PP-PA6共混改性.ppt

编制：倪颢 密级：内部公开密级：内部公开 良信文档，未经许可不得扩散良信文档，未经许可不得扩散 PP/PA6性能特点简单介绍PP性能特点：是非极性聚合物，有优良的综合性性能特点：是非极性聚合物，有优良的综合性能，是应用广泛的通用塑料之一，但是有较大的能，是应用广泛的通用塑料之一，但是有较大的球晶，球晶界面易出现晶界缺陷和裂纹，低温易球晶，球晶界面易出现晶界缺陷和裂纹，低温易脆裂，成型收缩率大等缺点。脆裂，成型收缩率大等缺点。PA6性能特点：是极性聚合物，具有良好的综合性能特点：是极性聚合物，具有良好的综合性能，如冲击强度和拉伸强度高，化学稳定性好，性能，如冲击强度和拉伸强度高，化学稳定性好，但是但是PA6吸水率大，影响制品的尺寸稳定性和电吸水率大，影响制品的尺寸稳定性和电性能。性能。而而PP/PA-6共混物既保留了共混物既保留了PP和和PA-6的优点，又的优点，又能能 改善它们的缺点。可以提高耐冲击性，耐热性，改善它们的缺点。可以提高耐冲击性，耐热性，耐磨性，改善尺寸和形状稳定性，加工特性等。耐磨性，改善尺寸和形状稳定性，加工特性等。PP/PA-6共混的问题共混的问题 由于由于PP是非极性聚合物，而是非极性聚合物，而PA6为强极性为强极性的聚合物。两者简单混合违反了相似相容的聚合物。两者简单混合违反了相似相容 原则而不能充分混合，因此需要在两者之原则而不能充分混合，因此需要在两者之间架设桥梁间架设桥梁-相容剂相容剂提高相容性的方法1、化学改性：利用聚合物分子链中官能团、化学改性：利用聚合物分子链中官能团间的相互作用、改变分子链结构；间的相互作用、改变分子链结构；2、加入相容剂；、加入相容剂；3、形成互穿网络结构；、形成互穿网络结构；4、进行交联和改变共混工艺条件；、进行交联和改变共混工艺条件；在在PP/PA6共混改性中，提高共混改性中，提高PP、PA6相相容性使用最多的是加入增溶剂。容性使用最多的是加入增溶剂。提高PP/PA6相容性的增容剂PP-g-MAH是是PP/PA6的的高效增容剂。在高效增容剂。在PP/PA6共混体系中生共混体系中生成能够改善共混物可成能够改善共混物可混性的多重氢键使混性的多重氢键使PP和和PA6更好的混合在一更好的混合在一起起 。PP-g-MAH通过接枝共通过接枝共聚制得，其主要方法聚制得，其主要方法有溶液接枝，熔融接有溶液接枝，熔融接枝，固相接枝，固相枝，固相接枝，固相力化学接枝等。力化学接枝等。BACK配方配方 原料原料 基本份数基本份数 价格（元价格（元/吨）吨）PP 100 8200 纳米纳米CaCO3 12 200 PA6 15 31000 PP-g-MAH 25 14000 成本核算：成本核算：10.9元元/千克千克配方分析配方分析1、PA6用量对改性用量对改性PP的力学强度的影响的力学强度的影响 通过通过PA6用量对改性用量对改性PP的力学强度的影响分析：的力学强度的影响分析：随着随着PA6用量的增加，用量的增加，PP的冲击强度呈现上升后降的冲击强度呈现上升后降低的趋势；当低的趋势；当PA6用量在用量在15份时，改性份时，改性PP的冲击强的冲击强度达到最高，且拉伸强度度达到最高，且拉伸强度和弯曲强度也几乎在最高和弯曲强度也几乎在最高点。点。结论：结论：PA6的韧性和强度都很高，的韧性和强度都很高，PA6用量的用量的增加可以提高改性增加可以提高改性PP的韧性和强度。的韧性和强度。PA6的最佳的最佳用量是用量是15份。份。2、CaCO3用量对改性用量对改性PP力学强度的影响力学强度的影响通过通过CaCO3用量对改性用量对改性PP的的力学强度的分析：力学强度的分析：随着随着CaCO3用量的增加，用量的增加，改性改性PP的冲击强度也呈现先增的冲击强度也呈现先增后降的趋势，在后降的趋势，在CaCO3用量用量12份时达到最大。此外，份时达到最大。此外，CaCO3用量对弯曲和拉伸强度用量对弯曲和拉伸强度影响不大，两者浮动范围很窄。影响不大，两者浮动范围很窄。这是因为冲击断裂时，纳米这是因为冲击断裂时，纳米CaCO3可以吸收大量能量并引可以吸收大量能量并引发银纹。但由于发银纹。但由于CaCO3为无机为无机物且极容易团聚，随着其用量物且极容易团聚，随着其用量的增加，不可避免地发生团聚，的增加，不可避免地发生团聚，冲击强度下降。冲击强度下降。结论：结论：CaCO3最佳用量为最佳用量为12份份3、PP-g-MAH对共混物的影响当加入当加入PP-g-MAH后，后，PP/PA6共混物的拉伸强度和共混物的拉伸强度和断裂伸长率均提高。这是因断裂伸长率均提高。这是因为两者共混时相互排斥，难为两者共混时相互排斥，难以互容。加入以互容。加入PP-g-MAH使使得两个不相容聚合物通过亲得两个不相容聚合物通过亲和力取得协同效应，增加了和力取得协同效应，增加了相容性，所以混合的更均匀，相容性，所以混合的更均匀，从而改善共混物各方面的性从而改善共混物各方面的性能能。通过实验得到的最佳配方为：通过实验得到的最佳配方为：m（PP）/m（PA6）/m（CaCO3）/m（PP-g-MAH）=100/15/12/25工艺条件 1）制备接枝物所需的工艺条件：）制备接枝物所需的工艺条件：将将PP、MAH、DCP（过氧化三异丙苯）（过氧化三异丙苯）和其他助剂按一定比例充分混合均匀后在和其他助剂按一定比例充分混合均匀后在双螺杆挤出机中进行熔融接枝反应双螺杆挤出机中进行熔融接枝反应,经拉条、经拉条、冷却、切粒制得接枝产物。冷却、切粒制得接枝产物。接枝物的纯化接枝物的纯化:对接枝物在对接枝物在80 下真空干下真空干燥燥10h,产物表层的部分未反应的产物表层的部分未反应的MAH单体单体因升华被除去。因升华被除去。良信文档，未经许可不得扩散良信文档，未经许可不得扩散 密级：内部公开密级：内部公开 2）接枝接枝PP与与PA6共混物的制备工艺共混物的制备工艺 共混前共混前,将将PP、PP-g-MAH和和PA6置于真空烘箱中经置于真空烘箱中经80 真空干燥真空干燥24h,再把经过严格干燥的再把经过严格干燥的PP、PP接接枝物和枝物和PA6按一定比例充分混合均匀后在双螺杆挤按一定比例充分混合均匀后在双螺杆挤出机中进行熔融接枝反应出机中进行熔融接枝反应,经拉条、冷却、切粒制成经拉条、冷却、切粒制成粒料。挤出机各段温度粒料。挤出机各段温度:螺杆转速为螺杆转速为144r/min。经挤出的复合材料粒料在。经挤出的复合材料粒料在80 下烘干下烘干,然后再加入到注塑机中注塑成为标准试样。然后再加入到注塑机中注塑成为标准试样。注射机温度设定注射机温度设定:在在80MPa下保压下保压510s。区区间间一区一区二区二区三区三区四区四区五区五区六区六区七区七区八区八区九区九区机机头头温度温度/175175185185190190200200210210220220225225230230235235215215区区间间一区一区二区二区三区三区四区四区喷喷嘴嘴温度温度/210210205205205205200200195195结论(1)在在PA6PP共混物中，加入共混物中，加入PPgMAH相相容剂，能有效地改善共混体系两相间的相容性，容剂，能有效地改善共混体系两相间的相容性，增强两相界面间的粘结强度，提高共混物的机械增强两相界面间的粘结强度，提高共混物的机械性能，性能，降低了吸水率。当降低了吸水率。当PPgMAH为为4份时，份时，共混改性塑料的力学性能有最佳值。共混改性塑料的力学性能有最佳值。(2)在在PA6PP共混体系，随共混体系，随PP增加，共混改性增加，共混改性塑料的吸水率、熔体流动速率随着减低，力学性塑料的吸水率、熔体流动速率随着减低，力学性能出现先上升后降低的趋势，能出现先上升后降低的趋势，当当PA6PP=9010时共混物的机械性能最好。时共混物的机械性能最好。(3)以以PPgMAH 4份，份，PA6PP=8020制备制备共混改性塑料，其吸水性、冲击强度、热变形温共混改性塑料，其吸水性、冲击强度、热变形温度有明显的提高，各性能指标都满足汽车配件的度有明显的提高，各性能指标都满足汽车配件的生产。生产。参考文献1 赵娟赵娟,崔怡崔怡,陈晓丽陈晓丽.接枝聚丙烯增容改性接枝聚丙烯增容改性PP/PA 合金性能的研究合金性能的研究.塑料工业，塑料工业，2007，35（6）：）：1922 2 李笃信李笃信,贾德民贾德民.PPPA共混改性研究进共混改性研究进展展.工程塑料应用工程塑料应用,1998，26（10）：）：27