聚丙烯填充改性

Vol 33 No 5化工新型材料第33卷第5期NEW CHEMICAL MATERIALS2005年5月聚丙烯填充改性胡智华1傅和青(1.茂名学院化工学院,茂名5250002.华南理工大学化工学院化工所,广州510640)摘要论逑了采用滑石粉、碳酸钙、硅灰石、玻璃微珠、红辉沸石以及其它材料填充改性聚丙烯的研究。关键词聚丙烯,填充,改性,进展Filling and modifying of polypropyleneHu Zhihua Zou Guimei Fu Heqing?(1. Department of Chemiscal Engineering, Maoming College, Maoming 5250002. Research Institute of Chemical Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640)Abstract The research on polypropylene,s filling and modifying by alum powder, calcium carbonate, wollas-tonite ore glass microballoon, stellerite and the other materials was summarized.Key words polypropylene, filling, modification, progress聚丙烯(PP)是当今最具发展前途的热塑性高强度,降低废旧PP的成型收缩率分子材料之一。有关PP改性的方法很多,本文仅对1.2碳酸钙填充改性PP的填充改性做一论述。碳酸钙填充改性PP后,其刚性粘度及耐热性1聚丙烯填充改性技术研究进展得到提高,模塑产品韧性、模量得到提高,热变形温度小。 Zoltan D等3研究表明,碳酸钙填充量在1.1滑石粉填充政性20%~40%时比较好,过低或过高均不能得到满意滑石粉是一种廉价的填料。滑石粉填充PP通效果。常分为两类:类是填充量为30%~40%,对PP改目前超细重质碳酸钙粉表面改性是使一般增量性后可提高热变形温度和柔曲模量;另一类是填充填料转变为功能填料的深加工技术之一。李珍等量为10%~20%,可提高PP的表面光洁度。分别采用了表面化学包覆法的干法和湿法两种方法Hattotuwa G.B等研究滑石粉填充改性PP对超细重质碳酸钙进行了改性。通过塑料性能对比发现,可提高其弹性模量和抗冲击力,减少收缩性。试验,发现充填改性超细重质碳酸钙粉可使PP塑料Alonso M2等研究发现,由于滑石粉的机械特性和的主要物理性能得到明显改善平面结构对PP的晶形排列有很大影响,稍微增加纳米碳酸钙对PP有显著的增强增韧作用。添点滑石粉的量,就会改变PP的晶形状态,而PP的加超分散剂可提高纳米碳酸钙的分散效果使体系晶形改变是引起宏观效应的主要原因。在滑石粉中有较好的加工性能加入3%~5%的加工助剂,注塑压力降低30%成1.3硅灰石填充改性膜温度降低20~30℃。中国煤化工一定的活性,在填充用滑石粉填充PP,除了断裂伸长稍有下降外THECNMH较高温度下成核结它能大大提高废旧PP塑料的抗弯强度和缺口冲击晶平m程艾小,丌仰变窄,结晶度增加。硅作者简介:胡智华男博士,副教授第5胡智华等:聚丙烯填充改性灰石填充PP大大提高了材料的模量和缺口冲击性陈南春等分别采用不同粒径、不同含水率和但强度有下降的趋势。不同填充量的红辉沸石填充PP塑料,研究结果表黄佳木等通过实验制得纳米SO包覆硅灰明:随着红辉沸石填充量的增大粒径和含水率的减石粉然后采用偶联剂进行表面处理。将这一新型小,会使材料的冲击性能在一定范围内得到改善。无机复合粉体与同样经偶联剂表面处理的单一硅灰而当填充量和粒径增大时,会使材料的弯曲强度降石粉体进行了比较。结果表明,纳米SiO2包覆硅灰低。成型收缩率减小。石填充改性PP,可同时达到增强、增韧的目的,且在16其它材料填充改性保证产品性能的前提下可大大提高填充量降低产陶国良等2研究发现,镁盐晶须填充改性PP品成本能改善材料的力学性能,但对不同加工粘度的PP1.4玻璃微珠填充改性其改善程度也不同。晶须质量含量在15%~30%近20年来,空心玻璃微珠作为一类填料,其功时,填充改性材料的综合力学性能较好。镁盐晶须能已被大量研究所证实。添加玻璃微珠的聚合物是高强度脆性材料,在加工过程中,晶须易折断,长般具有优良的抗冲击抗蠕变和耐热性能,复合材料径比下降因此加工时,聚合物基体的粘度越高,加的尺寸稳定性、绝缘性能刚性和应力阻尼的能力也工时间越长,加工装备的剪切和混合性能越好,晶须有所提髙。玻璃微珠既可以通过人工髙温法制折断程度就越严重,对改性材料的增强效果就越差备,也可以从火电厂排放的粉煤灰中提取镁盐晶须填充改性PP材料的流动性能随晶须添梁基照等应用动态力学分析仪,在150~100℃加量增加而呈缓慢下降趋势。采用镁盐晶须对PP的温度范围内,考察了玻璃微珠填充PP中微珠的含材料进行填充改性,对改性材料的熔点和结晶度几量及其粒径对复合材料动态力学性能的影响。结果乎没有影响但能较大提高PP材料的热变形温度。表明,室温下的贮能模量和损耗模量随着微珠体积分李思良等1用杉木粉填充改性PP,可使材料数的增加而呈非线性函数形式增大;在相同条件下,拉伸强度略有下降,而其冲击强度与弯曲强度有较大粒径微珠填充体系的动态模量高于较小粒径微定程度提高,并可有效地提高断裂伸长率。珠填充体系;微珠含量和粒径对复合材料的阻尼的影江涛等研究发现,绢英粉填充改性PP时,响不明显当微珠体积分数在15%~55%范围内复1500目的增韧效果较好微波辐照处理可提高PP合材料的玻璃化转变温度随着体积分数的增加而增基体与填料绢英粉间的界面粘接,绢英粉可显著提大,然后随之下降;动态复合粘度则随着体积分数的高PP的耐紫外老化性能增加而呈线性函数形式增大。另外梁基照采用毛细Mucha m等认为,当PP填充10%~20%的管流变仪在温度180~200℃及切变速率102~炭黑改性时就会导电。当炭黑的量不超过20%时,l0ys-‘条件下,考察了填料含量及其表面处理对玻璃可使PP机械强度、抗冲击力都增强。炭黑填料使微珠填充PP熔体流动性的影响得出了相关结论。PP的结晶速率发生快速变化,结果导致热力学特性改性玻璃微珠具有更多的功能在PP填充改性如熔融温度、超分子晶形结构发生变化,从而引起机中可得到更好的效果。丁雪佳等采用经偶联剂械性能和导电性能发生变化KH550处理的空心玻璃微珠对PP填充改性,结果表明,与未活化的玻璃微珠相比,填充活化玻璃微珠2结语的复合材料的拉伸强度、冲击强度明显提高;一定用目前国内对PP填充改性技术的研究正处于高量的玻璃微珠填充PP,不仅可使材料保持较好的力速发展时期但与国外相比还存在一定差距。应加学性能和耐热性能,而且能够降低材料的成本。强PP填充改性的研究,以提高PP产品质量,扩大1.5红辉沸石填充改性PP的应用领域。而采用新技术和新型填充剂填充红辉石是辉沸石族中的一个矿物种属斜方晶改性势。系。其结构是含水的架状铝酸盐,内部有许多开放的中国煤化工空洞和通道,具有很大的比表面积。在实验中让聚合CNMHG物分子进入空洞或通道中,形成所谓的“分子钩”,依[1] Hattotuwa G B[ J]. Polymer Testing,200,1(8):83靠这种结合力作用,使塑料强度得到一定的增强(下转第64页)化工新型材料第33卷吸附率可达90%以上料、玻璃等。俄罗斯也研究了利用结核浸出渣生产用大洋多金属结核作吸附剂净化工业废水具有吸附剂催化剂、肥料及制砖。我国北京矿冶研究总如下优点:(1)废水净化率较高;(2)回收了金属资院也对冶金终渣工艺矿物学进行了研究源,增加了结核的附加值;(3)提升结核中有价金属品位,从而增加冶炼的经济效益。5结论3作电源材料大洋多金属结核由于其特殊的化学成分和特殊的结构,使其具有了广泛的非冶金用途。仅将大洋研究发现结核矿中MnO2相的阴极活性类似多金属结核视为有限几个有价元素的载体、而只进于电解法生产y型MnO2,因而可作电池的催化剂,行单纯提取冶金研究是不全面的。正确的开发思路而且结核用于电池在放电后,镍、钴、铜的酸溶性大应该是全面考虑利用结核独特的物理化学特性在大增加,均达95%因而有可能一举两得。深入研究其冶金开发的同时兼顾其非冶金应用研厦门大学化学系对锰结核材料在高能化学电源究,才可使大洋多金属结核的开发更具商业前景。中的应用进行了研究,在国际上首先提出,海底锰结参考文献核具有锂离子电化学嵌入脱出行为,可作为高能化学电源锂离子电池正极材料,是迄今为止发现的天]汤集刚大洋多金属结核的催化活性及直接利用可能性的研然矿物中比容量最高的锂离子电极材料,与文献上究总结报告,北京矿冶研究总院,2001年3月已有的各种人工合成锂离子电池锰材料的比容量和[2]周勤柏,李先柏,杨静等D].矿冶工程,199,19(3):4循环寿命相当,且稳定性更好。[3]李先柏,周勤俭等[].国际海底开发动态,1998,47(3):14结核冶炼渣的应用[4]李先柏,周勤俭[J.湿法冶金,1993151~55大洋多金属结核在加工过程中将产生大量冶炼[5]李浩然,冯雅丽[],有色金属,200052(4)174~76,9渣,由于其中仍含有锰铁硅、铅、钙等有用矿物成[6]李浩然,冯雅丽.深海多金属结核作生物固定化载体的探索研究总结报告.[R].中国科学院化工冶金研究所,北京科技大分,简单堆弃对环境是一个潜在威胁,而经过处理完学,2001全可能成为一种资源,具有较大的综合利用价值。[7]林祖赓,尤金跨,储炜等锰结核材料在高能化学电源中的应美国夏威夷大学研究发现,用多金属结核浸出渣制用研究,[C大洋协会学术研讨会论文集,2001作建筑材料和陶瓷制品不仅可行,且能提高制品的收稿日期:20041026性能,如增加强度、改善颜色等;此外,还可能用作涂(上接第61页)[2] Alonso M A Processing and Applications,1995,24(1):131~[9]梁基照[.材料工程,199(4)139~42[10]丁雪佳李亮余鼎声等.[]中国塑料,20026(12)143~46[3] Zoltan Demjen, Bela Pukanszky et al. Composites Part A[]陈南春余石金[.中国非金属矿工业导刊,2002,26(2):13(29A)19981323~329[4]李珍沈上越,王文起.岩石矿物学杂志,1999,18(2):17212]陶国良,龚方红,丁永红[]中国塑料,2003,17(12):45~48[13]李思良曾湘云,刘希凡[]中国塑料,1998,12(7):33~36[5]李远陈建国等塑料工业,2001,29(1):16~20[14]江涛李海鹏梁红艳[J现代化工,200020(5):39~41[6]黄佳木吴美升,盖国胜[]化学建材,2003(6):30~32[15] Mucha M, Marszarek J, et aL. []. Polymer, 2000, 41 14137-[7] Faulkner DL, SCHMIDT LR. [J]. Polymer Engineering andScience,1997,17(9):657~665收稿日期:2004-11-02[8 Liang J Z U]. Polymer Testing, 1997, 16(4):559-563中国煤化工CNMHG