【文章內(nèi)容簡介】 酸鈣填充母料，稱之為PPM母料，并于一九九二年獲得國家級(jí)新產(chǎn)品稱號(hào)。PPM母料以小本體PP粉料為載體，在價(jià)格上比起1F7B等PE樹脂有顯著優(yōu)勢(shì)，至今也仍保持著1000元/噸以上的差價(jià)。同時(shí)PP本身的密度低，意味著相同質(zhì)量的樹脂有更多數(shù)量的聚合物承擔(dān)載體樹脂的任務(wù)。此外PP的強(qiáng)度高于PE，同樣情況下可使扁絲、打包帶等具有更高的強(qiáng)度[8][9]，見表1表14。表13 使用不同載體樹脂填充母料的PP扁絲性能母料型號(hào)載體樹脂母料 : 基料PP扁絲物理、力學(xué)性能線密度tex（106kg/m）相對(duì)拉斷力（N/tex）斷裂伸長率（%）PP80CPP8 : 10010116PP80CPP : 1008517PP82CPP8 : 1009819PE80CPE8 : 10010718GB 89641998111177。10%≥表14 使用載體不同填充母料制成的PP打包帶的性能載體打包帶中母料份數(shù)（phr）斷裂拉力（KN）斷裂伸長率（%）APP2015PE5017PP5016回收PP5015國標(biāo)GB120231989≥≤25將不同載體樹脂制成的填充母料用于PP注塑制品時(shí)，也會(huì)得到與扁絲、打包帶等制品類似的結(jié)果，即將PP為載體樹脂的填充母料與其它樹脂為載體的填充母料相比，按QB 112691《聚烯烴填充母料》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定制成的注塑樣條中，當(dāng)配方相同、制樣設(shè)備、條件相同時(shí)，PP為載體的填充母料效果最好，見表15。表15 按QB 112691制成的注塑樣條性能母料中載體樹脂注塑成型樣條碳酸鈣分散性拉伸屈服強(qiáng)度（MPa）斷裂伸長率（%）缺口沖擊強(qiáng)度（kJ/m2）LDPE 1F7B良好600PP/PE共混樹脂良好600PP2401粉料良好600以PP為載體的碳酸鈣填充母料生產(chǎn)要點(diǎn)如下：① 粉狀PP比粒狀PP更便宜，更易與碳酸鈣混合均勻，應(yīng)優(yōu)先使用。② 粉狀PP的熔體流動(dòng)速率不宜過大，4~10g/10min為好。③ 粉狀PP中沒有加入抗氧劑、潤滑劑等助劑，必須適量添加。④ 粉狀PP在存放過程中會(huì)逐漸降解，放出酸味，因此一定要問清生產(chǎn)時(shí)間，并及時(shí)使用，最好在聚合出后的一個(gè)月內(nèi)用完。⑤ 以粉狀PP為載體的碳酸鈣填充母料可以使用同向平行雙螺桿擠出機(jī)加工，碳酸鈣的比例可以達(dá)到80%以上。關(guān)鍵問題是不能使用模面風(fēng)冷熱切造粒，也不宜使用拉條水冷造粒，只能使用傳送帶風(fēng)冷方式造粒。 以代替ABS為主要目標(biāo)的改性聚丙烯專用料（1） 日本卡爾普株式會(huì)社的CALP專用料組成、性能及用途[10]表16 CALP專用料的牌號(hào)、性能及用途CALP專用料在很多場合可以替代價(jià)格昂貴的ABS，但仍然有明顯的不足。 密度比ABS大； 表面硬度低，不耐刻劃； 剛性不足； 表面光澤度低； 表面涂裝性差； 成型尺寸收縮率大。原來使用ABS的注塑成型模具需加以修改才能使用改性PP專用料。（2） 高光澤PP專用料表17 典型的高光澤PP塑料性能項(xiàng) 目美國材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)STM德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN國標(biāo)GB單位性 能PPHBGPPRBGPPHCG熔融指數(shù)D1238537353682g/10min6105密度D792534791033g/cm3拉伸強(qiáng)度D638534551040MPa342835拉伸斷裂伸長率D638534551040%505050彎曲強(qiáng)度D790534529341MPa464048彎曲彈性模量D790534529341MPa170015002200Charpy缺口沖擊強(qiáng)度/534521043KJ/m2Izod缺口沖擊強(qiáng)度D256/1843J/m455045熱變形溫度D648534611634℃120115125注塑收縮率D955/15585%~~~光澤度D532/8807%889587說明高光澤、尺寸穩(wěn)定超高光澤、高流動(dòng)性、耐寒高光澤、高剛性、尺寸穩(wěn)定、耐熱（3） 可漆PP專用料表18 替代ABS的可直接噴漆的PP專用料項(xiàng)目名稱單位測試方法實(shí)測值熔體流動(dòng)速率g/10minASTMD123899洛氏硬度RASTMD78598光澤度JISZ 874183缺口沖擊強(qiáng)度J/mASTMD25697彎曲模量MPaASTMD790992316成型收縮率%ASTMD95589（96）剝離強(qiáng)度g/cm2DIN53151以往通過接枝改性來提高PP的可漆性，但必須使用專用漆才能表面涂裝。北京聚英慧點(diǎn)塑料科技有限公司研制的可漆PP專用料，由于使用了助劑A，得到了比接枝改性PP更好的可漆性能，可以在保證材料良好力學(xué)性能的前提下，直接使用普通硬膠漆進(jìn)行表面涂裝[11]。 汽車零部件用改性聚丙烯專用料表19 國內(nèi)外研制的轎車儀表板用改性PP專用料性能[12]Himont日本三菱油化化學(xué)所國 內(nèi)SP98/FEPKX10Z23甲乙熔體流動(dòng)速率/（g/10min）91032~32~3拉伸強(qiáng)度/MPa——≥斷裂伸長率/%——100110≥506056缺口沖擊強(qiáng)度/（J/m）7513088294≥25015098彎曲強(qiáng)度/MPa——≥彎曲模量/GPa≥熱變形溫度/℃120104128124130——成型收縮率/%——~——表20 桑塔納轎車空氣過濾器用改性聚丙烯專用料性能[13]專用料名稱密度（g/cm3）熔點(diǎn)（℃）燃燒殘余（%）MFR（g/10min）球壓痕硬度（N/mm2）拉伸強(qiáng)度MPaMPP160PP6159上海大眾汽車公司指標(biāo)177?！?5822177。220≥80≥30專用料名稱彎曲強(qiáng)度（MPa）缺口沖擊強(qiáng)度（kJ/m2）無缺口沖擊強(qiáng)度（kJ/m2）耐熱性（100℃，120h）耐寒性（40℃，24h）熱老化性（150℃）MPP合格合格700hPP6合格合格700h上海大眾汽車公司指標(biāo)≥40≥20不脆、不變色、表面和形狀不發(fā)生影響功能的變化無裂縫到發(fā)脆時(shí)間不小于700h注：MPP為原化工部南通合成材料實(shí)驗(yàn)廠研制的改性專用料；PP6為德國生產(chǎn)的專用料。表21 摩托車、汽車零部件用改性PP專用料性能 用 途項(xiàng) 目FD—16摩托車擋泥板、護(hù)板FD—17靜熱器格柵FD—18通用保險(xiǎn)杠FD—20儀表板熔體流動(dòng)速率/（g/10min）3~563~54~6拉伸強(qiáng)度/MPa3125斷裂伸長率/%3594300100彎曲強(qiáng)度/MPa4326彎曲模量/MPa14801890—2117懸臂梁沖擊強(qiáng)度（缺口）/（J/m）108300102表22 中石化上海石化股份有限公司研制的汽車零部件用改性PP料性能性 能保險(xiǎn)杠專用料側(cè)護(hù)板專用料進(jìn)口改性PP專用料熔體流動(dòng)速率（g/10min） ——拉伸強(qiáng)度（MPa）斷裂伸長率（%）49939彎曲強(qiáng)度（MPa）40℃/23℃/80℃缺口沖擊強(qiáng)度（KJ/m2）球壓痕硬度（N/mm2）密度（g/cm3）灼燒殘?jiān)?）熔點(diǎn)（℃）—164耐熱老化時(shí)間（h）250250— 家電用改性聚丙烯專用料表23 濟(jì)南塑料制品總廠研制的洗衣機(jī)零部件用改性PP專用料性能[14]性 能PP101型PP102型密度（g/cm3）熔體流動(dòng)速率（g/10min）5拉伸強(qiáng)度（MPa）3940彎曲強(qiáng)度（MPa）缺口沖擊強(qiáng)度（KJ/m2）—洛氏硬度（HRc）6372耐高溫畸型合格合格耐洗滌劑性合格合格洛陽石化總廠研究所使用乙烯—辛烯共聚物和增韌母料提高了聚丙烯的韌性，同時(shí)使用多種無機(jī)材料以保持模量不變。他們還使用抗氧劑保證了改性聚丙烯的耐熱氧化性。此種改性聚丙烯具有高流動(dòng)性、高韌性和高模量和耐候幾大特點(diǎn)，適合用于大尺寸薄壁制品的注塑成型，可用于空調(diào)器的零部件生產(chǎn)。研究結(jié)果表明POE和自制增韌母料并用，可在缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)80J/m以上的情況下，改性PP的彎曲模量仍可達(dá)到1700MPa；綜合使用滑石粉等無機(jī)填料，可使改性PP的缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到70J/m時(shí)，彎曲強(qiáng)度進(jìn)一步提高；綜合使用抗氧劑10161330和抗紫外線劑770，可使改性PP在95℃熱老化箱中放置100小時(shí)后，%[15]。營口洗衣機(jī)總廠以均PP粉料為基礎(chǔ)料，填料經(jīng)表面活化處理的800目滑石粉25%，再加入適量EPDM和抗氧劑等助劑，經(jīng)混煉造粒制成的改性PP可用于制作干衣機(jī)中的關(guān)鍵部件——雙翼風(fēng)扇。該風(fēng)扇是在80177。5℃環(huán)境下長時(shí)間運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)剛性體，同時(shí)承擔(dān)換熱任務(wù)，靠它將濕衣物中蒸發(fā)出來的水蒸汽聚集凝結(jié)成水排出機(jī)體外。該扇葉由數(shù)十個(gè)折曲片翼組成，屬薄壁長流道距離制品，因此要求材料不僅剛性好、耐熱性好、尺寸穩(wěn)定性好、韌性也要好，還要求有良好的加工流動(dòng)性。該改性PP的性能為：MFR：10177。1g/min，拉伸強(qiáng)度：32~34MPa，彎曲彈性模量：~，Izod沖擊強(qiáng)度（23℃/20℃）：60~70/20~30，維卡軟化點(diǎn)：154℃。 戶外家具用改性PP專用料戶外使用的休閑椅、桌、沙灘椅等大部分使用聚丙烯制造，而且為了提高生產(chǎn)效率，大多是一次注塑成型，這就要求原材料具有良好的力學(xué)性能和成型加工性能，同時(shí)還要求優(yōu)異的耐老化（耐候）性能。表24 不同助劑對(duì)PP耐老化性能的影響助劑種類用量（%）耐老化試驗(yàn)穩(wěn)定時(shí)間1 2 3 4 150℃烘箱，hr紫外線照射，klyIrgunox B225001 502 2003 3504 4301 322 2703 350 4 7400Irgunox 10100Irgunox Ps80200Tinuvin 7700Sardivvr EPU000Tinvvin 622LD000Chimasorb 944LD000國內(nèi)研制的戶外家具用改性PP專用料的性能見表25。表25 戶外家具用改性PP專用料的性能性 能TP512PT712SP8510密度（g/cm3）熔體流動(dòng)速率（g/10min） 121210拉伸強(qiáng)度（MPa）302022彈性模量（MPa）251026002190Izod缺口沖擊強(qiáng)度（J/m）484070熱變形溫度（℃）8490維卡耐熱溫度144℃成型尺寸收縮率（%）~~~作為家具料，制品的表面光澤也是很重要的指標(biāo)。研究結(jié)果表明，增韌劑中POE影響最小，在填料中硫酸鋇（BaSO4）填充PP的光澤度最高[16]。見圖9。圖9 不同助劑對(duì)改性PP專用料制成家具表面光澤度的影響 聚丙烯的老化與耐老化研究PP的主鏈上有叔碳原子，在熱、氧、紫外線等外界因素作用下極易發(fā)生化學(xué)變化，其表現(xiàn)為紅外吸收光譜中出現(xiàn)羰基峰，隨后生成過氧化物，斷裂后形成游離基，這些游離基進(jìn)一步引起整個(gè)大分子鏈裂解、支化與交聯(lián)，使PP失去高分子材料的特征，喪失其使用性能。宏觀上可以通過PP特性粘度下降或熔體流動(dòng)速率增大而加以判斷。特性粘度下降或熔體流動(dòng)速率增大，意味著聚丙烯分子量變小?！娴募庸囟认聰D出加工三次后，[17]。PP主鏈斷裂產(chǎn)生大量游離基，一方面會(huì)繼續(xù)攻擊主鏈上碳原子，導(dǎo)致新的降解反應(yīng)，同時(shí)也還會(huì)伴隨著游離基之間的藕合或交聯(lián)，分子量下降的速度有可能減慢，但材料宏觀上會(huì)變硬和脆化。降解過程中產(chǎn)生的氧化結(jié)構(gòu)（如羰基、過氧化物等），會(huì)進(jìn)一步提高對(duì)光引起降解的敏感性根據(jù)作用機(jī)理不同，抗氧劑可分為游離基鏈反應(yīng)終止劑（主抗氧劑）和過氧化物分解劑（輔助抗氧劑）兩類。現(xiàn)在市場上有許多種抗氧劑供選用。選用的原則是價(jià)格、與PP的相容性和抗氧化效果。目前獲得認(rèn)可，且技術(shù)經(jīng)濟(jì)兩方面較為合適的抗氧劑是酚類1010和亞磷酸酯168的復(fù)配物，稱之為B215