不同含量玻纤及相容剂的高性能聚丙烯增强材料的研究与制备文献综述

 2022-11-29 16:18:32

1.绪论

聚丙烯是工业中经常使用的一种塑料原材料,它具有密度低、性能优良、应用范围广等优点。但是聚丙烯树脂自身也存在着诸如强度、模量、硬度这些机械性能不好的方面,也存在着成型收缩大,易老化等加工使用问题。因此,需要添加其它材料对其进行改性,改善上述性能或使用问题,以满足不同使用场合下的要求。


聚丙烯-般可以通过增韧、耐候、增强改性、阻燃改性等手段来改善其性能或使用缺陷。其中,玻璃纤维增强改性是一种经常使用的手段,添加玻璃纤维改性后的聚丙烯材料,在家电、汽车等领域得到了广泛的应用。

玻璃纤维和聚丙烯树脂是生产玻璃纤维增强改性聚丙烯产品的主要原材料。经过增强改性后的聚丙烯在拉伸强度、弯曲强度等机械性能比PP树脂提高了2~3倍,可媲美ABS等工程塑料。由于玻璃纤维本身的耐热性能优异,故加入聚丙烯后可提高材料的耐热性,一般耐热温度可达到135C~145C,可用来制造风扇、洗衣机的内桶及波轮、电饭煲底座等对耐热有要求制件,此外,玻纤增强改性后可使聚丙烯的尺寸稳定性及表面硬度得到很好的改善,主要表现为热变形减小,收缩率降低。

2.分类

依照不同的分类方法,玻璃纤维可以被划分为不同的类型,通常情况下,含碱量的多少是玻璃纤维分类的一-种方法,可分为无碱、中碱以及高碱玻璃纤维'。除了.上述分类方法,还可分为普通玻璃纤维和特种玻璃纤维,常见的特种玻璃纤维有的具备极高的拉伸强度,有的在弹性模量方面表现优异,有的在耐碱性方面性能优异。

从组成角度看,玻璃纤维的成分和日常使用的玻璃相同,但当其加工成为纤维后,由于长径比和比表面积发生了变化,导致其在拉伸强度、弹性模量等方面的性能有了很大的提升,因此,在塑料的增强改性领域得到了大量的应用,如玻纤增强ABS/PA/PBT等。研究表明,当玻璃纤维的直径变小时,由于其表面的微裂纹和缺陷大幅减少,故在强度方面有了很大的提高。

玻璃纤维在电绝缘领域、工业过滤领域、隔热、隔音等领域内得到了广泛的应用。除此之外,玻璃纤维还是--种常用的增强材料,在塑料、橡胶增强改性领域引大量使用。玻璃纤维作为常用的增强材料,具备如下的几个特点:

(1)抗拉性能较好,弹性模量大;

(2)作为增强材料使用后可提高制品的刚性;

(3)不易发生化学腐烛;

(4)不容易吸水受潮;

(5)具有良好的抗变形能力;

(6)具有良好的透光性;

(7)价格便宜,使用成本低。

因其用途、组成等的不同,有E级、S级、C级、A级等不同的等级划分。其中E级玻璃纤维,主要应用在电气绝缘领域; S级玻纤属于特殊纤维,具有超高的强度,主要在军用制品中使用,如防弹玻璃等; C级纤维由于耐化学腐蚀性能优良,经常在腐蚀严重的场合使用,如电池的隔离板;A级玻纤作为最基础的玻璃纤维,是目前使用最多的增强原料。

3.发展概况
玻璃纤维增强聚丙烯粒料可以分为两类:短玻璃纤维增强聚合物(SGF-PP)和长玻璃纤维增强聚合物(LGF-PP),其中SGFPP 生产时采用短切玻璃纤维,最终成品的粒子长度在3-6mm,粒子中玻纤的长度在0.2- lmm的范围内,而LFT-PP生产时采用连续长玻璃纤维,最终成品的粒子长度在6-25mm,粒子中玻纤的长度和料粒的长度相等。


3.1短玻纤增强聚丙烯

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