摘 要：通過較全面地就不同添加組份對聚丙烯共混改性材料的強度、塑性、韌性影響進行實驗研究，比較了不同填充劑、增韌劑、聚丙烯種類及聚丙烯/高密度聚乙烯合金化對聚丙烯材料的改性效果，據(jù)此提出了針對不同使用場合具較佳綜合性能的材料配比，并進行了實驗驗證。 關鍵詞：聚丙烯；共混改性；配方設計；性能優(yōu)化 聚丙烯（PP）作為用量較大的通用塑料之一，以其相對的廉價及良好的加工性能而受到青睞，但聚丙烯存在著沖擊強度低（常溫下缺口沖擊強度僅為4-6KJ/m2）及收縮率大而導致制品尺寸不穩(wěn)定的缺點，使其應用受到很大限制，因此需進行共混改性，通常加入價格低廉的無機填料以增加其尺寸穩(wěn)定性和剛度或加入較為昂貴的彈性體材料以提高沖擊性能，甚至制成聚合物合金的方式以求獲得良好的綜合性能，形成了多種填充、增韌的聚丙烯共混改性方式。而以往的研究主要是較孤立地針對改性過程中加入的少數(shù)組分對性能產(chǎn)生的影響進行的，缺乏對不同的改性方式對材料性能影響的綜合認識。本文通過對不同的填充劑、增韌劑、聚丙烯材料構成及塑料合金的組分配比這幾個影響改性材料力學性能的主要方面進行實驗研究，獲得不同改性劑對材料性能的影響效果，在較系統(tǒng)實驗的基礎上得出性能價格比較佳的材料配方組成。 1 實驗方法1.1 實驗材料配比選擇為得到成本適中，綜合性能較好的改性材料，采用填充和增韌同步改性的方式選擇材料配比，即用加入彈性體的增韌材料研究不同填充劑對材料性能的影響，用加入填充劑的材料研究不同彈性體增韌劑對材料性能的影響。1.2 原材料共聚型聚丙烯，韓國現(xiàn)代石化公司，牌號M1600均聚型聚丙烯，湖南長盛石化公司，牌號V30G高密度聚乙烯，茂名石化公司，牌號8920彈性體，三元乙丙膠（EPDM），美國杜邦公司彈性體，二元乙丙膠（EPR），吉林石化公司彈性體，POE，美國杜邦公司滑石粉，廣西龍廣滑石粉廠，400目碳酸鈣，漣源市碳酸鈣廠，400目1.3 共混物的制備先對經(jīng)干燥的填充無機粉料在攪拌機中進行表面活化處理，采用的活化劑為焦磷酸酯型鈦酸酯偶聯(lián)劑，加入量為粉料的1％，同時加入少許白油（液體石蠟）以增加分散性，活化處理的目的在于增加無機粉料與樹脂之間的溶混性。再將參與共混改性的材料組分90℃下在熱風循環(huán)干燥箱中干燥5小時，后將各組分按配方稱好，在Ф58雙螺桿擠出機上擠出造粒，加工溫度210 ℃，螺桿轉(zhuǎn)速140 rad/min.1.4 力學性能檢測將共混物粒料干燥后注塑成標準樣條，在INSTRAN 8501型材料試驗機上測定材料拉伸性能，拉伸速度為50 mm/min；在XJ-50型簡支梁沖擊試驗機上測定材料沖擊性能。2 實驗結果及討論2.1 填料種類對材料力學性能的影響通過實驗確定滑石粉（主要成份為硅酸鎂）和碳酸鈣粉料對材料性能的影響，參考實際生產(chǎn)中常用的填充比例，選擇實驗材料的重量配比為：40％共聚型聚丙烯+10％EPDM+（50％-X）均聚型聚丙烯+X填料其中X為0～30％的變數(shù)。 由圖1（a）、(b)、(c)，滑石粉有一定的增強效果，但用量超過25％時拉伸強度呈下降趨勢，碳酸鈣加入對拉伸強度則無明顯影響。材料的塑性指標（斷裂伸長率）及韌性指標（缺口沖擊強度）隨填充量的增加而下降，但碳酸鈣明顯好于滑石粉。這是由于呈片狀的滑石粉與粒狀的碳酸鈣相比具有更大的比表面積，從而可產(chǎn)生一定的增強效果，同時無機填料在樹脂基體內(nèi)形成缺陷，片狀顆粒比粒狀顆粒產(chǎn)生更大的應力集中程度，因此滑石粉填充體系對材料斷裂伸長率及缺口沖擊強度的損失大于碳酸鈣填充體系。
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