聚丙烯是目前用量最大的通用塑料之一，但較高的結(jié)晶度也給PP造成低溫韌性差、成型收縮率大和缺口敏感性大等缺點(diǎn)，在一定程度上限制了其更廣泛的應(yīng)用。共混改性是PP增韌的最有效途徑。它是利用組份之間的相容性或反應(yīng)共混的原理，將兩種或兩種以上的聚合物與助劑在一定溫度下進(jìn)行機(jī)械共混，最終形成一種宏觀上均勻，微觀上相分離的新材料。通過(guò)對(duì)PP的共混故性，可以使其綜合性能大大提高，從而和工程塑料及聚合物合金在眾多應(yīng)用領(lǐng)域里競(jìng)爭(zhēng)。

    PP共混改性使用的主要共混物物及改性效果如下表：

PP

    接下來(lái)就是干貨滿滿的具體改性配方和工藝?yán)?

    1、PP/LDPE共混改性

    配方

    樹(shù)脂PP100;相容劑PE-g-MAH5;LDPE20;潤(rùn)滑劑HSt0.3;

    加工工藝

    將PP與PE、相容劑及助劑按配方比例混合、攪拌、擠出造粒，制成改性材料。擠出機(jī)料筒溫度為：一段210℃，二段215℃，三段210℃;螺桿長(zhǎng)徑比為25：1;螺桿轉(zhuǎn)速為120～160r/min。

    性能

    PP與PE共混，可改善PP的韌性，增大低溫下落球沖擊強(qiáng)度。按配方比例的共混材料的屈服應(yīng)力13.6MPa;屈服應(yīng)變率為12.3%，斷裂應(yīng)力為4.78MPa;斷裂應(yīng)變率為114.6%。

    2、PP/HDPE共混改性

    配方

    樹(shù)脂PP57.35;抗氧劑10760.2;HDPE40;PEPQ0.2;交聯(lián)劑叔丁基過(guò)氧基異丙苯0.15;加工助劑硬脂酸鎂0.1;填充劑硅灰石2;

    加工工藝

    在常溫常壓下，將各組分按配方比例在高速混合機(jī)中混合10min，然后采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混，擠出造粒。擠出溫度150-220℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min，經(jīng)切粒、干燥工序制得PP/HDPE共混改性材料。

    性能

    拉伸強(qiáng)度34.8MPa，懸臂梁沖擊強(qiáng)度49.3J/m。該材料表面消光效果良好，可用于包裝、日用品和建筑材料等領(lǐng)域。

    3、PP/LLDPE共混改性

    配方

    樹(shù)脂PP(EPF30R)60-70;鈦酸酯偶聯(lián)劑(ND2-311)適量;LLDPE15-20;抗氧劑增韌劑POE(8150)5～10;光穩(wěn)定劑適量;填充劑滑石粉(平均粒徑12μm)10～15;

    加工工藝

    等高速混合機(jī)預(yù)熱至110℃，加入一定量的無(wú)機(jī)填料，低速攪拌15min后，分三次加入填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的偶聯(lián)劑，每次加入偶聯(lián)劑后，高速攪拌5min，然后放出填料備用。按配方比例準(zhǔn)確稱取PP、PE、POE、填料和其他助劑，混合后加入雙螺桿擠出機(jī)料斗中，擠出造粒。

    擠出溫度190-220℃，主螺桿轉(zhuǎn)速200r/min，喂料螺桿轉(zhuǎn)速20r/min。粒料干燥后注塑成所需制品，注射溫度190-210℃，注塑和保壓壓力Mpa，預(yù)塑壓力6MPa。

    性能

    采用PP與LLDPE共混，可提高PP的韌性和耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性，同時(shí)添加POE進(jìn)行增韌，使共混料的韌性大幅度提高;用滑石粉進(jìn)行增剛，保證材料有足夠的剛性。其拉伸強(qiáng)度≥26MPa，斷裂伸長(zhǎng)率≥400%，彎曲彈性模量≥1.6GPa，熱變形溫度≥110℃，成型收縮率1.15%。本產(chǎn)品主要用作輕型汽車門(mén)內(nèi)襯板材料。

    4、超韌PP/POE共混改性

    配方

    樹(shù)脂PP(K7726)329;PP(K8303)120;PP(2401)90;增韌劑POE(8150)256;抗氧劑10101.2;抗氧劑DLTP2.4;潤(rùn)滑劑ZnSt2.4;著色劑炭黑0.5;

    加工工藝

    首先將各組分按配方比例稱重，放入高速混合機(jī)中低速攪拌1min，然后高速攪拌1min，出料，放入雙螺桿擠出機(jī)中，混合擠出造粒。雙螺桿擠出造粒采用中等偏強(qiáng)剪切的螺桿組合，各段溫度為：第一段180℃，第二段195℃，第三段210℃，第四段220℃，第五段235℃，機(jī)頭230℃，螺桿轉(zhuǎn)速350r/min

    性能

    拉伸強(qiáng)度17MPa;斷裂伸長(zhǎng)率500%;彎曲強(qiáng)度18MPa;彎曲彈性模量700MPa;懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度(常溫)750J/m，(-40℃)320J/m;熱變形溫度(1.82MPa)102℃。

    5、PP/HDPE/POE共混改性

    配方

    共聚型PP(M1600)30;填充劑CaCO3(400目)20;均聚型PP(V30G)15;鈦酸酯偶聯(lián)劑0.2;HDPE(8920)20;20分散劑液體石蠟0.1;增韌劑POE15;

    加工工藝

    先將CaCO3在110℃下干燥4h，按配方比例加入高速混煉機(jī)中混合1min，然后加入鈦酸酯偶聯(lián)劑和分散劑低速混合3min，進(jìn)行表面活化處理。活化處理的目的在于增加無(wú)機(jī)填料與樹(shù)脂之間的混溶性。然后將PP、HDPE、POE及經(jīng)表面活化處理的CaCO3混合攪拌均勻，混合攪拌溫度為100～105℃，時(shí)間為5min。最后用φ58雙螺桿擠出機(jī)共混擠出造粒。擠出溫度210℃，螺桿轉(zhuǎn)速140r/min。

    性能

    拉伸強(qiáng)度為18.5MP，斷裂應(yīng)變率為61%，缺口沖擊強(qiáng)度32.0kJ/m2。PP的填充改性中滑石粉的增強(qiáng)效果好于CaCO3，但具有更高的塑性及韌性保持率。與EPDM相比，POE的增韌效果更好一些。

    6、PP/HDPE/EPDM共混改性

    配方

    樹(shù)脂PP100;增韌劑EPDM15%;HDPE20;潤(rùn)滑劑HSt0.4;

    加工工藝

    按配方比例將PP、HDPE、EPDM及潤(rùn)滑劑一起加入高速混煉機(jī)中，混合攪拌均勻，混合攪拌溫度為100～105℃，時(shí)間為5min。然后用擠出機(jī)共混擠出造粒。擠出機(jī)長(zhǎng)徑比為25：1;料筒溫度為一段170～175℃，二段180～190℃，三段200～210℃，四段210～220℃;螺桿轉(zhuǎn)速60～100r/min。

    性能

    拉伸強(qiáng)度27.5MPa;彎曲強(qiáng)度34.2MPa;缺口沖擊強(qiáng)度24.8KJ/m2。三元乙丙橡膠(EPDM)與PP具有相近的溶解度參數(shù)和表面張力值，可以認(rèn)為二者具有一定相容性，共混時(shí)，起到較好的相容和增韌作用。

    7、PP/HDPE/EVA共混改性

    配方

    樹(shù)脂PP(粉料)100;EVA(VA含量18%)15;填充劑活性CaCO3(800目)30;HDPE(5000s)10;穩(wěn)定劑BaSt0.3;潤(rùn)滑劑HSt0.5;

    加工工藝

    按配方配比將各物料依次加入高速混合機(jī)中，高速混合攪拌10min，料溫達(dá)90～100℃，使活性CaCO3粉料、HDPE、EVA與PP粉料混合均勻即可出料。

    將混合好的物料用φ45擠出機(jī)擠出，口模擠出料條經(jīng)水槽冷卻、空氣冷卻，再經(jīng)牽引進(jìn)入切粒機(jī)切粒。擠出機(jī)料筒為：加料段80-100℃，壓縮段170～180℃，均化段180～190℃，口模溫度190℃;螺桿轉(zhuǎn)速60～120r/min。

    性能

    拉伸強(qiáng)度25.5MPa;彎曲強(qiáng)度38.9MPa;斷裂伸長(zhǎng)率255%;缺口沖擊強(qiáng)度9.1kJ/m2;熱變形溫度(18.6MPa)59℃。EVA改性PP料沖擊性能高、韌性好、光澤度高、成本低，在工程方面有廣闊的應(yīng)用前景。

    8、PP/PS共混改性

    配方

    樹(shù)脂PP100;PS10;相容劑SBS10;潤(rùn)滑劑HSt0.4;

    加工工藝

    將各組分按配方比例稱重，放入高速混合機(jī)中混合攪拌均勻，出料，然后在擠出機(jī)中熔融共混擠出造粒。擠出溫度170-230℃。

    性能

    屈服強(qiáng)度29.2MPa;斷裂伸長(zhǎng)率7%;彈性模量1432MPa;沖擊強(qiáng)度27kJ/m2。

    PP與PS是不相容體系，而SBS的加入，減小了分散相的尺寸，促使體系分散均勻，從而起到增韌兼相容作用。

    9、PP/HIPS共混改性

    配方

    樹(shù)脂PP51.8;成核劑磷酸鈉0.1;HIPS18;二環(huán)庚烷二羧酸鈉0.1;填充劑滑石粉30;

    加工工藝

    將各組分按配方比例稱量，放入高速混合機(jī)中混合攪拌均勻，出料，然后在雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混擠出造粒。擠出溫度190一210℃，螺桿D/L≥32。

    性能

    該材料制備的汽車制件線性膨脹系數(shù)低，并且具有均向性，制件的尺寸穩(wěn)定，裝配間隙小，滿足汽車在不同溫度環(huán)境下使用。

    10、PP/PA66共混改性

    配方

    樹(shù)脂PP100;相容劑PP-g-MAH10;PA6620;助劑0.2;

    加工工藝

    把PP、PA及助劑在高速混合機(jī)中混合攪拌，然后擠出造粒?；旌蠝囟?0-100℃，攪拌時(shí)間10min;擠出溫度為200-245℃，螺桿轉(zhuǎn)速60-120r/min

    性能

    PA66與PP共混，使共混材料在常溫及低溫下缺口沖擊強(qiáng)度有較大提高，在摻入10%PP-g-MAH后，共混物的缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到108.9J/m2;拉伸強(qiáng)度38.8MPa;彈性模量1710Mpa;斷裂伸長(zhǎng)率37%。

    11、PP/PET共混改性

    配方

    樹(shù)脂PP100;成核劑0.1;PET15;相容劑PP-g-AA5;

    加工工藝

    將各組分按配方比例稱量，放入高速混合機(jī)中混合攪拌均勻，出料，然后在擠出機(jī)中熔融共混擠出造粒。擠出機(jī)L/D為25:1;料筒溫度200-230℃，螺桿轉(zhuǎn)速60-100r/min。

    性能

    拉伸強(qiáng)度34.2MPa;彎曲強(qiáng)度63.1MPa。PET與PP共混，既可以改善PET的缺點(diǎn)，又可以提高，又可以提高PP的沖擊強(qiáng)度和力學(xué)性能。但兩種樹(shù)脂極性相差較大，PET是極性聚合物，PP是非極性聚合物，兩者相容性差。加入PP-AA5，可明顯地改善兩者相間的相容性。

    12、PP/PBT共混改性

    配方

    樹(shù)脂PP100;PBT20;潤(rùn)滑劑EBS0.5;相容劑E/EA/GMA5;

    加工工藝

    將各組分按配方比例稱量，放入高速混合機(jī)中混合攪拌均勻，出料，然后在擠出機(jī)中熔融共混擠出造粒。擠出機(jī)的L/D≥20：1;料筒溫度190～230℃;螺桿轉(zhuǎn)速100～160r/min。

    性能

    拉伸強(qiáng)度37.2MP;彎曲強(qiáng)度76.5MPa;沖擊強(qiáng)度10KJ/m2。PBT是極性聚合物，而PP是非極性高分子，兩者之間不相容，采用E/EA/GMA相容劑，提高界面粘接力，起到良好的相容作用。

    13、PP/SBS共混改性

    配方

    樹(shù)脂PP100;增韌劑SBS20;抗氧劑1520-D0.4;潤(rùn)滑劑EBS0.2;

    加工工藝

    將各組分按配方比例稱量，放入高速混合機(jī)中混合攪拌均勻，出料，然后在擠出機(jī)中熔融共混擠出造粒。擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為25：1：擠出溫度155-215℃;螺桿轉(zhuǎn)速為100～160r/min。

    性能

    隨著SBS加入量的增加，共混材料的沖擊強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率逐步提高，拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、模量和硬度則會(huì)下降。

    14、PP/SBR共混改性

    配方

    樹(shù)脂PP60;交聯(lián)劑BP03;增韌劑粉末丁苯橡膠(SBR)14;潤(rùn)滑劑硬脂酸0.8;抗氧劑1680.2;填料納米碳酸鈣20;β晶成核劑2

    加工工藝

    將PP、SBR和填料按配方比例稱量，放入高速混合機(jī)中混合攪拌均勻，出料;將成核劑、交聯(lián)劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑按配方比例稱量，混合攪拌均勻;然后將兩種混合料一同加入高速混合機(jī)中進(jìn)行充分混合，混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)中混煉，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出冷卻，通過(guò)切粒機(jī)造粒。機(jī)筒溫度：一區(qū)195℃，二區(qū)200℃，三區(qū)205℃，四區(qū)200℃，五區(qū)195℃;螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min

    性能

    拉伸強(qiáng)度35.8MPa;斷伸長(zhǎng)率12.3%，彎曲強(qiáng)度34.2MPa;缺口沖擊強(qiáng)度15.4KJ/m2。

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