众所周知,作为大宗的通用塑料品种,聚丙稀(PP)在汽车保险杠、内外饰(门板、仪表台等),家电壳体、生活用品应用广泛,我国PP年产量甚至超过了PE(聚乙烯)。但PP存在低温韧性差和缺口敏感性大的缺点,因此,为了改善PP性能上的不足,增韧改性是一种有效的途径。
图:PP在汽车、家电,生活用品等领域中的应用
表1:不同增韧剂对PP+40%滑石粉的影响
配方 |
空白样A |
A+20%POE X |
A+20%POE XX |
A+20%CYD-6100 |
熔指(g/10min 230℃2.16Kg) |
3.6 |
7.708 |
2.706 |
5.726 |
悬臂梁缺口冲击强度/kj/m2(23℃) |
2.450 |
8.299 |
31.392 |
37.307 |
悬臂梁缺口冲击强度/kj/m2(-20℃) |
4.996 |
12.426 |
17.322 |
|
拉伸强度/MPa |
24.04 |
15.65 |
16.06 |
16.29 |
断裂伸长率/% |
20.80 |
97.07 |
221.25 |
404.08 |
弯曲模量/MPa |
3296.90 |
1062.4 |
1315.3 |
1672.7 |
弯曲强度/MPa |
42.97 |
18.82 |
21.29 |
22.22 |
注:空白样A为PP+40%滑石粉,PP为熔指9-12 g/10min (230℃,2.16Kg)左右的均聚PP ;滑石粉为辽宁海城1250目产品;POE为市场上主流的进口产品。
威海晨源分子新材料有限公司(晨源分子/CYD)开发了一系列独创的树枝状结构且具有分散功能的树枝状增韧剂:匀韧牌CYD-6000系列产品,如表1所示,相对于不同牌号POE:
1、CYD-6100对体系的流动性有一定提升;
2、CYD-6100对体系的抗冲击性能提升30-349%;
3、CYD-6100对体系的弯曲模量提升26-57%。
匀韧牌树枝状增韧剂是一种树枝状聚烯烃弹性体,它具有一定的分支结构,因此具备其他聚合物没有的特性。
图:线性聚合物A和树枝状聚合物B
“为何树枝状增韧剂既能提高PP韧性,又能提高其流动性?”
1、树枝状增韧剂产品中具有柔性的聚烯烃长链段,在分子链间起到一种联结、缓冲的作用;
2、树枝状增韧剂表面大量的柔性长链段的官能团,在体系中通过分子相互作用更容易形成空间三维网状结构;
3、树枝状增韧剂呈空间球形结构,具有更小的流体力学半径,表现出显著的低熔体粘度特性,可大大改善PP等聚烯烃材料的熔体流动性。
图:树枝状增韧剂增韧PP原理
对比传统POE,树枝状增韧剂分散性更好,部分配方刚性大幅度提升,如下表2,弯曲模量最高可提升70%,拉伸强度提升10%以上。
表2: 50%K9026+12.5%F3-045+30%滑石粉+12%增韧剂
空白样B |
B+12%POE # |
B+12%POE ## |
B+12%CYD-6100 |
|
熔指(g/10min 230℃2.16Kg) |
10.515 |
6.316 |
8.188 |
10.742 |
悬臂梁缺口冲击强度/kj/m2(23℃) |
2.843 |
16.394 |
13.841 |
28.347 |
悬臂梁缺口冲击强度/kj/m2(-20℃) |
6.778 |
5.669 |
6.769 |
|
拉伸强度/MPa |
22.50 |
15. 57 |
16.72 |
16.95 |
断裂伸长率/% |
57.76 |
102.04 |
105.11 |
107.66 |
弯曲模量/MPa |
2046.21 |
1005.5 |
924.07 |
1605.7 |
弯曲强度/MPa |
35.93 |
20.32 |
19.62 |
24.97 |
注:空白样B为50%K9026+12.5%F3-045+30%滑石粉;K9026为燕山石化共聚PP,熔指26-30g/10min (230℃,2.16Kg);F3-045为茂名石化均聚PP,熔指2.2-4g/10min(230℃,2.16Kg)。滑石粉为辽宁海城1250目产品;POE为市场上主流的进口产品。
1.PP制品(CYD-6100/6300),如汽车保险杠、内外饰(门板、仪表台等),家电壳体、生活用品(垃圾桶等)。
图:汽车保险杠(上)和仪表台
2.PE拉丝草坪(CYD-6200)。
图:PE拉丝草坪
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关于晨源分子(CYD)
1、亚洲首家实现工业化生产树枝状聚合物材料的企业,树枝状聚合物领域唯一院士工作站;
2、产品引领新材料行业的变革,对比传统材料,性能提升30%以上,提高核心竞争力;
3、产品技术为晨源公司和北京大学20多年研发经验的沉淀和积累,产品性能稳定;
4、世界500强的合作伙伴,如美国Huntsman公司、中国石化、中国石油、美国GE等;
5、陶氏化学、罗门哈斯、阿科玛,阿托菲纳等世界500强公司高管组成的管理团队。
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