聚丙烯填充改性

Vol 33 No 5化工新型材料第33卷第5期NEW CHEMICAL MATERIALS2005年5月聚丙烯填充改性胡智華1傅和青(1.茂名學(xué)院化工學(xué)院,茂名5250002.華南理工大學(xué)化工學(xué)院化工所,廣州510640)摘要論逑了采用滑石粉、碳酸鈣、硅灰石、玻璃微珠、紅輝沸石以及其它材料填充改性聚丙烯的研究。關(guān)鍵詞聚丙烯,填充,改性,進(jìn)展Filling and modifying of polypropyleneHu Zhihua Zou Guimei Fu Heqing?(1. Department of Chemiscal Engineering, Maoming College, Maoming 5250002. Research Institute of Chemical Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640)Abstract The research on polypropylene,s filling and modifying by alum powder, calcium carbonate, wollas-tonite ore glass microballoon, stellerite and the other materials was summarized.Key words polypropylene, filling, modification, progress聚丙烯(PP)是當今最具發(fā)展前途的熱塑性高強度,降低廢舊PP的成型收縮率分子材料之一。有關(guān)PP改性的方法很多,本文僅對1.2碳酸鈣填充改性PP的填充改性做一論述。碳酸鈣填充改性PP后,其剛性粘度及耐熱性1聚丙烯填充改性技術(shù)研究進(jìn)展得到提高,模塑產(chǎn)品韌性、模量得到提高,熱變形溫度小。 Zoltan D等3研究表明,碳酸鈣填充量在1.1滑石粉填充政性20%~40%時(shí)比較好,過(guò)低或過(guò)高均不能得到滿(mǎn)意滑石粉是一種廉價(jià)的填料?；厶畛銹P通效果。常分為兩類(lèi):類(lèi)是填充量為30%~40%,對PP改目前超細重質(zhì)碳酸鈣粉表面改性是使一般增量性后可提高熱變形溫度和柔曲模量;另一類(lèi)是填充填料轉變?yōu)楣δ芴盍系纳罴庸ぜ夹g(shù)之一。李珍等量為10%~20%,可提高PP的表面光潔度。分別采用了表面化學(xué)包覆法的干法和濕法兩種方法Hattotuwa G.B等研究滑石粉填充改性PP對超細重質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行了改性。通過(guò)塑料性能對比發(fā)現,可提高其彈性模量和抗沖擊力,減少收縮性。試驗,發(fā)現充填改性超細重質(zhì)碳酸鈣粉可使PP塑料Alonso M2等研究發(fā)現,由于滑石粉的機械特性和的主要物理性能得到明顯改善平面結構對PP的晶形排列有很大影響,稍微增加納米碳酸鈣對PP有顯著(zhù)的增強增韌作用。添點(diǎn)滑石粉的量,就會(huì )改變PP的晶形狀態(tài),而PP的加超分散劑可提高納米碳酸鈣的分散效果使體系晶形改變是引起宏觀(guān)效應的主要原因。在滑石粉中有較好的加工性能加入3%~5%的加工助劑,注塑壓力降低30%成1.3硅灰石填充改性膜溫度降低20~30℃。中國煤化工一定的活性,在填充用滑石粉填充PP,除了斷裂伸長(cháng)稍有下降外THECNMH較高溫度下成核結它能大大提高廢舊PP塑料的抗彎強度和缺口沖擊晶平m程艾小,丌仰變窄,結晶度增加。硅作者簡(jiǎn)介:胡智華男博士,副教授第5胡智華等:聚丙烯填充改性灰石填充PP大大提高了材料的模量和缺口沖擊性陳南春等分別采用不同粒徑、不同含水率和但強度有下降的趨勢。不同填充量的紅輝沸石填充PP塑料,研究結果表黃佳木等通過(guò)實(shí)驗制得納米SO包覆硅灰明:隨著(zhù)紅輝沸石填充量的增大粒徑和含水率的減石粉然后采用偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理。將這一新型小,會(huì )使材料的沖擊性能在一定范圍內得到改善。無(wú)機復合粉體與同樣經(jīng)偶聯(lián)劑表面處理的單一硅灰而當填充量和粒徑增大時(shí),會(huì )使材料的彎曲強度降石粉體進(jìn)行了比較。結果表明,納米SiO2包覆硅灰低。成型收縮率減小。石填充改性PP,可同時(shí)達到增強、增韌的目的,且在16其它材料填充改性保證產(chǎn)品性能的前提下可大大提高填充量降低產(chǎn)陶國良等2研究發(fā)現,鎂鹽晶須填充改性PP品成本能改善材料的力學(xué)性能,但對不同加工粘度的PP1.4玻璃微珠填充改性其改善程度也不同。晶須質(zhì)量含量在15%~30%近20年來(lái),空心玻璃微珠作為一類(lèi)填料,其功時(shí),填充改性材料的綜合力學(xué)性能較好。鎂鹽晶須能已被大量研究所證實(shí)。添加玻璃微珠的聚合物是高強度脆性材料,在加工過(guò)程中,晶須易折斷,長(cháng)般具有優(yōu)良的抗沖擊抗蠕變和耐熱性能,復合材料徑比下降因此加工時(shí),聚合物基體的粘度越高,加的尺寸穩定性、絕緣性能剛性和應力阻尼的能力也工時(shí)間越長(cháng),加工裝備的剪切和混合性能越好,晶須有所提髙。玻璃微珠既可以通過(guò)人工髙溫法制折斷程度就越嚴重,對改性材料的增強效果就越差備,也可以從火電廠(chǎng)排放的粉煤灰中提取鎂鹽晶須填充改性PP材料的流動(dòng)性能隨晶須添梁基照等應用動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀,在150~100℃加量增加而呈緩慢下降趨勢。采用鎂鹽晶須對PP的溫度范圍內,考察了玻璃微珠填充PP中微珠的含材料進(jìn)行填充改性,對改性材料的熔點(diǎn)和結晶度幾量及其粒徑對復合材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響。結果乎沒(méi)有影響但能較大提高PP材料的熱變形溫度。表明,室溫下的貯能模量和損耗模量隨著(zhù)微珠體積分李思良等1用杉木粉填充改性PP,可使材料數的增加而呈非線(xiàn)性函數形式增大;在相同條件下,拉伸強度略有下降,而其沖擊強度與彎曲強度有較大粒徑微珠填充體系的動(dòng)態(tài)模量高于較小粒徑微定程度提高,并可有效地提高斷裂伸長(cháng)率。珠填充體系;微珠含量和粒徑對復合材料的阻尼的影江濤等研究發(fā)現,絹英粉填充改性PP時(shí),響不明顯當微珠體積分數在15%~55%范圍內復1500目的增韌效果較好微波輻照處理可提高PP合材料的玻璃化轉變溫度隨著(zhù)體積分數的增加而增基體與填料絹英粉間的界面粘接,絹英粉可顯著(zhù)提大,然后隨之下降;動(dòng)態(tài)復合粘度則隨著(zhù)體積分數的高PP的耐紫外老化性能增加而呈線(xiàn)性函數形式增大。另外梁基照采用毛細Mucha m等認為,當PP填充10%~20%的管流變儀在溫度180~200℃及切變速率102~炭黑改性時(shí)就會(huì )導電。當炭黑的量不超過(guò)20%時(shí),l0ys-‘條件下,考察了填料含量及其表面處理對玻璃可使PP機械強度、抗沖擊力都增強。炭黑填料使微珠填充PP熔體流動(dòng)性的影響得出了相關(guān)結論。PP的結晶速率發(fā)生快速變化,結果導致熱力學(xué)特性改性玻璃微珠具有更多的功能在PP填充改性如熔融溫度、超分子晶形結構發(fā)生變化,從而引起機中可得到更好的效果。丁雪佳等采用經(jīng)偶聯(lián)劑械性能和導電性能發(fā)生變化KH550處理的空心玻璃微珠對PP填充改性,結果表明,與未活化的玻璃微珠相比,填充活化玻璃微珠2結語(yǔ)的復合材料的拉伸強度、沖擊強度明顯提高;一定用目前國內對PP填充改性技術(shù)的研究正處于高量的玻璃微珠填充PP,不僅可使材料保持較好的力速發(fā)展時(shí)期但與國外相比還存在一定差距。應加學(xué)性能和耐熱性能,而且能夠降低材料的成本。強PP填充改性的研究,以提高PP產(chǎn)品質(zhì)量,擴大1.5紅輝沸石填充改性PP的應用領(lǐng)域。而采用新技術(shù)和新型填充劑填充紅輝石是輝沸石族中的一個(gè)礦物種屬斜方晶改性勢。系。其結構是含水的架狀鋁酸鹽,內部有許多開(kāi)放的中國煤化工空洞和通道,具有很大的比表面積。在實(shí)驗中讓聚合CNMHG物分子進(jìn)入空洞或通道中,形成所謂的“分子鉤”,依[1] Hattotuwa G B[ J]. Polymer Testing,200,1(8):83靠這種結合力作用,使塑料強度得到一定的增強(下轉第64頁(yè))化工新型材料第33卷吸附率可達90%以上料、玻璃等。俄羅斯也研究了利用結核浸出渣生產(chǎn)用大洋多金屬結核作吸附劑凈化工業(yè)廢水具有吸附劑催化劑、肥料及制磚。我國北京礦冶研究總如下優(yōu)點(diǎn):(1)廢水凈化率較高;(2)回收了金屬資院也對冶金終渣工藝礦物學(xué)進(jìn)行了研究源,增加了結核的附加值;(3)提升結核中有價(jià)金屬品位,從而增加冶煉的經(jīng)濟效益。5結論3作電源材料大洋多金屬結核由于其特殊的化學(xué)成分和特殊的結構,使其具有了廣泛的非冶金用途。僅將大洋研究發(fā)現結核礦中MnO2相的陰極活性類(lèi)似多金屬結核視為有限幾個(gè)有價(jià)元素的載體、而只進(jìn)于電解法生產(chǎn)y型MnO2,因而可作電池的催化劑,行單純提取冶金研究是不全面的。正確的開(kāi)發(fā)思路而且結核用于電池在放電后,鎳、鈷、銅的酸溶性大應該是全面考慮利用結核獨特的物理化學(xué)特性在大增加,均達95%因而有可能一舉兩得。深入研究其冶金開(kāi)發(fā)的同時(shí)兼顧其非冶金應用研廈門(mén)大學(xué)化學(xué)系對錳結核材料在高能化學(xué)電源究,才可使大洋多金屬結核的開(kāi)發(fā)更具商業(yè)前景。中的應用進(jìn)行了研究,在國際上首先提出,海底錳結參考文獻核具有鋰離子電化學(xué)嵌入脫出行為,可作為高能化學(xué)電源鋰離子電池正極材料,是迄今為止發(fā)現的天]湯集剛大洋多金屬結核的催化活性及直接利用可能性的研然礦物中比容量最高的鋰離子電極材料,與文獻上究總結報告,北京礦冶研究總院,2001年3月已有的各種人工合成鋰離子電池錳材料的比容量和[2]周勤柏,李先柏,楊靜等D].礦冶工程,199,19(3):4循環(huán)壽命相當,且穩定性更好。[3]李先柏,周勤儉等[].國際海底開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài),1998,47(3):14結核冶煉渣的應用[4]李先柏,周勤儉[J.濕法冶金,1993151~55大洋多金屬結核在加工過(guò)程中將產(chǎn)生大量冶煉[5]李浩然,馮雅麗[],有色金屬,200052(4)174~76,9渣,由于其中仍含有錳鐵硅、鉛、鈣等有用礦物成[6]李浩然,馮雅麗.深海多金屬結核作生物固定化載體的探索研究總結報告.[R].中國科學(xué)院化工冶金研究所,北京科技大分,簡(jiǎn)單堆棄對環(huán)境是一個(gè)潛在威脅,而經(jīng)過(guò)處理完學(xué),2001全可能成為一種資源,具有較大的綜合利用價(jià)值。[7]林祖賡,尤金跨,儲煒等錳結核材料在高能化學(xué)電源中的應美國夏威夷大學(xué)研究發(fā)現,用多金屬結核浸出渣制用研究,[C大洋協(xié)會(huì )學(xué)術(shù)研討會(huì )論文集,2001作建筑材料和陶瓷制品不僅可行,且能提高制品的收稿日期:20041026性能,如增加強度、改善顏色等;此外,還可能用作涂(上接第61頁(yè))[2] Alonso M A Processing and Applications,1995,24(1):131~[9]梁基照[.材料工程,199(4)139~42[10]丁雪佳李亮余鼎聲等.[]中國塑料,20026(12)143~46[3] Zoltan Demjen, Bela Pukanszky et al. Composites Part A[]陳南春余石金[.中國非金屬礦工業(yè)導刊,2002,26(2):13(29A)19981323~329[4]李珍沈上越,王文起.巖石礦物學(xué)雜志,1999,18(2):17212]陶國良,龔方紅,丁永紅[]中國塑料,2003,17(12):45~48[13]李思良曾湘云,劉希凡[]中國塑料,1998,12(7):33~36[5]李遠陳建國等塑料工業(yè),2001,29(1):16~20[14]江濤李海鵬梁紅艷[J現代化工,200020(5):39~41[6]黃佳木吳美升,蓋國勝[]化學(xué)建材,2003(6):30~32[15] Mucha M, Marszarek J, et aL. []. Polymer, 2000, 41 14137-[7] Faulkner DL, SCHMIDT LR. [J]. Polymer Engineering andScience,1997,17(9):657~665收稿日期:2004-11-02[8 Liang J Z U]. Polymer Testing, 1997, 16(4):559-563中國煤化工CNMHG