样条测试抗冲击强度和氧指数。结果显示，POE增塑剂的量越多，则对聚丙烯的韧性改善更好，氢氧化镁由于加的量比较少，对聚丙烯的阻燃作用不明显。关键词：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种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯（

2、isotacticpolypropylene）、无规聚丙烯（atacticpolypropylene）和间规聚丙烯（syndiotacticpolypropylene）三种。甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯，当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中，等规结构含量约为95%，其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体，无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小，是

3、最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可分别通过改性予以克服。采用相容剂技术和反应性共混技术对PP进行共混改性是当前PP共混改性发展的主要特点。它能在保证共混材料具有一定的拉伸强度和弯曲强度的前提下大幅度提高PP耐冲击性。相容剂在共混体系中可以改善两相界面黏结状况，有利于实现微观多相体系的稳定，而宏观上是均匀的结构状态。反应型相容剂除具有一般相容剂的功效外，在共混过程中还能在两相之间产生分子链接，显著提高共混材料性能。PP/弹性体二元共混体系虽有很好的韧性效果，但往往降低了材料的强度和刚度，耐热性能也有所降低。在二元共混体系中加入有增容作用或协同效应的物质，形成多元

4、共混体系，则其综合性能可得到进一步提高。为了提高增韧PP的硬度、热变形温度及尺寸稳定性，可使用经偶联剂活化处理的填料或增强材料进行补强。例如采用弹性体/无机刚性粒子/PP三元复合增韧体系实现PP的增韧增强，提高材料的综合性能，并且具有较低的成本。溴系阻燃剂效率高、用量少，对材料的性能影响小，并且溴系阻燃剂价格适中。与其它类型的阻燃剂相比，溴系阻燃剂效能/价格比更具有优越性，我国供出口电子电气类产品中70%~80%都用此类阻燃剂。但是，近年来欧盟一些国家认为溴系阻燃剂燃烧时会产生有毒致癌的多溴代苯并恶瑛（PBDD）和多溴代二苯并呋喃（PBDF）。欧盟出台了禁令，在欧盟国家销售的所

5、有电子电气设备，不能含有多溴联苯及多溴二苯醚。阻燃剂的种类众多，其用量和性能都各自不同，需要在不同的情况下选用不同的阻燃剂。现如今，聚丙烯的阻燃剂正向着高效、低烟、绿色、环保和低成本的方向发展。所以本次实验采用比较绿色的阻燃剂氢氧化镁。本次实验采用POE对聚丙烯增韧；氢氧化镁对聚丙烯进行阻燃改性，由于加入氢氧化镁的量太多，挤出机挤出较困难，所以同时加入少量三氧化二锑(Sb2O3)来减少氢氧化镁用量，降低加工难度。2.实验2.1配方设计表1增韧PP和阻燃PP配方（质量分数）PPPOEMg(OH)2抗氧剂1010Sb2O3A1100000.10B11001000.10C110015

6、00.10A21002000.10B21002500.10C21003000.10A31000300.13B31000400.14C31000500.152.2实验仪器2.2.1实验原料PP：型号为K8003，中国石油天然气股份有限公司，独石子石化分公司；POE；抗氧剂1010；Mg(OH)2；Sb2O3：分析纯，天津市大茂化学试剂厂；2.2.2仪器SRH-10Q/D型高速加热混合机：阜新瀚特尔橡塑机械有限公司；SHJ-30型同向双螺杆挤出机：北京丰阳塑化工程技术有限责任公司；JPH80型注射机：广东泓利机器有限公司；料斗干燥机：信易品牌，型号为SHD-50E；标准样条模具；游

7、标卡尺；XHR-150型塑料洛氏硬度计：上海联尔试验设备有限公司；XJ-50D液晶式组合冲击试验机：承德建德检测仪器有限公司；XZT-100氧指数测定仪：承德试验机有限责任公司2.3标准样条的制备2.3.1造粒工艺工艺条件双螺杆挤出机温度控制表工段ⅠⅡⅢⅣⅤⅩⅥⅦⅧⅨ机头温度℃150170180190200205210215220225230（1）按照配方中的各组分的量计算并称量，其中A1+B1+C1+A2+B2+C2的总量为500g，A3+B3+C3总量为700g。（2）先将所有要用的氢氧