Modifikasi Fisik Polypropylene
Penambahan aditif organik atau anorganik ke dalam matriks PP ( polipropilena ) selama proses pencampuran dan penggabungan untuk mendapatkan material komposit PP berkinerja tinggi. Metode utamanya meliputi modifikasi pengisian dan modifikasi pencampuran.
Mengisi modifikasi
Dalam proses pencetakan PP, pengisi seperti silikat, kalsium karbonat, silika, selulosa, dan serat kaca ditambahkan ke polimer untuk meningkatkan ketahanan panas, mengurangi biaya, meningkatkan kekakuan, dan mengurangi penyusutan pencetakan PP. Namun, kekuatan impak dan perpanjangan PP akan berkurang. Serat gelas, sebagai kumis non-logam anorganik yang sangat baik, memiliki harga murah, insulasi yang baik, tahan panas, tahan korosi, dan kekuatan mekanik yang tinggi. Ini banyak digunakan, dan kinerja PP yang dimodifikasi dengan pengisian serat kaca meningkat secara signifikan. Namun, ketika kandungan serat gelas mencapai sekitar 30%, sifat mekanik material dapat ditingkatkan secara signifikan. Penambahan serat kaca yang berlebihan dapat menyebabkan impregnasi beberapa serat kaca yang tidak mencukupi, yang menyebabkan kinerja ikatan yang buruk antara matriks polimer dan serat kaca, yang mengakibatkan penurunan kekuatan mekanik material komposit. Selain itu, dengan meningkatnya kandungan serat kaca, kemampuan alir material komposit menurun, menyebabkan kesulitan dalam pencetakan dan pemrosesan PP.
Modifikasi pencampuran
Mencampur PP (polypropylene) dengan polietilen, plastik rekayasa, elastomer termoplastik atau karet untuk meningkatkan kinerja PP. Modifikasi pencampuran selesai pada peralatan pemrosesan seperti mixer internal, pabrik terbuka, dan ekstruder. Prosesnya mudah dikendalikan, memiliki siklus produksi yang pendek, dan biaya rendah, serta dapat meningkatkan berbagai sifat PP seperti kemampuan warna, kemampuan proses, sifat antistatis, dan ketahanan benturan. Pencampuran polimer dapat secara komprehensif memanfaatkan sifat luar biasa dari setiap komponen, menutupi kekurangan dari sifat masing-masing komponen, dan secara signifikan meningkatkan kinerja komprehensif dari campuran tersebut. Namun, ketahanan suhu rendah dan ketahanan penuaan PP campuran masih belum ideal. Selama modifikasi pencampuran, gaya geser dapat menyebabkan beberapa rantai molekul besar terpotong dan membentuk radikal bebas, yang dapat membentuk kopolimer cangkok atau blok dan secara efektif bertindak sebagai penyerasi untuk PP.
Teknologi modifikasi PP telah sangat memperluas bidang aplikasi bahan komposit dan meningkatkan efektivitas biaya produk, mempromosikan proses rekayasa PP, dan memperluas jangkauan aplikasinya dari plastik umum ke plastik rekayasa. Dalam beberapa tahun terakhir, penelitian dan pengembangan teknologi modifikasi PP telah berkembang pesat, dan semakin banyak teknologi baru telah diterapkan pada modifikasi PP, yang secara signifikan meningkatkan kinerja komprehensif PP dan terus memperluas bidang aplikasinya, dengan prospek pengembangan yang luas.
Modifikasi penguatan
Menambahkan bahan berserat ke plastik dapat secara signifikan meningkatkan kekuatan bahan plastik, oleh karena itu disebut modifikasi penguatan. Bahan dengan rasio diameter-ke-tebalan yang besar dapat secara signifikan meningkatkan modulus lentur (kekakuan) bahan plastik, yang juga dapat disebut modifikasi tulangan.
Bahan penguat yang terutama digunakan dalam modifikasi penguat PP (polypropylene) adalah serat kaca dan produknya, serta serat karbon, serat organik, serat boron, kumis, dll. Diantaranya, serat kaca yang digunakan dalam PP yang diperkuat serat kaca adalah kebanyakan serat kaca non-alkali dan serat kaca alkali sedang, dengan serat kaca non-alkali memiliki jumlah terbesar. Diameter serat kaca dikontrol dalam kisaran 6-15μm, dan panjang serat kaca harus dijamin berada dalam 0.25-0.76 mm, yang dapat memastikan kinerja produk dan membuat serat kaca tersebar dengan baik.
Secara umum diyakini bahwa panjang serat kaca dalam produk harus lebih besar dari 0.2 mm untuk mendapatkan efek modifikasi. Kandungan serat gelas (fraksi massa) paling baik antara 10% dan 30%, dan kinerjanya menurun bila melebihi 40%. Selain itu, menambahkan agen kopling organosilane dapat membuat serat kaca dan PP membentuk antarmuka yang baik, meningkatkan modulus lentur, kekerasan, suhu deformasi beban, dan terutama stabilitas dimensi sistem komposit. PP yang diperkuat serat gelas dapat meningkatkan kekuatan mekanik dan ketahanan panas, dan ketahanannya terhadap uap air, korosi kimia, dan mulur juga baik. Ini dapat digunakan sebagai plastik rekayasa dalam banyak kesempatan, seperti bilah kipas, kisi-kisi pemanas, impeler, penutup lampu, tungku listrik, dan rumah pemanas, dll.
Sementara produksi polypropylene meningkat pesat, kinerjanya juga terus meningkat, membuat luas dan kedalaman aplikasinya terus berubah. Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa varietas polipropilena baru dengan sifat unik telah muncul, seperti polipropilena transparan dan polipropilena dengan kekuatan leleh tinggi, baik melalui perbaikan dalam reaksi polimerisasi atau tindakan yang diambil selama granulasi setelah polimerisasi.
