PP增韧设计方案.doc

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1、pp增韧设计方案组员：朱艳成文U永洲郭雪时间：2013923PP增韧设计方案一、PP的简介聚丙烯(PP)作为一种通用塑料，有很多优良性能。具有原料来源丰富、质轻、性价比高等特点。但其冲击韧性差，尤其是低温韧性差，限制了它的应用范围。采用弹性体增韧，虽然可以显著增加PP的韧性，但不可避免地引起材料刚性及强度的下降。随着有机刚性粒子增韧理论的提出，各种纳米及微米级的填料如SiO2、TiO2、蒙脱土、CaCO3等都可用于对PP的增韧改性。近年來，很多研究都同时使用弹性体与刚性粒子，实现对PP的增韧。本文将CaC03及聚烯桂弹性体POE

2、同时添加到PP中，研究对其性能的影响。二、配方设计PPPOECaCO3百分量100%15%10%实际投料500g75g50g合计625g三、实验原理1、CaCO3增韧原理空化机理：1、刚性粒子CaC03充当应力集中点。应力集中点导致颗粒一聚合物界面的松脱。松脱产生的空隙改变了空隙周围聚合物基本的应力状态，通过体积应变的消除来降低对裂纹的敏感性，因此剪切屈服机理开始生效，并且材料在断裂时吸收大量能量。此外，裂纹末端是钝化的而且应力集中减少，使裂纹增长变慢。2、纳米粒子会使单位体积内的应力集中点数量远大于微米粒子，可以产生大量的空隙来引

3、发剪切屈服，并且可以吸收比较多的冲击能量。所以粒子越小越有利于增强材料的韧性。2、POE的增韧原理POE与PP的相容性非常好。POE中长支链的引入大大提高了其在PP母体中的分散性，从而有利于冲击韧性的理想形态和粘弹性。较少的POE就可以使卩卩获得较高的冲击性能，减少了加入弹性体儿引起的刚性和强度的损失。总之：POE的加入可以增强PP的韧性，CaC03的加入可以增强PP的刚性。四、所需原料和设备1、所需原料PP(150g)>POE(30g)、CaCO3(20g)>钛酸酯偶联剂(0・4g)。2、所需设备高速混合机、双螺杆挤出机、注塑机、

4、简支梁冲击实验机、拉力试验机、透射电镜。五、试验流程及工艺控制⑴工艺流程母料PPY双螺杆挤出机熔融造粒性能测试注塑成型试样⑵工艺控制1、CaC03的表面处理将CaC03与钛酸酯偶联剂拌均，放入高速混合机中，温度控制在90—100°C,搅拌速度控制在200—250rmin,搅拌15min左右。2、改性PP的挤出将纳米CaCO3>POE、PP直接在双螺杆挤出机中共混造粒（不预先制备母料），用注塑机制备样条。这种方法称为直接共混法；将经过表面处理的纳米CaCO3与POE混合,用双螺杆挤出机制备母料;将上述方法制备的母料，与PP按配方混合

5、,用双螺杆挤出机共混造粒。加热段温度:170-210°C,机头温度:190°C,螺杆转速:100r/min,挤出后水冷、干燥、切粒机造粒。3、改性PP的注塑成型(1)工艺流程原料与处理料筒预热塑化保压检验>冷去卩>脱模>修饰>⑵工艺控制注射机料筒温度：190〜220°C,喷嘴温度：175〜205°C模温：40〜50°C,注射压力：120MPa,成型周期：1min六、性能测试⑴冲击强度测试无缺口试样悬臂冲击强度：a=AbdX103(kj/m2)式中A—破坏试样所吸收并经过修正后的能量，J；b一试样宽度，mm；d—试样厚度，mm。能量

6、（A）宽度（b）厚度（d）冲击强度（a）12345平均冲击强度⑵拉伸强度测试ot=pbd0t拉伸强度,Mpap——断裂负荷，Nb试样宽度，mmd试样厚度，mm断裂负荷（p）试样宽度（b）试样厚度（d）拉伸强度（ot）12345平均拉伸强度