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  • PP和PE的性能对比及共混效果

    从耐热角度来分析,聚丙烯(PP)的耐热性要高于聚乙烯(PE),通常情况下,聚丙烯的熔融温度比聚乙烯高出约40%-50%,约为160-170℃,所以制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌,在不受外力的条件下,150℃也不变形。在生活中我们会发现“5”号聚丙烯餐盒常被用于微波炉中加热食品(微波炉加热的一般温度在100-140℃),而聚乙烯因耐热性差是不可以作为微波炉用塑料的,包括餐盒、保鲜膜。同样,在普通包装膜领域,聚乙烯的包装袋更适合于在90℃以下使用,而聚丙烯包装袋在相对高的温度下使用也是可以的。从刚性、拉伸强度角度分析,聚丙烯主要特点是密度小,力学性能优于聚乙烯,并有很突出的刚性,例如目前聚丙烯已经逐渐展开了与工程塑料(PA/PC)的竞争,广泛运用于电子电器、汽车领域。同时由于聚丙烯拉伸强度高,进而抗弯曲性好,被称为“百折胶”,对折弯曲100万次被弯处不变白,这也为我们辨别聚丙烯制品提供了线索,同时成为制品再回收分类的隐性标志。


    从耐低温角度来分析,聚丙烯耐低温性弱于聚乙烯,0℃时的抗冲击强度只有 20℃时的一半,而聚乙烯脆性温度一般可达-50℃以下;并随相对分子质量的增大,最低可达-140℃。因此如果制品需要在低温环境中使用,还是要尽量选择聚乙烯作为原材料。一般冷藏食品所用托盘都是由聚乙烯原料制作。


    从耐老化角度来看,聚丙烯的耐老化性要弱于聚乙烯,聚丙烯的结构和聚乙烯类似,但是由于其存在一个甲基构成的侧支链,所以更易在紫外光和热能作用下氧化降解。在日常生活中最常见的容易老化的聚丙烯制品就是编织袋,长时间在太阳下照射编织袋很容易破裂。事实上,聚乙烯耐老化性虽然高于聚丙烯,但是相较于其他原料,它的这种性能也不是非常突出,因为在聚乙烯分子中含有少量双键和醚键,其耐候性不好,日晒、雨淋也会引起老化。


    从柔韧性角度来分析,聚丙烯虽然强度较高,但是柔韧性较差,技术角度讲也就是抗冲击性能差。所以在用来做膜产品的时候,它的应用领域与聚乙烯的应用领域还是有差别的,聚丙烯薄膜更多的用作表面包装的印刷。而在管材方面,也很少用简单的聚丙烯进行生产,需要用到交联聚丙烯,也就是常见的PPR管。因为普通聚丙烯抗冲击性较差,容易破裂,所以在实际应用在要加入抗冲击改性剂,在保险杆等应用中都要使用竞博体育jbo来改善抗冲击性。

    PP 和 PE 共混性能

    PE 种类对共混体系冲击性能的影响

    不同类型的PE都可以改善PP的室温冲击强度,但差异十分明显。


    对于PP/HDPE共混物,当HDPE质量分数低于60%时,共混物强度基本不变;当HDPE质量分数高于60%时,共混物的冲击强度才有所增加。


    对于PP/LDPE共混物,也只有当LDPE质量分数高于60%时,其冲击强度才有较大幅度的提高。


    而对于PP/LLDPE共混物,当LLDPE质量分数大于40%时,其冲击强度就有明显提高。当LLDPE质量分数达到70%时,共混物冲击强度为37.5kJ/m2,可达到纯 PP冲击强度的20倍,是同样用量的PP/HDPE和PP/LDPE共混物的10倍和4倍。


    低温(-18℃)下,三种PE对PP韧性的改善变化趋势与常温时一致,还是LLDPE对PP的增韧效果最好。当PP/LLDPE质量比为30/70时,共混体系的冲击强度为23.2kJ/m2,是纯PP的20倍,而在同样条件下PP/HDPE、PP/LDPE共混体系的冲击强度仅为5kJ/m2左右。这进一步说明在达到相同冲击强度时,LLDPE的用量最少,即意味着可以更多地保持PP的刚性;而在相同用量时,LLDPE改性的PP的冲击强度最好,这又使材料获得了更优异的韧性。

    混炼方式对增韧效果的影响

    采用双螺杆挤出机混炼的试样冲击强度最高,直接注射方式所得的试样冲击性能最差。由于注射机螺杆的有效长度小于挤出机,剪切混炼作用小,效果当然很差。在不同混炼方式下,材料的冲击性能表现出的规律一致,即LLDPE质量分数从40%开始,随着LLDPE用量增加,其冲击强度大幅度上升,表明混炼方式对共混体系冲击性能有影响,但规律不变。

    PP/LLDPE 共混的内部结构

    当LLDPE质量分数小于50%时,共混体系冲击断面光滑平整,呈典型的脆断特征;当LLDPE质量分数超过50%时,材料断面表现为韧性断裂特征,出现丝状体,断面凹凸不平,有撕扯痕迹,且两相界面趋于模糊,此时,材料的屈服强度迅速上升;而当 LLDPE 用量增加至 70%时,可以清楚地看到 PP 相互交织成网,因此,材料在宏观上具有很高的冲击强度。


    纯PP球晶的尺寸很大,球晶之间的界面清晰,所以PP的冲击性能极差。相比之下,LLDPE的晶体非常细小,晶体之间的界面也十分模糊,所以其冲击性能很好。


    PP和LLDPE结晶形态的差异是因为两者的结晶速率不同引起的:PP 的结晶速率较慢(3.3X102nm/s),晶体生长较大,晶体间的连接少,故晶间界面分明;而LLDPE的结晶速率非常快(8.3X102nm/s),晶体细小,晶体间的连接也较多,因而晶间界面模糊不清。


    当LLDPE加人PP后,可以明显观察到PP球晶尺寸的减小,晶体间界面变得模糊,有利于改善材料的冲击性能。LLDPE用量增加,PP球晶进一步减小,当LLDPE质量分数达到70%时,PP晶体巳经被分割成碎晶,晶体间界面完全消失,与LLDPE混杂在一起,难以分辨,因此,共混体系的冲击强度很高,不易被冲断。这说明,LLDPE的加入细化了PP的球晶,增加了晶体间的连接,这是共混材料韧性改善的又一重要原因。

    LLDPE 用量对共混效果的影响

    随LLDPE用量增加,共混体系的屈服应力下降,而断裂伸长率逐渐增加,并呈良好的线性关系。随着LLDPE用量的增加,共混材料的维卡软化点下降。当LLDPE质量分数为40%-60%时,共混材料的维卡软化点仍接近120℃。随着LLDPE用量的增加,材料的冲击强度增加,而拉伸屈服强度、拉伸模量、维卡软化点降低。


    在以LLDPE为主的体系中,当材料受到冲击作用时,除LLDPE消耗大量能量,提高材料韧性外,还由于LLDPE对PP球晶的插入、分割和细化,使PP晶体尺寸减小,晶体间连接增多,从而提高了材料的冲击强度。PP/LLDPE共混体系中,当LLDPE质量分数为40%-70%时,共混物逐渐形成互穿网络结构具有刚而韧的特性。



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    使用建议:

       根据长期使用经验来说,开发PC/PBT合金时候,特别是耐化学级、高冲击、高光泽度产品时候,必须添加酯交换抑制剂来提高材料性能


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    产品名称
    产品型号
    备注
    有机硅增韧剂(高硅)
    SL-1050
    用于改善PC低温韧性,可以用于-40℃产品,有一定阻燃性
    有机硅增韧剂(低硅)
    SL-1020
    用于改善PC低温韧性,可以用于-40℃产品
    磺酸盐PC无卤阻燃剂
    CF-2025
    PC专用无卤阻燃剂,添加量少于0.1%
    PC流动性剂
    C-500
    适合PC及其合金,提高流动性,防玻纤外露
    PC抗浮纤剂
    C-500/500G
    适合PC及其合金,防玻纤外露,提高流动性
    酯交换抑制剂
    YZ158
    PC及合金PBT使用,抑制酯交换/水解,提高性能等
    酯交换抑制剂
    YZ258
    PC及合金PBT使用,抑制酯交换/水解,提高性能等
    改性型PC无卤阻燃剂
    CF-NT/P
    改进型,适合PC回料破碎使用
    扩链剂
    KL-130
    适合PC及其合金回料,能提高回料PC综合性能
    包覆型抗滴落剂
    LF-150S/E
    AS/弹性包覆型,易分散,相容性好,冲击强度好
    高分子抗氧剂
    GK-9228
    高分子量,耐高温辅助抗氧剂
    通用流动性剂
    LD-200
    通用型:PA  PC PBT  PET ABS等
    高胶粉
     
    副牌
    消光剂
     
    冲击影响小
    阻燃协效剂(锑替代品)
    FX-250H
    可代替三氧化二锑,同时提高冲击强度/阻燃性
    通用流动性剂
    LD-200A/600
    提高熔指,做汽配内外饰件,滴落阻燃PP等
    特效润滑剂
    QF-S01
    通用塑料适用
    抗菌防霉剂
    KJ-A01/02/3H
    适用PP/PE/PS/ABS等抗菌防霉类材料
    硅酮粉
    GT-100F
    耐高温,增加塑化,防玻纤外露,提高表面光泽度
    阻燃协效剂(锑替代品)
    FX-P12
    可代替三氧化二锑,同时提高冲击强度/阻燃性
    PP高效阻燃剂
    PF-A1/A2/H
    均聚1%,共聚2-3%,以及车用波纹管专用阻燃剂
    PP无卤阻燃剂
    PF-VN01/02
    V0,适合无卤阻燃PP(可含填料/玻纤)
    PP抗热老化剂
    RM-40/RF-55/20
    适合PP、PE等材料,如汽配件耐150℃长时间高温老化
    无机成核剂
    CH-W20
    无机成核剂,适合用于PP PE等材料
    纳米硫酸钡
    NB-300
    白度高,粒径纳米等级,可代萨哈立本等进口产品
    镭雕协效剂
    LSX-32L
    白打黑/黒打白
    功能母粒
    PP阻燃母粒/PC阻燃母粒/抗菌母粒/有机黑母粒/镭雕母粒等

    2、竞博jbo官网网址方面所使用的塑料竞博体育jbo

    产品名称
    产品型号
    备注
    竞博jbo官网网址加工竞博体育jbo
    JG-P2N/H
    竞博jbo官网网址专用的加工竞博体育jbo,不影响性能,改善MCA阻燃效果
    通用流动性剂
    LD-200
    通用型:PA  PC PBT  PET ABS等
    通用高效流动性剂
    LD-303
    可用于竞博jbo官网网址、PBT、PET 等
    竞博jbo官网网址高效流动性剂
    LD-303N/301
    竞博jbo官网网址专用
    功能润滑剂
    SG-100A
    润滑 分散 光亮剂 改善流动性 价格实惠
    防玻纤外露剂
    PFE系列
    高熔点,通用防玻纤外露剂,高效于TAF,性价比更高
    稳定剂/抗黄变剂
    H10-A
    无机稳定剂,代替布吕格曼H10
    防玻纤外露剂
    GF-50
    内外润滑,抗浮纤,光亮
    抗浮纤剂
    ST-125
    内外润滑、流动性、光亮、防玻纤外露
    镜面级抗浮纤剂
    SF-150G
    适合高表面要求的增强竞博jbo官网网址 PBT PET 等材料
    超支化树脂
    MHY-100A/B
    推荐0.1~0.5%,配合抗浮纤剂,具有更好的效果
    硅酮粉
    GT-100F
    耐高温、高效硅酮粉
    MCA协效剂
    ACRC
    提高MCA阻燃竞博jbo官网网址的阻燃性,同时具有塑化/分散等功能
    包覆型抗滴落剂
    LF-150E
    弹性包覆型,易分散,高光面产品
    抗滴落剂
    LF-100
    纯粉,高效率,相容性好,冲击强度好
    阻燃协效剂(锑替代品)
    FX-370M/1000
    可代替三氧化二锑,同时提高冲击强度/阻燃性
    多功能稳定剂
    L-SEED-W
    防降解,促加工性,耐高温,可用于高温材料
    高分子抗氧剂
    GK-9228
    高分子量,耐高温辅助抗氧剂
    热稳定剂
    RH-36/327
    耐高温,抗氧化,提高性能
    寡环高温加工竞博体育jbo
    GH-803
    适用于竞博jbo官网网址、PBT、PET等
    磷氮无卤阻燃剂
    QP-12/24
    替代科莱恩OP系列,性价比高,适合有玻纤增强
    三氧化二锑
    YT-998
    高纯度三氧化二锑
    热稳定剂
    AW-N09/08
    竞博jbo官网网址用热稳定剂,低价可代替抗氧剂1098,颜色更白
    镭雕协效剂
    LX-33
    白打黑/黒打白
    耐水解剂
    NS-310
    耐水解竞博jbo官网网址,比如水室料竞博jbo官网网址,和铜盐热稳定剂搭配使用
    功能母粒
    抗菌母粒/有机黑母粒/镭雕母粒等

    3、PBT PET等材料所能适用的塑料竞博体育jbo

    产品名称
    产品型号
    备注
    抗滴落剂
    LF-100
    纯粉,高效率,相容性好,冲击强度好
    包覆型抗滴落剂
    LF-150E
    弹性包覆型,易分散,高光面产品
    通用流动性剂
    LD-200
    通用型:PA  PC PBT  PET ABS等
    通用高效流动性剂
    LD-303
    可用于竞博jbo官网网址、PBT、PET 等
    功能润滑剂
    SG-100A
    润滑 分散 光亮剂 改善流动性 价格实惠
    防玻纤外露剂
    PFE系列
    高性价比的通用防玻纤外露剂
    磷氮无卤阻燃剂
    QP-12
    替代科莱恩OP系列,性价比高,适合有玻纤增强
    防玻纤外露剂
    GF-50
    内外润滑,抗浮纤,光亮
    抗浮纤剂
    ST-125
    内外润滑、流动性、光亮、防玻纤外露
    镜面级抗浮纤剂
    SF-150G
    适合高表面要求的增强竞博jbo官网网址 PBT PET 等材料
    超支化树脂
    MHY-100A/B
    推荐0.1~0.5%,配合抗浮纤剂,具有更好的效果
    阻燃协效剂(锑替代品)
    FX-T13/T16
    可代替三氧化二锑,同时提高冲击强度/阻燃性
    抑制剂
    AY30T
    PC及合金PBT使用,抑制酯交换/水解,提高性能等
    高分子抗氧剂
    GK-9228
    高分子量,耐高温辅助抗氧剂
    无机成核剂
    CH-T50
    无机成核剂,适合用于PBT、PET等材料
    硅酮粉
    GT-100F
    耐高温、高效硅酮粉
    寡环高温加工竞博体育jbo
    GH-101
    适用于竞博jbo官网网址、PBT、PET等
    镭雕协效剂
    LX-33
    白打黑/黒打白
    三氧化二锑
    YT-998
    高纯度三氧化二锑
    功能母粒
    抗菌母粒/有机黑母粒/镭雕母粒等

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