Modificarea fizică a polipropilenei
Adăugarea de aditivi organici sau anorganici la matricea PP ( polipropilenă ) în timpul procesului de amestecare și compoundare pentru a obține materiale compozite PP de înaltă performanță. Principalele metode includ modificarea umplerii și modificarea amestecării.
Modificarea umplerii
În procesul de turnare PP, materiale de umplutură precum silicați, carbonat de calciu, silice, celuloză și fibre de sticlă sunt adăugate la polimer pentru a îmbunătăți rezistența la căldură, a reduce costurile, a crește rigiditatea și a reduce contracția PP la turnare. Cu toate acestea, rezistența la impact și alungirea PP vor scădea. Fibra de sticlă, ca o excelentă mustață anorganică nemetalice, are preț scăzut, izolație bună, rezistență la căldură, rezistență la coroziune și rezistență mecanică ridicată. Este utilizat pe scară largă, iar performanța PP modificat prin umplerea cu fibră de sticlă este îmbunătățită semnificativ. Cu toate acestea, atunci când conținutul de fibră de sticlă atinge aproximativ 30%, proprietățile mecanice ale materialului pot fi îmbunătățite semnificativ. Adăugarea excesivă de fibre de sticlă poate duce la impregnarea insuficientă a unor fibre de sticlă, ceea ce duce la o performanță slabă de legare între matricea polimerică și fibrele de sticlă, ducând la o scădere a rezistenței mecanice a materialului compozit. Mai mult, pe măsură ce conținutul de fibră de sticlă crește, curgerea materialului compozit scade, ceea ce duce la dificultăți în turnarea și prelucrarea PP.
Modificarea amestecului
Amestecarea PP (polipropilenă) cu polietilenă, materiale plastice tehnice, elastomeri termoplastici sau cauciuc pentru a îmbunătăți performanța PP. Modificarea amestecării este finalizată în echipamentele de procesare, cum ar fi mixere interne, mori deschise și extrudere. Procesul este ușor de controlat, are un ciclu de producție scurt și un cost scăzut și poate îmbunătăți diferite proprietăți ale PP, cum ar fi colorabilitatea, procesabilitatea, proprietățile antistatice și rezistența la impact. Amestecarea polimerilor poate utiliza în mod cuprinzător proprietățile remarcabile ale fiecărei componente, poate compensa deficiențele proprietăților fiecărei componente și poate îmbunătăți semnificativ performanța completă a amestecului. Cu toate acestea, rezistența la temperatură scăzută și rezistența la îmbătrânire a PP amestecat nu sunt încă ideale. În timpul modificării amestecării, forța de forfecare poate face ca unele lanțuri moleculare mari să fie tăiate și să formeze radicali liberi, care pot forma copolimeri grefați sau bloc și pot acționa eficient ca compatibilizatori pentru PP.
Tehnologia de modificare a PP a extins foarte mult domeniul de aplicare al materialelor compozite și a îmbunătățit rentabilitatea produselor, a promovat procesul de inginerie al PP și și-a extins gama de aplicații de la materiale plastice generale la materiale plastice de inginerie. În ultimii ani, cercetarea și dezvoltarea tehnologiei de modificare a PP s-a dezvoltat rapid și tot mai multe tehnologii noi au fost aplicate modificării PP, ceea ce a îmbunătățit semnificativ performanța cuprinzătoare a PP și a extins continuu domeniul de aplicare, cu perspective largi de dezvoltare.
Modificarea armăturii
Adăugarea materialelor fibroase la materiale plastice poate îmbunătăți semnificativ rezistența materialelor plastice, de unde și denumirea de modificare a armăturii. Materialele cu un raport mare diametru-grosime pot îmbunătăți semnificativ modulul de îndoire (rigiditatea) materialelor plastice, care poate fi numită și modificarea armăturii.
Materialele de armare utilizate în principal în modificarea armăturii PP (polipropilenă) sunt fibra de sticlă și produsele sale, precum și fibra de carbon, fibre organice, fibre de bor, mustăți etc. Printre acestea, fibrele de sticlă utilizate în PP armat cu fibră de sticlă sunt în mare parte fibre de sticlă nealcaline și fibre de sticlă mediu-alcaline, fibrele de sticlă nealcaline având cea mai mare cantitate. Diametrul fibrelor de sticlă este controlat în intervalul 6-15μm, iar lungimea fibrelor de sticlă trebuie garantată a fi între 0.25-0.76 mm, ceea ce poate asigura performanța produsului și poate face fibrele de sticlă bine dispersate.
În general, se crede că lungimea fibrelor de sticlă din produs ar trebui să fie mai mare de 0.2 mm pentru a avea un efect de modificare. Conținutul de fibră de sticlă (fracția de masă) este cel mai bine între 10% și 30%, iar performanța scade când depășește 40%. În plus, adăugarea de agenți de cuplare organosilan poate face ca fibrele de sticlă și PP să formeze o interfață bună, să îmbunătățească modulul de îndoire, duritatea, temperatura de deformare a sarcinii și în special stabilitatea dimensională a sistemului compozit. PP armat cu fibră de sticlă poate îmbunătăți rezistența mecanică și rezistența la căldură, iar rezistența sa la vapori de apă, coroziune chimică și fluaj este, de asemenea, bună. Poate fi folosit ca materiale plastice de inginerie în multe ocazii, cum ar fi palele ventilatorului, grilele de încălzire, rotoarele, abajururile, cuptoarele electrice și carcasele de încălzire etc.
În timp ce producția de polipropilenă crește rapid, performanța sa se îmbunătățește constant, ceea ce face ca lărgimea și adâncimea aplicării acesteia să se schimbe constant. În ultimii ani, au apărut unele noi soiuri de polipropilenă cu proprietăți unice, precum polipropilena transparentă și polipropilena cu rezistență ridicată la topire, fie prin îmbunătățirea reacției de polimerizare, fie prin măsuri luate în timpul granulării după polimerizare.
