文档介绍：增韧改性PP
前言
汽车保险杠是一种面积较大,形状复杂的薄壁大型结构部件,各国对保险杠的要求较高,不仅要求具有优异的高低温冲击韧性﹑刚性﹑耐老化性﹑耐热性﹑耐寒性﹑,还要有耐油性﹑润滑性﹑油漆性等性能。PP保险杠以其成本低廉,易加工成型﹑构型自由灵活以及性能优异等特点,成为车辆保险杠使用最广泛的专用材料。但是这些零件绝大多数都不是纯PP制成的。因为纯PP虽然具有优良物理性能和机械力学性能,但也同时存在耐候性差﹑低温性能差﹑热变形温度低﹑制品易变形等缺陷。在汽车这样的工作环境复杂﹑多变的条件下是不能胜任的。只有将纯的PP改性,制成多种牌号的改性材料,才能胜任各自工作环境部件。
聚丙烯(PP)
聚丙烯(PP)具有良好的综合力学性能,耐热性,耐化学药品性,绝缘性,加工性能和较低的密度,成本低廉,故其发展速度较快,但是PP本身脆性(尤其是低温脆性)较大,用于韧性要求较高的产品时必须对PP进行增韧改性。
主要内容
PP增韧改性的方法
PP的增韧改性方法主要有物理改性法和化学改性法。但这两种方法不是完全分离的,而是相辅相成的。物理增韧改性PP的主要方法有共混增韧﹑无机刚性粒子增韧和β晶型成核剂增韧3种方法。在这里我们选择共混增韧体系中的橡-塑共混物。主要利用具有柔性链的弹性体与PP共混。
增韧剂的选择
POE增韧PP体系  PP/POE是近年来开发的弹性体增韧PP体系,其增韧效果最好,耐候性好,流动性佳,热稳定性好,加工性能好。
POE与PP的相容性非常好,增韧效果尤其是低温增韧效果十分明显,优于EPDM、EPR,其增韧效果为POE>EPDM>EPR,且弯曲模量和拉伸强度下降幅度小,其下降次序POE<EPDM<EPR。且POE/PP体系的脆韧转变发生时POE用量仅为15%,因而减少了增韧剂的用量,降低了成本。
与EPDM相比,POE内聚能低、不含双键、耐候性好,与PP易相混,且价格低,是EPDM的强有力替代品。
所以,选择POE作为PP的增韧剂。
增韧机理
POE对PP增韧改性符合银纹—剪切带机理:脆性基体内加入弹性体后,在外来冲击力作用下,弹性体可引发大量银纹,而基体则产生剪切屈服,主要靠银纹﹑剪切带吸收能。
配方设计
树脂:PP(F401)﹑PP(1340)﹑PP(丙烯酸接枝聚丙烯)
PP(F401)具有优良的机械性能和耐热性能,使用温度范围-30℃-140℃。同时具有优良的电绝缘性能和化学稳定性,几乎不吸水,与绝大多数化学品接触不发生作用。
PP(1340)的低温冲击强度较高,具有良好的耐低温性能。
PP(丙烯酸接枝聚丙烯)加入后提高增韧剂与树脂间的相容性,降低了界面张力,起到很好的界面增容作用,对共混体系韧性的提高非常
增韧剂:POE(8180)
抗氧剂:抗氧剂1010﹑抗氧剂DLTP
抗氧剂DLTP作辅助抗氧剂,与主抗氧剂1010并用,产生协同作用提高抗氧效果。
无机填料:碳酸钙
加入碳酸钙会导致拉伸屈服强度降低,但随着碳酸钙含量增加,材料的模量显著提高,甚至消除了POE带来的不利影响而超过超过纯PP的模量。含量增至30(质量比)时,冲击强度达到最大。
偶联剂:钛酸酯偶联剂
用于热塑性塑料与各类填料之间的偶联
生产工艺流程
按配方称量高速混合机初混
双螺杆挤出机共混造粒