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1、張民:童車塑料輪轂專用改性聚丙烯的研制43童車塑料輪轂專用改性聚丙烯的研制張民(肇慶市華鴻企業(yè)塑膠制品有限公司,肇慶526020)摘要針對(duì)原材料的選擇及填充礦物對(duì)聚丙烯(PP)改性料抗沖擊性能及成型收縮率的影響,以PP/熱塑性彈性體(POE)/聚乙烯(PE)共混體系為基礎(chǔ),研制了耐寒耐沖擊童車塑料輪轂專用改性PP。結(jié)果表明,選擇合適的共聚PP及均聚PP,并采用滑石粉和碳酸鈣聯(lián)用的方法,可以進(jìn)一步提高共混材料的抗沖擊性能并能夠降低成型收縮率。關(guān)鍵詞PP/POE/PE童車塑料輪轂低溫抗沖擊成型收縮率滑石粉碳酸鈣童車塑料輪轂是一種表面積較小、形狀復(fù)雜、厚滑石粉:10]xm,市售;薄不均的部件
2、,在保證材料剛性、韌性較好的同時(shí),碳酸鈣:13Ixm,市售;需具備良好的尺寸穩(wěn)定性,以保證產(chǎn)品外觀。特別分散潤(rùn)滑劑:市售。是長(zhǎng)期在寒冷地區(qū)情況下使用,良好的耐寒抗沖擊1.2主要設(shè)備及儀器能力是非常重要的。高速混合機(jī):GH一10型,上海大明機(jī)械廠;聚丙烯(PP)材料的最大缺點(diǎn)是耐寒性差、低溫雙螺桿擠出機(jī):60型,南京橡塑機(jī)械廠;易脆斷,其次是收縮率大、抗蠕變性差、制品尺寸穩(wěn)注塑機(jī):SZ一160型,寧波東方塑料機(jī)械有限公定性差、容易產(chǎn)生翹曲變形。直接用于生產(chǎn)塑料輪司:轂顯然是無法滿足要求的。相關(guān)研究得出PP/熱塑萬能試驗(yàn)機(jī):WDZ型,承德精密試驗(yàn)機(jī)有限公性彈性體(POE)/聚乙烯(PE)三
3、元共混體系具有較司;好的協(xié)同效應(yīng),但實(shí)際應(yīng)用中PP/POE/PE協(xié)同體智能數(shù)顯沖擊試驗(yàn)機(jī):NA18JD型,承德德勝試系仍存在成型收縮率大、制品尺寸穩(wěn)定性差等不足。驗(yàn)機(jī)廠;筆者針對(duì)PP/POE/PE體系中原材料的選擇及填充熔體流動(dòng)速率(MFR)儀:txPNA18RZ一400C礦物對(duì)PP改性料抗沖擊性能及成型收縮率的影型,吉林大學(xué)科教儀器廠。響,研究適用于生產(chǎn)耐寒耐沖擊童車塑料輪轂的改1.3試樣制備性PP專用料。不同牌號(hào)均聚PP及共聚PP組成的配方如下:1實(shí)驗(yàn)部分配方A:PE/PPT30S/PPEPS30R/POE為10/1.1原材料40/40/10;共聚PP:K8003,中國石化揚(yáng)子石油
4、化工有限公配方B:PE/PPT30S/PPK8003/POE為10/40/司;40/10;PP:F401,中國石化揚(yáng)子石油化工有限公司;配方C:PE/PPT300/PPKS003/POE為10/40/均聚PP:T300,中國石化上海石油化工股份有40/10。限公司;首先將原材料按配方準(zhǔn)確稱量后加入高速混合共聚PP:EPS30R,中國石化集團(tuán)茂名石油化工機(jī),充分混合均勻后,經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒。公司;溫度為205~215~E,螺桿轉(zhuǎn)速為240r/rain,然后在PE:5000S,遼陽石化分公司烯烴廠;烘箱中80℃條件下烘2h后注射成標(biāo)準(zhǔn)試樣。注射均聚PP:T30S,山東齊魯石化工程有
5、限公司;溫度為190~200℃。共聚PP:7760,中國石化北京燕化石油化工股1.4性能測(cè)試份有限公司;MFR按GB/T3682—2000測(cè)試;共聚PP:J340,中國石化揚(yáng)子石油化工有限公拉伸性能按GB/T1040.1—2006測(cè)試;司;POE:8150,美國杜邦公司;收稿日期:2010—05—11工程塑料應(yīng)用2010年,第38卷,第6期彎曲性能按GB/T9341—2008測(cè)試;是按配方B各材料比例固定情況下加入不同質(zhì)量簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度按GB/T1043.1—2008測(cè)分?jǐn)?shù)礦物填加劑的性能對(duì)比。試。由表2可以看出,滑石粉的加入使材料的拉伸2結(jié)果與討論強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)提高,較低填充量
6、的滑石粉使材2.1PP的選擇料簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度提高。這是由于PP的晶形在PP共混改性研究中,采用共混增韌體系效改變是引起宏觀效應(yīng)變化的主要原因J。滑石粉果較好。趙楓等口]以一定配比的均聚PP和共聚PP表2礦物填加劑對(duì)共混料性能的影響為基體樹脂,以POE為主增韌劑,在保證共混材料項(xiàng)目滑石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%1551015510剛性、沖擊強(qiáng)度較高的前提下加入少量PE作為輔拉伸強(qiáng)度/MPa24.725.325.523.522.421.6助增韌劑。發(fā)現(xiàn)二者對(duì)PP的增韌改性效果顯著,彎曲強(qiáng)度/MPa35.937.339.036.437.839.6具有較好的協(xié)同效應(yīng),當(dāng)PE/共聚PP
7、/均聚PP/POE簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度/586580572575569556J·m一為10/40/40/10時(shí)PP增韌體系有較好的協(xié)同效果,成型收縮率/%1.101.O30.951.131.o61.oo達(dá)到了增韌改性、降低成本、提高剛性的目的。筆者是典型的片狀結(jié)構(gòu),具有各向異性,低填充量滑石粉選用不同牌號(hào)均聚PP及共聚PP組成不同配方進(jìn)的加入能夠改變PP的晶形狀態(tài),對(duì)PP具有成核作行試驗(yàn),性能比較如表1。用,使產(chǎn)品具有更高的剛度、尺寸穩(wěn)定性、耐熱