11 схем закалки ПП

1ПП/ПЭ Система закалки

Категория	Характеристика
Упрочнение полиэтилена низкого давления	Эффект упрочнения очевиден, а другие механические свойства, такие как модуль упругости при изгибе, быстро снижаются. Поэтому его можно использовать только в приложениях, где требования к ударной вязкости являются основными, а другие механические свойства не высоки.
Упрочнение HDPE	При количестве добавки менее 10% она оказывает жесткое упрочняющее действие на ПП, то есть при повышении ударных характеристик другие механические свойства не снижаются.
Упрочнение LLDPE	Упрочняющий эффект находится между LDPE и HDPE, а количество добавки составляет 5%-20%.
Упрочнение СВМПЭ	Он не только обладает упрочняющим эффектом, но также обеспечивает эффект армирования, образующего волокна на месте. Взяв в качестве примера PP1330, ударная вязкость с надрезом, предел прочности при растяжении и относительное удлинение увеличились в 3,5 раза, 1,5 раза и 2,5 раза при добавлении 10% UHMWPE для придания жесткости соответственно.

2ПП/выход в открытый космос Система закалки

Упрочняя полипропилен, EVA также может улучшить удлинение при разрыве, индекс текучести расплава и блеск поверхности.

Содержание ВА в выбранном ЭВА составляет от 14% до 18%.С 20% EVA-15, закаленным полипропиленом, его ударная вязкость увеличивается в 12 раз, снижение жесткости незначительно, а его стоимость ниже, чем у эластомера или полипропилена, закаленного каучуком., а комплексная производительность лучше, чем у системы PP/EPDM.

3ПП/ПА6 Система закалки

Система смешивания PP/PA6 может улучшить присущие им недостатки, так что материал имеет отличные комплексные показатели эффективности, а добавление 15 % PA6 в полипропилен может повысить его ударную вязкость на 50 % и снизить предел прочности при растяжении на 13,8 %;Если в качестве добавки, улучшающей совместимость, добавить 5% PP-G-MAH, его ударная вязкость может быть увеличена на 113%, а прочность на растяжение может быть снижена на 2,7%.

4мПЭ/ПП Система закалки

мПЭ имеет очень низкая температура стеклования и большое удлинение при разрыве, что очень подходит для упрочняющей модификации ПП.

мПЭ оказывает хорошее упрочняющее действие на ПП, а при добавлении 40 % мПЭ к ПП ударная вязкость с надрезом при -30°С в 20 раз выше, чем у чистого ПП, что примерно в 9 раз выше, чем у СКЭПТ при той же массе деталей.Кроме того, также установлено, что при использовании полипропилена, упрочненного mPE, композитный материал имеет низкую остаточную деформацию при растяжении, сжатии и деформацию ползучести, отличные характеристики при низких температурах и производительность при обработке, и стал сильным конкурентом EPDM.

Кроме того, недавно разработанный упрочненный материал представляет собой сополимер этилена и октена EOC, который может увеличить ударную вязкость полипропилена до 9 раз.

5POE закаленная полипропиленовая система

PP/POE представляет собой усиленную эластомером полипропиленовую систему, разработанную в последние годы, которая обладает лучшим эффектом повышения прочности, хорошей устойчивостью к атмосферным воздействиям, хорошей текучестью, хорошей термической стабильностью, хорошими технологическими характеристиками, а также наиболее часто используемая полипропиленовая система, усиленная эластомером.

Совместимость между POE и PP очень хорошая, эффект закалки, особенно эффект закалки при низких температурах, очень очевиден, лучше, чем EPDM и EPR, и его эффект закалки POE> EPDM> EPR, а уменьшение модуля изгиба и прочности на растяжение небольшое, а порядок убывания - POE

Когда POE добавляется к PP более чем на 15%, упрочняющий эффект быстро возрастает.Если к ПП добавить 30% POE, ударная вязкость надреза увеличивается с 76,4 Дж/м чистого полипропилена до 626 Дж/м.

По сравнению с EPDM, POE имеет низкую энергию когезии, не имеет двойных связей и обладает хорошей атмосферостойкостью. мощная альтернатива EPDM.

6 SBS закаленная полипропиленовая система

SBS не так хорош, как EPDM, упрочняющий эффект на полипропилен, но может использоваться в общих приложениях.

Результаты показывают, что когда содержание SBS составляет от 0 до 10 частей, ударная вязкость увеличивается с увеличением добавляемого количества.После более чем 15 частей ударная вязкость снижается. Ударопрочность ударопрочного ПП из СБС и ПП можно улучшить в 5 и 10 раз., соответственно.При заданной формуле PP:SBS:CaCO3 =48:40:12 ударная вязкость консольной балки с соответствующими свойствами составляет 70 кДж/м2.

7EPDM, EPR закаленная полипропиленовая система

EPDM (терполимер этилена, пропилена и диолефина) и EPR (бинарный сополимер этилена и пропилена) являются наиболее часто используемыми материалами для повышения ударопрочности эластомеров в традиционном полипропилене, особенно EPDM, оба из которых обладают высокой эластичностью и хорошей устойчивостью к низким температурам, что может улучшить ударопрочность и устойчивость к низким температурам полипропилена..Поскольку обе структуры содержат пропильные группы, они обладают хорошей совместимостью с полипропиленом и очень высокой термостойкостью.

В диапазоне содержания 5%-30% ударная вязкость системы увеличивается почти линейно и быстро с увеличением добавляемого количества.Но при этом значительно снижаются прочность на изгиб, предел прочности при растяжении, температура теплового прогиба и т. д. системы.

По сравнению с EPR, EPDM и PP имеют хорошее межфазное взаимодействие, параметры растворимости равны (оба 8.1), лучшая совместимость с PP и более очевидный упрочняющий эффект на PP.

На примере ЭПР при добавлении 20 % к ПП ударная вязкость надреза при комнатной температуре увеличивается в 10 раз, а температура охрупчивания снижается в 4 раза.

Если взять EPDM в качестве примера, когда PP/EPDM/тальк используется в соотношении 100/20/10 для автомобильных бамперов, производительность различных производителей показана в следующей таблице.

После образования EPDM-G-MAH после прививки MAH к EPDM, полипропилен, усиленный EPDM-g-MAH, имеет лучший эффект, чем чистый EPDM.

8BR закаленная система PP

Цис-бутадиеновый каучук (BR) обладает такими преимуществами, как высокая эластичность, хорошие характеристики при низких температурах (температура стеклования -110 °C), износостойкость, сопротивление изгибу и т. д., а параметры растворимости BR близки к полипропилену, хорошая совместимость с полипропиленом и хороший упрочняющий эффект.

При соотношении ПП/BR 100/15 его ударная вязкость увеличивается почти в 6 раз, а температура охрупчивания снижается до 8 °С (снижение на 23 °С).

9Полипропиленовая синергетическая система из закаленного пластика и эластомера

Хотя смесь эластомера и полипропилена обладает превосходной ударной вязкостью, потери жесткости, прочности и температуры теплового изгиба велики, а стоимость значительно увеличивается.Для улучшения механических свойств и снижения затрат в систему повышения ударопрочности эластомер/полипропилен добавляют пластмассы для образования тройной смеси эластомер/пластик/полипропилен.

Наиболее часто используемыми пластиками в тройных системах смешивания являются HDPE и LLDPE, такие как PP/SBS/HDPE, PP/EPR/HDPE, PP/EPDM/LLDPE, PP/HDPE/BR(100/15/15), PP/PS /мПЭ, ПП/ПС/СБС и т.д.

Тройная система упрочнения PP/HDPE/BR при соотношении 100/15/15, не только имеет хорошую ударную вязкость, но также имеет высокую прочность на растяжение и прочность на изгиб.

Синергетический эффект тройной системы смешивания ПП/СБС/БК значителен, что намного лучше, чем у одиночного упрочняющего эффекта ПП/СБС или ПП/БК.

При разработке рецептуры вышеуказанной системы упрочнения следует обратить внимание на следующие моменты.

(1) Упрочняющий эффект.POE>mPE>TPE> EPDM, но с экономической точки зрения считайте, что EPDM больше.

(2) Выбор компатибилизатора.Для закаленных материалов с плохой совместимостью с полипропиленом при разработке конструкции следует добавлять присадки, улучшающие совместимость, и обычно используется PP-g-MAH.После добавления компатибилизатора ударная вязкость значительно возрастает.Такие как полиамид, полистирол, ПВХ и т. д., все они нуждаются в добавлении компатибилизаторов.

(3) Определение количества добавки.Различные упрочненные материалы имеют оптимальный диапазон добавок для упрочняющего эффекта полипропилена, например, SBS ниже 15% и POE выше 15%.

(4) Выбор упрочняющих материалов.Упрочняющий эффект различных закаленных материалов и влияние на другие свойства различны, поэтому требования к характеристикам полипропилена в разных приложениях также различны, и упрочненные материалы следует выбирать в соответствии с конкретными свойствами.Если стойкость полипропилена, закаленного EPR, к старению неудовлетворительна, автомобильный бампер, используемый на открытом воздухе, обычно выбирает не EPR, а EPDM с лучшей устойчивостью к атмосферным воздействиям.

(5) Составная закалка.Одиночный материал, закаленный ПП, хоть и улучшает ударную вязкость, но оказывает большее влияние на другие свойства.По этой причине часто выбирают закалку компаундом, чтобы сбалансировать все аспекты производительности и соответствующим образом снизить затраты.

(6) Размер частиц эластомера.Когда размер частиц составляет менее 1,5 микрон, можно добиться лучшего эффекта упрочнения.

10Полипропиленовая система, упрочненная неорганическими твердыми частицами

Обычно используемые неорганические жесткие упрочняющие материалы представляют собой слюду, тальк, волластонит, карбонат кальция и сульфат бария.

После предварительной закалки каучуком и соответствующей обработки поверхности неорганических твердых частиц может быть сформирована дисперсионная структура ядро-оболочка с неорганическими жесткими частицами в качестве ядра и каучуком в качестве оболочки, а упрочняющий эффект неорганических жестких частиц очень высок. значительный.Конкретные примеры применения включают PP/EPDM/CaCO3, PP/EPDM/тальк, PP/EPDM/волластонит и т. д.

Система предварительной закалки без каучука обладает большой прочностью при обработке неорганических твердых частиц, и лучше всего добавлять связующее вещество при добавлении связующего вещества, и эффект композитной обработки является хорошим. Для неорганических жестких частиц, оптимизированных с помощью модификаторов интерфейса, также могут быть сформированы дисперсионные структуры оболочка-оболочка с неорганическими жесткими частицами в качестве ядра и модификаторами интерфейса в качестве оболочки.Например, полипропилен/оптимизированная система упрочнения каолином, при добавлении 30% каолина, ударная вязкость достигает 480 Дж/м;Для другого примера, CaCO3, обработанный алкилкарбоксилатом и связующим агентом, при добавлении 50% к ПП, его ударная вязкость может быть увеличена примерно в 1 раз.

11Упрочнение органических/неорганических наноматериалов

Наноматериалы - это новые материалы, только что разработанные в 80-х годах 20-го века, а также наиболее многообещающие новые материалы в 21-м веке, получившие широкое внимание, неорганические наночастицы из-за меньшего количества поверхностных дефектов, большего количества неспаренных атомов, большой удельной поверхности, благодаря Эффект частиц может улучшить поведение полипропилена при кристаллизации, кристаллическую структуру и механическое поведение полипропилена в области интерфейса, чтобы достичь цели укрепления и ужесточения.