Modificació física del polipropilè
Afegir additius orgànics o inorgànics a la matriu de PP ( polipropilè ) durant el procés de mescla i composició per obtenir materials compostos de PP d'alt rendiment. Els principals mètodes inclouen la modificació del farciment i la modificació de la mescla.
Modificació de farciment
En el procés d'emmotllament de PP, s'afegeixen farcits com ara silicats, carbonat de calci, sílice, cel·lulosa i fibres de vidre al polímer per millorar la resistència a la calor, reduir costos, augmentar la rigidesa i reduir la contracció de l'emmotllament del PP. Tanmateix, la resistència a l'impacte i l'allargament del PP disminuiran. La fibra de vidre, com a excel·lent bigoti inorgànic no metàl·lic, té un preu baix, un bon aïllament, resistència a la calor, resistència a la corrosió i alta resistència mecànica. S'utilitza àmpliament i el rendiment del PP modificat per farciment de fibra de vidre es millora significativament. Tanmateix, quan el contingut de fibra de vidre arriba al voltant del 30%, les propietats mecàniques del material es poden millorar significativament. L'addició excessiva de fibra de vidre pot provocar una impregnació insuficient d'algunes fibres de vidre, donant lloc a un mal rendiment d'unió entre la matriu del polímer i les fibres de vidre, donant lloc a una disminució de la resistència mecànica del material compost. A més, a mesura que augmenta el contingut de fibra de vidre, la fluïdesa del material compost disminueix, provocant dificultats en l'emmotllament i processament de PP.
Modificació de la barreja
Barreja de PP (polipropilè) amb polietilè, plàstics d'enginyeria, elastòmers termoplàstics o cautxú per millorar el rendiment del PP. La modificació de la barreja es completa en equips de processament com ara mescladors interns, molins oberts i extrusores. El procés és fàcil de controlar, té un cicle de producció curt i un baix cost i pot millorar diverses propietats del PP com ara la colorabilitat, la processabilitat, les propietats antiestàtiques i la resistència a l'impacte. La barreja de polímers pot utilitzar de manera integral les propietats destacades de cada component, compensar les deficiències de les propietats de cada component i millorar significativament el rendiment integral de la barreja. Tanmateix, la resistència a baixa temperatura i la resistència a l'envelliment del PP barrejat encara no són ideals. Durant la modificació de la barreja, la força de cisalla pot provocar que es tallin algunes cadenes moleculars grans i formin radicals lliures, que poden formar copolímers d'empelt o bloc i actuar eficaçment com a compatibilitzadors per al PP.
La tecnologia de modificació del PP ha ampliat molt el camp d'aplicació dels materials compostos i ha millorat la rendibilitat dels productes, ha promogut el procés d'enginyeria del PP i ha ampliat la seva gamma d'aplicacions des de plàstics generals fins a plàstics d'enginyeria. En els darrers anys, la recerca i el desenvolupament de la tecnologia de modificació de PP s'han desenvolupat ràpidament, i cada cop s'han aplicat més noves tecnologies a la modificació de PP, la qual cosa ha millorat significativament el rendiment integral de PP i ha ampliat contínuament el seu camp d'aplicació, amb àmplies perspectives de desenvolupament.
Modificació de reforç
L'addició de materials fibrosos als plàstics pot millorar significativament la resistència dels materials plàstics, d'aquí el nom de modificació de reforç. Els materials amb una gran relació diàmetre-gruix poden millorar significativament el mòdul de flexió (rigidesa) dels materials plàstics, que també es pot anomenar modificació de reforç.
Els materials de reforç utilitzats principalment en la modificació de reforç de PP (polipropilè) són la fibra de vidre i els seus productes, així com la fibra de carboni, la fibra orgànica, la fibra de bor, els bigotis, etc. Entre ells, les fibres de vidre utilitzades en el PP reforçat amb fibra de vidre són majoritàriament fibres de vidre no alcalines i fibres de vidre alcalines mitjanes, amb les fibres de vidre no alcalines que tenen la major quantitat. El diàmetre de les fibres de vidre es controla dins del rang de 6-15 μm i s'ha de garantir que la longitud de les fibres de vidre estigui entre 0.25 i 0.76 mm, cosa que pot garantir el rendiment del producte i fer que les fibres de vidre estiguin ben disperses.
En general, es creu que la longitud de les fibres de vidre del producte hauria de ser superior a 0.2 mm per tenir un efecte de modificació. El contingut de fibra de vidre (fracció de massa) és millor entre el 10% i el 30%, i el rendiment disminueix quan supera el 40%. A més, l'addició d'agents d'acoblament d'organosilà pot fer que les fibres de vidre i el PP formen una bona interfície, milloren el mòdul de flexió, la duresa, la temperatura de deformació de la càrrega i, especialment, l'estabilitat dimensional del sistema compost. El PP reforçat amb fibra de vidre pot millorar la resistència mecànica i la resistència a la calor, i la seva resistència al vapor d'aigua, corrosió química i fluïdesa també és bona. Es pot utilitzar com a plàstics d'enginyeria en moltes ocasions, com ara pales de ventilador, reixes de calefacció, impulsors, pantalles, forns elèctrics i carcasses d'escalfadors, etc.
Si bé la producció de polipropilè augmenta ràpidament, el seu rendiment també millora constantment, fent que l'amplitud i la profunditat d'aplicació canviïn constantment. En els darrers anys han sorgit algunes noves varietats de polipropilè amb propietats úniques, com ara el polipropilè transparent i el polipropilè d'alta resistència a la fusió, ja sigui a través de millores en la reacció de polimerització o de mesures preses durant la granulació després de la polimerització.
