【色母粒产业网】9月13日消息,聚丙烯(PP)作为塑料制品的主要原料,在家电、包装及医疗领域有着广泛的应用,但其低温脆性一直是限制其应用的一大瓶颈。为了克服这一难题,化工行业的研究人员开始探索将ABS共混改性增韧剂添加到PP复合体系中,以期提高材料的抗冲击性和抗老化性能,同时保持其易加工性。
在PP/SBS共混改性的研究中,科研人员主要采用了两大类方法:共聚共混改性法和物理共混法。共聚共混改性法包括接枝共聚-共混和嵌段共聚-共混,这些方法通过化学反应或化学吸附对填充物表面进行改性。而物理共混法则涵盖了粉料共混、熔体共混、溶液共混和乳液共混等多种方式。以粉料共混为例,这种方法是将两种或多种细粉状聚合物在混合设备中混合均匀,必要时还可加入抗氧剂、偶联剂等塑料助剂。
据色母粒产业网了解,研究人员设计了两种实验方案来验证改性效果。方案一是直接将PP、SBS和SEPS(2%wt)混合后,通过双螺杆挤出、切粒、烘干和注塑等工序得到试验样条。方案二则采用了二阶共混方法,先将SBS、SEPS和部分PP混合形成海-海结构,再与剩余的PP混合,最终得到样条。
实验结果显示,SBS的含量对共混材料的性能有着显著影响。当SBS含量在15%时,拉伸强度达到最大值;而当SBS含量超过15%后,拉伸强度逐渐下降。同时,SBS含量在15%之前,复合材料的断裂伸长率随SBS含量的增加而增大;但当SBS含量超过15%后,断裂伸长率则逐渐下降。此外,方案二共混复合材料的性能明显优于方案一,这主要得益于其更均匀的混合效果。
在熔融指数方面,随着SBS含量的增加,复合材料的熔融指数显著下降。这主要是因为SBS的熔融指数较低,且PP与SBS在相容剂SEPS的作用下形成了类似于大分子链的关系,提高了共混物的黏度,从而降低了其流动性。
冲击强度测试结果也表明,SBS的加入显著提高了复合材料的冲击强度。当SBS含量从0增加到25%时,方案一和方案二的冲击强度分别提高了近三倍。此外,球晶实验还揭示了SBS对PP球晶形态的破坏作用,这是提高冲击性能的根本原因。
综上所述,PP/ABS共混改性不仅有效解决了PP制品的低温脆性问题,还结合了PP和ABS的各自优点,为拓宽PP的应用领域、降低成本以及提高环保与可持续性提供了有力支持。