不同无机填料对聚丙烯(PP)力学性能的影响

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填料对塑料的加工性能以及材料性能的影响

填料对塑料的加工性能以及材料性能的影响填料对聚氯乙烯塑料加工性能以及材料性能的影响基本上符合填料对大多数塑料影响的一般规律。

1填充塑料的加工性能填料对塑料加工性能的影响主要体现在对熔体粘度的影响和熔体弹性(或刚性)的影响。

众所周之，包括大多数塑料在内的热塑性塑料。

聚合物只有达到粘流态才能进行成型加工，聚合物处于粘流态流动并发生形变的行为称之为高聚物的流变行为。

在通常的成型加工过程中，处于粘流态的高聚物的流变行为属于非牛顿液体，即在τ＝ηγ式中，表观粒度η不再是一个常数，它仅仅是在测定该流体流动时所施加的剪切应力τ和当时所发生的剪切速率的比值。

我们所关心的是在加入填料以后，填充塑料体系的流变性能发生什么变化以及采取何种相应措施确保成型加工顺利进行。

填料对填充体系影响最显著的是熔体的粘度。

EinStein研究填料浓度对填充体系粘度的影响时给出如下方程式［3］：η＝η1（1＋Kgυ2）式中η1填料时的体系粘度；υ2为填料粘度；Kg依球状、纤维状、单轴取向填料不同而取不同值，该式均适用于不同形状分散相粒子浓度较低时的情况，当浓度高时还需对方程式加以修证。

分散相的几何形状对填充体等粘度的影响是明显的，对于同样长径比的填料，片状填料对填充体系的影响甚至高于纤维状填料。

填料的粒径越小，在同样浓度(质量分数)时，填充体系的粘度越高，而且粒径越小，相互之间越易聚集在一起，呈聚集态的填料对填充体系的流动性是不利的，见图。

图中曲线1、2、3分别代表多个填料颗粒聚集在一起三个填料颗粒聚集在一起和填料以单个颗粒形式分散在基体中的情况。

填充体系中填料的体积分数由图可知，在同样体积分数时，呈聚集态的填料对应的填充体系粘度高于聚集程度轻微的或以单个粒子形式存在的填料对应的填充体系粘度。

由此可以看成对填料进行表面处理，降低其表面能，对于填料在基体塑体中的分散和减小因加入填料使填充体系粘度的上升都是非常必要的。

总之，为了使填充体系有较好的加工流动性，我们应采用较高的剪切应力，较高的加工温度，同时应尽可能对填料表面进行适当的处理，并加人相应的助剂，以利于填料在基体塑料中的分散，使填充体系加工过程中处于较低的剪切粘度。

无机填料填充聚丙烯体系的研究

无机填料填充聚丙烯体系的研究作者：张迪来源：《科技创新与应用》2016年第26期摘要：在无机填料填充聚丙烯体系中，存在了很多的无机物质，例如CaCO3、K4O4Ti、BaSO4、云母粉等物质，为了使人们对这一体系更好的了解，文章重点讨论了这些物质在该体系中的作用。

根据实验表明，CaCO3的使用提高了聚丙烯的耐热性，K4O4Ti对聚丙烯的冲击强度作用最小，BaSO4对聚丙烯光泽度的作用最低，云母粉对聚丙烯光泽的影响最大。

关键词：无机填料；聚丙烯；体系；研究引言在当前阶段中，社会中使用塑料品越来越多，而聚丙烯就是其中之一。

聚丙烯由于生产原料丰富，操作工艺较为简易，并且，与另其他塑料相比，其成本价格比较低廉，具有更高的综合性能，在加上其没有毒性以及较大的气味，因此，在当前阶段中被广泛的应用，尤其是在汽车、电子等高端的行业中。

而随着聚丙烯的使用，其具有耐老化等缺点也逐渐的体现出来，这时就加入了无机填料来增加其性能，因此，在当前阶段，为了使聚丙烯更好的发展，加强对无机填料填充聚丙烯体系进行研究成为了一项重要内容。

1 实验部分1.1 原材料在实验进行之前，首先就要对实验的材料进行选取。

在选择聚丙烯时，我们使用的是湖北邦盛化工有限公司生产的聚丙烯；在选择CaCO3时，选取了两种类型的产品，一种为河南新密生产的轻质CaCO3，易溶于水，另一种为四川新都生产的重质CaCO3，这种类型的CaCO3几乎不溶于水；在选择K4O4Ti时，使用的是江苏金坛程恩化工有限公司生产的K4O4Ti；在选择BaSO4时，我们选择的是山东天昊射线防护工程有限公司生产的BaSO4；选择云母粉时，选择的是深圳市海扬粉体科技有限公司生产的云母粉。

1.2 实验在实验的过程中，将样品按照一定的比例混合到一起，将其加入到混合机中，将温度设定到190～230℃，转速120r/min，高速搅拌3min后将机器停止，使用双螺杆挤出机将混合物挤出；在进行聚丙烯冲击强度试验时，首先需要将样品冲击出一定的缺口，这时使用的是美国生产的ASN型冲击试验机铣，使用的试条为上海纪威生产的CWI-160型注射机[1]。

几种填料对PP的改性

几种填料对PP的改性目前原料价格的上涨，促使塑料改性的迅速发展。

在提高或保障塑料性能的前提下，通常在塑料中添加一些无机材料或其它材料，降低塑料制品的生产成本。

下面介绍几种主要填料及对PP改性效果。

塑料加工界曾经认为，在保持材料性能的前提下，加入无机填料可以降低成本。

虽然无机填料比聚合物便宜很多，但也重很多，而塑料制品是以体积为单位来交易的。

下面分析在什么条件下，按体积衡量的填充聚合物材料成本才会降低。

要使单位体积填充聚合物材料的价格小于单位体积纯聚合物的价格，则需满足P*ρ≤P1*ρ1（1）其中P、P1分别为填充聚合物、聚合物基体的价格（万元/吨）；而ρ、ρ1分别为填充聚合物、聚合物基体的密度（ton/ m3）填充聚合物材料的密度ρ为1/ρ=(1- w2)/ρ1+ w2/ρ2（2）其中ρ2为无机填料的密度（ton/ m3），w2为填料加量（%）将式（2）代入式（1）整理得P/ P1≤1-(ρ2-ρ1)/ρ2*w2（3）如填充聚合物材料的价格P表示为P= P1*(1- w2)+ P2*w2+Δ（4）其中P2为无机填料的价格（万元/吨），Δ为加工费用（万元/吨）将式（4）代入式（3）整理得P2 / P1≤ρ1 / ρ2 -Δ/ (P1*w2)（5）只有满足式（5）条件下，按体积衡量的填充聚合物材料成本才降低。

如对于聚烯烃来说P1取1（万元/吨），ρ1取1（ton/ m3）；一般无机填料如二氧化硅、滑石粉、重质碳酸钙ρ2取2.5（ton/ m3）；填充量w2取0.3；加工费用Δ取0.1（万元/吨），则由式（3）可得填充聚烯烃的价格P最高为P≤(1-(ρ2-ρ1)/ρ2*w2) *P1= (1-(2.5-1)/2.5*0.3) *1=0.82（万元/吨）根据式（5）无机填料的价格P2最高为P2 ≤(ρ1 / ρ2 -Δ/ (P1*w2))*P1=(1/2.5-0.1/(1*0.3))*1=1/15（万元/吨）若对于尼龙来说P1取2（万元/吨），ρ1取1.13（ton/ m3）；高岭土ρ2取2.6（ton/ m3）；填充量w2取0.3；加工费用Δ取0.1（万元/吨），则由式（3）可得高岭土填充尼龙的价格P最高为P≤(1-(ρ2-ρ1)/ρ2*w2) *P1=(1-(2.6-1.13)/2.6*0.3) *2=1.6（万元/吨）根据式（5）高岭土填料的价格P2最高为P2 ≤(ρ1 / ρ2 -Δ/ (P1*w2) )*P1=(1.13/2.6-0.1/(2*0.3))*2=0.5（万元/吨）非金属矿物填料的作用和性能（1）非金属矿物填料的作用无机非金属矿物填料的主要作用是增量、增强和赋予功能。

无机粉体碳酸钙改性聚丙烯流变性能的研究

将式（ 1）两边取对数，得到：
lgη = lgK + （ n － 1） lg·γ
（ 2）
根据式（ 2）作出 lgη ～ lg·γ 的关系曲线。
由图 1 可知，无论是纯 PP 熔体还是无机粉体 CaCO3 改性 PP 熔体，黏度 η 均随剪切速率·γ的增
大而降低。该切力变稀行为是因为熔体的剪切速
率增大（相应的剪切应力 τ 也增大）时，大分子链
间部分缠结点被解开，黏度降低，都属于典型的假塑性流变行为［1-6］。随着 CaCO3 含量的增加， CaCO3 / PP 体系的黏度会增大，这是由于 CaCO3 颗粒表面吸附作用较强，在其表面形成一层吸附物，
使表面能降低，因而 CaCO3 颗粒表面容易吸附或黏附若干条 PP 大分子链，形成分子间的缠结点［7］，阻碍了 PP 大分子链的运动，使熔体黏度增
［9］何曼君，陈维孝，董西侠．高分子物理［M］．上海：复旦大学出版社，1988： 261-277．
［10］史铁钧，吴德峰．高分子流变学基础［M］．北京：化学工业出版社，2009： 49-51．
Study on the rheological behavior of the polypropylene modified by inorganic powder calcium carbonate
所得曲线的斜率可计算出 ΔE。图 2 和图 3 分别是
PP 和 CaCO3 / PP 的黏度与温度的关系曲线。
图 2 PP 黏度与温度的关系曲线
图 1 CaCO3 改性 PP 熔体的 lgη ～ lgγ 流变曲线
2． 2 温度对 CaCO3 / PP 共混体系流变性能的影响从分子运动观点看［8］，当大分子热运动随温

无机粒子填充聚丙烯复合材料弹性模量的预测模型及影响因素分析

摘要阐述了预测聚丙烯（Ｐ／机粒子复合材料弹性模量的复合法则、Ｅｓｉ程及其修正、ｒｅ方Ｐ）无ｉｅｎ方ｔＫｅｎｒ
程、ｉｇ方程。从结构因素方面分析了弹性模量的影响因素。分析表明：Ｌａｎ无机粒子的粒径越小、分布越合理，填充其ＰＰ复合材料的弹性模量越大；与球形、方形等其它粒子相比，长径比较大的薄片状无机粒子具有更强的增强复合材
ｆｒｐｅｉｔｇｅａｔｄｌｓｏｏｇｎｃｐｒｉｌｉｅｏｙｒｐｌｎ（ｏｒｄｃｉｌｓｉｍｏｕｕｆｉｒａｉａｔｅｆｌｄｐｌｐｏｙｅｅＰＰ）ｃｍｐｓｔｓａｅｒｖｅｄＴｈｆｕｎｉｇｎｃｎｃｌｏｏｉｅｒｅｉｗｅ．ｅｉｌｅｃｎｎ
无机粒子填充聚丙烯复合材料弹性模量的预测模型及影响因素分析／吴成宝等
・１３・０
无机粒子填充聚丙烯复合材料弹性模量的预测模型及影响因素分析
吴成宝，国胜，盖杨玉芬董，怀
（清华大学材料科学与工程系，１北京１０８；浙江清华长三角研究院长兴粉体及新材料研究中心，００４２长兴３３０）１１０
Ｐ／ｎｒａｉＰｒｉｌｏｏｉｓＰＩｏｇｎｃａｔｅＣｍｐｓｅｃｔ
ＷＵｅｇａ，ＧＡＩＧｕｓｅｇ，ＹＡＮＧｆｎＣｈｎｂｏｏｈｎＹｕｅｇ，ＤＯＮＧａＨｕｉ
（ＤｐｒｎｆｔｒｌＳｉｃｎｎｉｅｒｇＴｓｇｕｉｅｓｙｅｉｇ１０８；ＣａｇｉｇＰｗｄｒ１ｅａｔｔｅｉｓｃｎｅａｄＥｇｎｅｉ，ｉｈａｍｅｏＭａａｅｎｎＵｎｖｒｉ，Ｂｉｎ００４２ｈｎｘｏｅｔｊｎ

sio2增强增韧聚丙烯的原因

sio2增强增韧聚丙烯的原因一、背景介绍聚丙烯是一种广泛应用的热塑性合成树脂，具有轻质、耐候性好、化学稳定性高等特点，但其在强度和韧性方面存在不足。

为了改善聚丙烯的力学性能，可以通过添加填料来增强和增韧。

其中，SiO2是一种常用的填料，在聚丙烯中添加SiO2可以有效地提高其力学性能。

二、SiO2增强聚丙烯的原理1. SiO2填充物的特点SiO2是一种无机材料，具有高硬度、高强度和高耐磨性等特点。

在填充到聚丙烯中后，它可以形成一个网格结构，并与聚丙烯分子间作用，从而形成一个复合材料体系。

2. SiO2对聚丙烯力学性能的影响（1）增加硬度：由于SiO2本身具有高硬度，在填充到聚丙烯中后可以提高复合材料的硬度。

（2）提高抗拉强度：由于SiO2与聚丙烯分子之间的相互作用力，使得复合材料的内聚力增强，从而提高了其抗拉强度。

（3）提高抗冲击性：SiO2填充物可以在复合材料中形成一个网格结构，从而增加了复合材料的韧性和抗冲击性。

（4）改善耐磨性：由于SiO2本身具有高耐磨性，在填充到聚丙烯中后可以提高复合材料的耐磨性。

三、SiO2增韧聚丙烯的原理1. SiO2填充物的特点除了具有上述增强作用外，SiO2还具有较好的分散性和表面活性，能够有效地改善聚丙烯的流动性和加工性能。

2. SiO2对聚丙烯增韧的影响（1）改善流变性能：由于SiO2填充物具有较好的分散性和表面活性，在填充到聚丙烯中后可以有效地改善其流变性能，使得其更容易加工。

（2）形成网格结构：由于SiO2填充物可以在聚丙烯中形成一个网格结构，并与聚丙烯分子间作用，从而使得复合材料具有更好的韧性和耐冲击性。

（3）改善断裂韧性：SiO2填充物可以在复合材料中形成一个分散相，从而使得复合材料中的裂纹扩展路径增加，从而提高了其断裂韧性。

四、总结SiO2填充物在聚丙烯中的应用可以有效地提高其力学性能和加工性能。

其中，SiO2具有较好的分散性和表面活性，能够改善聚丙烯的流变性能；同时，SiO2还可以在聚丙烯中形成一个网格结构，并与聚丙烯分子间作用，从而使得复合材料具有更好的韧性和耐冲击性。

无机填充材料在聚丙烯共混体系中的作用

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项目接枝物１接枝物２
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……。．……．弯曲强度弯曲模量常温缺口冲７蕊一蔷１品．二：－
表７聚丙烯接枝物对体系性能的影响
ｌＯ一１
１００
１０１
ｌ
０２形Ｈｚ
图２不同材料对聚丙烯流变性能的影响
低；云母粉加入后体系粘度增加最大，其次为钛酸钾
啦、硅灰石、钛酸钾７ＩＫｌ，硫酸钡对体系粘度影响最
一．呗日％
碳酸钙和滑石粉。材料对体系的冲击韧性的影响是由于其粒径、结构、极性和体系的相容性中粘结性的影响‘２｜。３．４不同填充材料之间的协同效应多种无机填充材料在一定的体系中会产生协同效应［３］，对具有相同ＰＰ／交联弹性体体系加入两种不同的无机材料，其结果如表６所示。
表６两种无机填充材料的协同效应滑石粉云母粉钛酸钾１Ｋ１拉伸强度弯曲强度缺口冲击强
％Ｏ
１０
％ｈ晚ＭＰａ％ｈ晚ｈ仰ｌａ
０
Ｏ
度／Ｊ．ｍ—ｌ度／Ｊ・ｍ。
７３．６
７２．４
配方１配方２配方３配方４配方５
３０２０１０２０１０
２３．４２３．７２３．７２３．３２２．７
２４．０２４．６２４．９２６．７２３．９
烯的冲击强度影响不大，但对于ｍ佼联弹性体体
系却特别明显。在聚丙烯粒料中，加入２０份的无机填充物后对材料冲击强度的影响如表５所示。
１前言聚丙烯共混改性研究目前已处于比较成熟的阶段，大量的共混聚丙烯产品已投放市场，国内外对此也进行了大量研究［１］。为了提高共混物的刚性和耐热性，降低制品收缩率，对众多无机增强材料如轻质和重质碳酸钙、滑石粉、硅灰石、云母粉、硫酸钡、钛酸钾等对聚丙烯增强效果分别进行了研究。２实验部分２．１原材料聚丙烯Ｆ４０１粒料，洛阳石化总厂聚丙烯公司；聚丙烯粉料，熔融指数０．１～０．５，洛阳石化总厂宏力化工厂生产；交联弹性体，自制；轻质碳酸钙，河南

改性矿渣作为填料对聚丙烯力学性能的影响

文章编号：1671-7872(2023)03-0297-05改性矿渣作为填料对聚丙烯力学性能的影响韩　威1，闫　鑫1，高　纪1，徐曼曼1，刘　成1，陈于建1，毛尚斌1，李明权2，杨建明1，张贺新1(1. 安徽工业大学化学与化工学院，安徽马鞍山 243032；2. 中塑新材料技术(吉林)有限公司吉林 132299)摘要：采用改性剂Si−69对矿渣(SP)进行表面处理得到改性矿渣(MSP)，以聚丙烯(PP)为基体、MSP 代替传统无机填料通过熔融共混的方式制备PP/MSP 复合材料，分析改性矿渣对PP/MSP 复合材料力学性能的影响，探讨改性矿渣在PP 基体中的分布状况及其与PP 结合的紧密程度。

结果表明：MSP 质量分数在0~40%范围内，随MSP 含量的增加，PP/MSP 复合材料的拉伸强度呈先升后降的变化趋势、但均高于PP 纯样，弹性模量呈上升趋势，冲击强度呈先升后降的变化趋势；MSP 质量分数为20%时，PP/MSP 复合材料的综合力学性能最好，弹性模量达508.9 MPa ，相比于PP 纯样提升了39.6%，冲击强度也由1.83 kJ/m2提高至1.96 kJ/m 2；改性剂Si−69一侧为长链烷基、另一侧为水解产生的Si—OH ，Si—OH 与SP 表面的—OH 结合，长链烷基与PP 基体亲和性较强，致使MSP 与PP 基体结合紧密，极大减少MSP 在PP 基体中的团聚，大幅提升PP/MSP 复合材料的力学性能。

关键词：矿渣；聚丙烯；熔融共混；力学性能中图分类号：TQ 325 文献标志码：A doi ：10.12415/j.issn.1671−7872.22197Effect of Modified Slag Powder as Filler on MechanicalProperties of PolypropyleneHAN Wei 1, YAN Xin 1, GAO Ji 1, XU Manman 1, LIU Cheng 1, CHEN Yujian 1,MAO Shangbin 1, LI Mingquan 2, YANG Jianming 1, ZHANG Hexin1(1. School of Chemistry & Chemical Engineering, Anhui University of Technology, Maanshan 243032, China;2. China Plastics New Material Technology Co., Ltd, Jilin 132299, China)Abstract ：The modified slag powder (MSP) was obtained by surface treatment of the slag powder (SP) with the modifier Si−69, PP/MSP composites were prepared by melt blending using polypropylene (PP) as the matrix and MSP instead of traditional inorganic filler. The influence of MSP on the mechanical properties of PP/MSP composites was analyzed, and the distribution of MSP in PP matrix and the close binding degree of MSP to PP were discussed. The results show that with the increase of MSP content in the range of 0−40%, the tensile strength of PP/MSP composites increases first and then decreases but is higher than that of pure PP samples, the elastic modulus increases, and the impact strength increases first and then decreases. When the mass fraction of MSP is 20%, the comprehensive mechanical properties of PP/MSP composites are the best, the elastic modulus is 508.9 MPa, which is39.6% higher than that of pure PP sample, and the impact strength is also increased from 1.83 kJ/m 2to1.96 kJ/m 2.One side of modifier Si−69 is long chain alkyl and the other side is hydrolysis generated Si—OH,Si—OH is bound to SP surface —OH. The affinity between long chain alkyl and PP matrix is strong, which makes MSP closely bound to PP matrix, greatly reduces the agglomeration of MSP in PP matrix, and greatly improves the收稿日期：2022-07-27基金项目：安徽省高校自然科学基金项目(KJ2021A0365)；江苏省自然科学基金项目(BK20210894)作者简介：韩威(1997—)，男，安徽阜阳人，硕士生，主要研究方向为复合材料。

填料对聚丙烯力学性能的影响

36雷祖碧等填料对聚丙烯力学性能的影响填料对聚丙烯力学性能的影响雷祖碧，王飞，王浩江，马玫，谭卓华，杨育农（广州合成材料研究院有限公司，广东广州510665）摘要：比较了新型微粉、滑石粉、碳酸钙三种无机填料对聚丙烯（PP）力学性能的影响。

结果表明，随着填料填充量的增加，PP材料的弯曲强度均呈上升趋势，冲击强度均呈下降趋势；滑石粉添加量对PP材料的拉伸性能影响不大，15份、25份以及35份时拉伸强度保持在95%以上，碳酸钙和微粉对PP材料的拉伸性能影响情况大致趋同，当添加量超过35份时，PP材料的拉伸强度下降24%。

关键词：填料，新型微粉，滑石粉，碳酸钙，聚丙烯（PP）,力学性能中图分类号：TQ325.1Effect of Filler on Mechanical Properties of PolypropyleneLEIZu-bi,WANGFei,WANGHao-jiang,MAMei,TAN Zhuo-hua,YANGYu-nong(Guangzhou Research Institute Co.,Ltd.of Synthetic Materials,Guangzhou510665,Guangdong,China)Abstract：The effects of three kinds of inorganic fillers such as micro-powder,talc and CaCO3,on the mechanical properties of polypropylene(PP)were compared.The results indicated that the bending strength of PP materials showed an increasing trend,and the impact strength showed a decreasing trend,with the increase of filler content;talc had little effect on the tensile properties of PP materials,and it remained above95%with15,25and35parts of talc,the effects of CaCO3and micro-powder on the tensile properties of PP materials were approximately same,the tensile strength decreased by24%when the addition amount was more than35parts.Key words:filler material,micro-powder,talc,CaC03,无机填料具有资源丰富、价格低廉、品种规格具有多样性，毒性低，容易混炼加工等特点，在塑料工业中使用由来已久。

填料对复合材料力学性能的影响

填料对复合材料力学性能的影响随着科学技术的不断发展，复合材料在多个领域的应用越来越广泛。

填料是复合材料中的重要组成部分，其种类和性质对复合材料的力学性能有着不同程度的影响。

本文将深入探讨填料对复合材料力学性能的影响。

一、填料的种类和特性填料是复合材料中的一种添加剂，主要起填充增强材料的作用。

填料的种类很多，包括有机填料、无机填料和金属填料等。

各种填料价格不同，性能也不同，用户可以根据需要进行选择。

下面以针对三种常用的填料进行简单分析：（1）有机填料有机填料是包含有机物的填料，例如聚酰亚胺、碳纤维等。

这种填料的优点在于具有高强度、高模量以及高温性能，因此被广泛应用于制造高性能复合材料中。

（2）无机填料无机填料是指包含无机物的填料，例如玻璃纤维、滑石粉和氧化铝等。

这种填料的优点包括具有良好的抗溶解性、防腐性和热稳定性，同时还具有较低的成本。

（3）金属填料金属填料是指包含金属物的填料，例如铜粉和铝粉等。

这种填料的优点在于具有良好的导电性和导热性，同时还具有良好的增强效果。

二、填料对复合材料的影响（1）强度填料的选择对复合材料强度有着不同程度的影响。

例如，一些高强度的有机填料可以大幅度提高复合材料的抗拉强度和抗压强度。

同时，金属填料能够提高复合材料的疲劳强度和耐磨性，显著提高其使用寿命。

（2）振动填料的选择对复合材料的振动特性有着不同程度的影响。

实验结果表明，添加大颗粒的无机材料可以降低复合材料的振动频率，从而提高其使用寿命。

（3）热稳定性填料的热稳定性对复合材料的使用寿命有着很大的影响。

例如，添加具有高热稳定性的填料可以提高复合材料的耐烧蚀性，增强其防护能力和使用寿命。

（4）成本填料的选择通常也受到成本的影响。

例如，无机填料的成本相对较低，因此在一些对性能要求不是非常高的场合中更为常见。

三、填料在工程实践中的应用填料在复合材料制造中的应用已非常普及。

例如，在航空工程和汽车制造中广泛使用复合材料增强材料，以提高飞机和汽车的生产效率。

不同无机填料对聚丙烯(PP)力学性能的影响

1
注塑成型是通过高速高压将高聚物熔体注入到已闭合的模具型腔内，经过冷却定型，得到与模腔相对应的制品。注塑的过程可以分为物料加热预塑化、闭模和锁紧、注射、保压、制品冷却成型、注射装置后退和开模顶出制品这几个部分。在注塑的过程中，注塑机各段的温度，压力，时间对制得的样条的力学性能的影响较大，因此要根据物料的组成成分，以及熔点，分解温度等熔融特性选择合适的温度，压力，以及时间。以下是注塑的主要参数：
电热鼓风干燥箱
101-2AB
天津市泰斯特仪器有限公司
真空干燥箱
DZ-2BC
天津市泰斯特仪器有限公司
双螺杆挤出机
SHJ-20
南京杰恩特机电有限公司
造粒机
JD1A-40
泰州市恒鑫调速电机有限公司
塑料注塑成型机
GEK80/S
浙江金鹰塑料机械有限公司
摆锤式冲击试验机
ZBC1251-A
美斯特工业系统（中国）有限公司
关键词：无机填料;聚丙烯;填充增韧；力学性能
Inorganic fillers onpolypropyleneinfluence of mechanical properties
Liumoumou
Supervisor: Zhangmou
School of Material and Environmental Engineering,
微机控制电子万能试验机
CMT4104
美斯特工业系统（中国）有限公司
实验步骤
1
将要盛放药品的烧杯洗净置于烘干箱烘干备用。
将PP，无机填料按配方比例用电子天平称量后放在电热鼓风干燥箱里干燥，并不时的搅拌，温度设置为70℃，干燥时间为3小时。
1
双螺杆挤出机分为进料段，压缩段，均化段三部分，物料由加料口进入双螺杆挤出机后，随着螺杆的前进，被螺纹强制向前推进，在这个过程中物料受到各段温度的加热，以及螺杆的剪切作用开始熔融，塑化，最终达到熔融共混。在挤出的过程中要根据物料的混合比例以及各自的熔融特性调整好各段的加热温度，以及喂料速度和挤出速度，以便物料能够塑化均匀，顺利挤出。挤出的共混物料经过冷却之后直接放在切粒机中进行切粒，同时要控制好切粒的速度，得到长短适中的物料。在挤出的过程中，喂料机的速度为4.0 r / min，螺杆的转速为10.5 r / min，各段的温度设置如下：

填料对食品接触类聚丙烯复合材料结构与性能的影响

填料对食品接触类聚丙烯复合材料结构与性能的影响
王平;陆海冰;刘文秀;王毅;吴良伟;姚益权
【期刊名称】《石油化工》
【年(卷),期】2024(53)3
【摘要】通过熔融共混法将硅灰石、晶须、滑石粉等填料引入聚丙烯(PP)/乙烯-辛烯共聚物/线型低密度聚乙烯中,制备了PP复合材料,并采用DSC,SEM,DMA等方法研究了填料对PP复合材料结构和性能的影响。

实验结果表明,无机填料的引入改善了PP复合材料的结晶性能。

与硅灰石和晶须相比,滑石粉可有效促进层间分子链段的规整排列,在基体中形成相对完善的填料网络,提高PP复合材料的储能模量,使其拉伸强度和弯曲强度较未改性PP分别提高了55.6%和86.9%,且高添加量下冲击强度未发生明显降低,小分子析出物降至1.49%(w),满足食品接触材料的使用要求。

【总页数】8页(P354-361)
【作者】王平;陆海冰;刘文秀;王毅;吴良伟;姚益权
【作者单位】安徽建筑大学材料与化学工程学院;安徽省富光实业股份有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TQ325.14
【相关文献】
1.β-成核剂对废旧聚丙烯/无机填料复合材料的结晶性能影响研究
2.生物填料的制备及其对聚丙烯复合材料性能影响的研究
3.填料对聚丙烯/胶粉复合材料力学性能
的影响4.填料对聚丙烯导热复合材料导电和流变性能的影响5.几种填料对黄麻纤维/聚丙烯复合材料性能的影响
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无机粒子增韧聚丙烯的研究进展

无机粒子增韧聚丙烯的研究进展摘要：阐述了几种不同的无机纳米粒子对聚丙烯的增韧介绍，简单叙述了无机纳米粒子的物理化学作用增韧机理和微裂纹化增韧机理，并对无机粒子增韧聚丙烯的发展前景进行展望。

关键词：无机粒子聚丙烯增韧机理pp是五大通用塑料之一，具有相对密度低、来源丰富、价格低廉、性能优良、用途广泛等优点,被广泛应用于汽车、电器、化工、建筑、包装等行业。

由于pp存在低温脆性大、刚性低、成型收缩率大等缺点,限制了pp的进一步应用。

纳米无机粒子的填充改性可较大幅度地提高聚合物材料的综合性能,达到同时增强、增韧、功能化的目的。

目前常用的无机刚性粒子主要有滑石粉、高岭土、caco3、硫酸钡、蒙脱土、碳纳米管、二氧化硅等。

本文综述了近年来国内外微一纳米无机刚性粒子对pp材料改性的最新研究进展以及对增韧机理的简单介绍。

1.聚丙烯/微米无机颗粒复合材料1.1pp/caco3复合材料Chan等人将纳米CaCO 3与聚丙烯熔融混合。

当填充量小于9.2%时，纳米caco3在聚丙烯中均匀分散，复合材料的拉伸强度提高约85%；扫描电镜（SEM）显示，聚丙烯中存在球形孔洞，这是由于纳米碳酸钙在聚丙烯基体中的应力集中所致。

这些孔洞会引起聚丙烯的塑性变形，提高聚丙烯的力学性能。

guo等先在纳米caco3粒子表面包裹上可溶性的斓系化合物,再与pp进行熔融共混制得pp/纳米caco3一la复合材料。

Ma等人在光照下用硅烷偶联剂γ预处理纳米CaCO 3颗粒，将聚丙烯酸丁娘（PBA）接枝到大米颗粒表面，形成纳米复合材料（接枝聚合物PBA、均聚物和分离的纳米颗粒），最后与聚丙烯熔融共混。

研究发现，纳米颗粒与PBA具有明显的协同效应。

1.1.1碳酸钙用量对断裂伸长率的影响随着碳酸钙用量的增加，无机颗粒间的团聚增加了分子链之间的摩擦，阻碍了分子链的滑移，在PP中形成了多相体系。

碳酸钙和PP的润滑性和相容性变差，界面附着力变弱，并以固体颗粒的粘性流动状态流动，使整个系统破裂伸长率降低，如图1所示。

无机填料PVC复合材料的力学性能与加工性能

塑料
２０１０年３９卷第２期
许同杨等——无机填料／ＰＶＣ复合材料的力学性能’ｊ加ｔ性能
无机填料／ＰＶＣ复合材料的力学性能与加工性能’
许国杨ｈ２。张凯舟２。何力２，袁绍鹏ｈ２（１．贵州大学材料与冶金学院，贵州，贵阳５５０００３；２．国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心，贵州，贵阳５５００１４）摘要：研究４种不同形状的无机填料ＣａＣＯ，、滑石粉、硅藻土和硫酸镁晶须（ＭＳＷ）对ＰＶＣ力学性能和加工性能的影响。ＳＥＭ观察ＰＶＣ复合材料的冲击缺口断面微观形貌和无机填料在ＰＶＣ基体中的分散情况。结果表明：粒状的ＣａＣＯ，和针状的ＭＳＷ对ＰＶＣ复合材料的冲击性能有利，起到增韧作用；而无规的硅藻土对ＰＶＣ复合材料的冲击性能影响不大；片状的滑石粉反而降低ＰＶＣ复合材料的冲击强度。关键词：聚氯乙烯；碳酸钙；滑石粉；硅藻土；硫酸镁晶须中图分类号：ＴＱ３２５．３文献标识码：Ａ文章编号：１００１—９４５６（２０１０）０２—０１０８—０３
利，起到增韧作用；而无规硅藻土对ＰＶＣ复合材料的冲击性能
影响不大；片状滑石粉反而降低了ＰＶＣ复合材料的冲击强度。
２）粒状ＣａＣＯ，和无规硅藻土使ＰＶＣ复合材料的拉伸强度
明显下降，而片状滑石粉和针状ＭＳＷ对ＰＶＣ复合材料的拉伸
性能影响较小。
３）少量微细无机粒子（ＣａＣＯ，和滑石粉）对加工性能有利，当无机填料加入量达到ｌＯ份以上时，ＰＶＣ复合材料的平衡扭矩
一１０９一
塑料
２０１０年３９卷第２期
许冈杨等——无机填料／ＰＶＣ复合材料的力学性能与加Ｉ：性能
引发周围树脂产生开裂，吸收一定的变形功；无机粒子的存在使基体树脂裂纹扩展受钝化，最终裂纹终止，不致发展为破坏性开裂拉Ｊ。ＭＳＷ０—５份时，其缺口冲击强度提高幅度较大，５份以后，提高幅度趋于平缓，大于１５份以后又下降的趋势。主要是因为针状ＭＳＷ导致基体局部应力状态改变引起的，冲击能耗散的主要途径是ＭＳＷ的拔出、断裂与基体塑性变形¨““Ｊ“。无规的硅藻土对ＰＶＣ复合材料的缺口冲击强度影响不明显，主要是因为硅藻土本身较软凡尺寸较大，裂纹扩展时没有起到刚性粒子增韧效果。而片状的滑石粉加入一方面容易形成应力集中，另一方面片状的滑石粉与ＰＶＣ基体两相之间的接触面积较小，两相间作用力较弱，在冲击受力过程中容易脱粘，如图２（ｄ）所示。故其冲击性能反而下降。

无机填料改性聚丙烯结晶性能的研究进展

ｙｏｌｎｏｉｉｄｂｎｏｇｎｉｉｌｒｉｅｅｅｒ，ａａｎｌｎｔｏｃｓｔｐｐｒｐｙｅｅｍｄｆｅｙｉｒａｃｆｌｅｎｒｃｎｔｙａｓｎｄｍｉｙｉｒｄｕｅｈｅａ — ｐｉａｉｎｏａｃｕｍａｂａｅ，ｍｅａｉｅ，ｏｌｎ，ｆｂｅ，０ＭＭＴ，ＭＷＮＴ，Ｓｉ２ｉｌｃｔｏｆｃｌｉｃｒｏｎｔｔｌｏｘｄｋａｉｉｒ０ｎ
高岭土、维类、纤碳纳米管、氧化硅等。二
１碳酸钙改性Ｐ１Ｐ结晶性能
Ｔｉ速了ＰＯ加Ｐ结晶；Ｐ纳米ＴＯＰ／ｉ复合材料的结晶活化能高于纯Ｐ并且纳米Ｔｉ。含量多且Ｐ，ｔ）均匀时其结晶活化能高，低含量的纳米Ｔｉ可但Ｏ诱导８晶的生成，纳米ＴＯｉ含量为２份时复合材料的结晶速率最大。蔡佑星等口采用纳米材料Ａ）ｌ（粉末充填
（２ ℃）于同等粒子含量（０．）的ｉＰ１３低１ｗｔＰ／
ＨＥａｆｎ，ａｇＹａｚ，Ｘｉｏａｇ～ＺｈｎｎｈｕＺｈａｏｇＤＡＩＹａｉＣＡＯｎｘｎｎｇＣｈｎ，ｈｕ，Ｘｉｉ ’ 。
（，ｃｏｌｆＭａｅｉｌｃｅｃｎｎｉｅｒｎ，Ｈｅａｏｙｅｈｉｉｅｓｔ，Ｊａｚｏ４４０１ＳｈｏｔｒａｉｎｅａｄＥｇｎｅｉｇｏＳｎｎＰｌｔｃｎｃＵｎｖｒｉｙｉｏｕ５００；

PP复合材料的力学性能的研究

PP复合材料的力学性能的研究摘要：PP/CaCO3复合材料,PP/ LCP 复合材料,ＰＰ木塑复合材料对力学性能进行分析。

关键词: PP/CaCO3复合材料,PP/ LCP 复合材料,ＰＰ木塑复合材料,力学性能。

前言聚丙烯（PP）是由丙烯聚合而得到的高分子化合物。

由于其原料丰富，合成工艺比较简单，与其他通用热塑性塑料相比，PP 具有相对密度小、价格低、加工性好以及综合性能较好等特点，其屈服强度、拉伸强度、表面硬度及弹性模量均较优异，并有突出的耐应力开裂性和耐磨性，因而在汽车工业、家用电器、建筑行业等多方面得到广泛的应用。

但PP 也存在低温脆性、韧性差以及机械性能较低、成型收缩率大等缺点，因此在应用上作为结构材料使用时受到了很大限制。

为了扩大PP 的应用范围并降低成本，必须对PP 进行一定的改性。

PP/CaCO3复合材料试样制备（1）将微米CaCO3和纳米CaCO3分别放入干燥箱中烘干。

（2）使用适量的钛酸酯偶联剂对CaCO3进行表面处理，并分别将表面处理前和表面处理后的CaCO3与PP按照一定的质量配比在高速混合机中混合，得到CaCO3与PP 的初步混合物。

（3）将CaCO3与PP 的初步混合物，放在双螺杆挤出机上塑化挤出，挤出物经过水槽冷却后，再经过风干装置初步吹干，最后通过切粒机切断造粒。

（4）将制得的PP 复合材料粒料烘干后，用注塑机注射出标准拉伸和冲击试样。

CaCO3含量对PP/CaCO3复合材料力学性能的影响从图3 和图4 中微米和纳米CaCO3粒子填充PP复合材料的力学性能可以看出，经表面处理的纳米CaCO3与微米CaCO3填充PP 后，复合材料的力学性能趋势基本相同。

复合材料的拉伸强度和冲击强度随着填充粒子含量的增加，先增大后减小。

当用纳米CaCO3填充时，最大值出现在CaCO3含量为6%处，拉伸强度比PP 基体提高22%，冲击强度比PP 基体提高90%；而用微米CaCO3填充时，最大值出现在CaCO3含量为4%处，但此时的拉伸强度和冲击强度比PP 基体增加不大。

硫酸钡填充聚丙烯复合材料配方及其力学性能研究

Key words: polypropylene; barium sulfate; composite material; mechanical properties
聚丙烯（PP）是一种结晶状的轻质热塑性树脂，其结构简单，无毒、无味，具有易加工、耐冲击、可弯曲和电绝缘等优点，广泛应用在汽车、家用电器、电子、包装材料、建筑材料和家具制造领域。聚丙烯生产和消费快速增长[1]，是通用树脂中发展最快的品种[2]。虽然聚丙烯有很多优点，但其抗寒能力脆弱、收缩速率大、抗蠕变能力差、产品尺寸稳定性差。这些缺点限制了聚丙烯的应用。为了提高聚丙烯的性能，延长其使用寿命，通常采用各种各样的方法来改性聚丙烯。
1.3 正交试验设计
采用四因素四水平的正交表[4]设计实验方案，考察 BaSO4、 POE、均聚 PP、和 HDPE 这四个因素的用量对 PP 性能的影响。共聚 PP 为主要用料，其所占质量分数与添加剂的用量的质量分数之和等于 100%。四因素四水平正交表表 1 所示，正交试验设计的因素与水平如表 2 所示。
正交试验，分析不同配方下填充聚丙烯所得复合材料的物理力学性能（拉伸强度、弯曲强度、悬臂缺口冲击强度、收缩率），综
合原料的价格因素得到最终的配方。
【关键词】聚丙烯；硫酸钡；填充复合材料；力学性能
【中图分类号】TQ325
【文献标识码】A
【文章编号】1008-1151(2019)06-0034-03
Study on Mechanical Properties of Polypropylene Filled with Barium Sulfate
Abstract: The copolymer polypropylene (PP) masterbatch was modified with barium sulfate as inorganic filler, POE as toughening agent, HDPE as auxiliary toughening agent and homopolymer PP as matrix resin. The physical and mechanical properties (tensile strength, flexural strength, impact strength of cantilever notch, shrinkage) of the polypropylene composites filled with different formulations were analyzed by orthogonal test. The final formulation was obtained by synthesizing the price factors of raw materials.

聚丙烯(PP)的性能及成型工艺参数

聚丙烯(PP)的性能及成型工艺参数聚丙烯(PP)作为热塑塑料聚合物是有规立构聚合物中的第一个。

其历史意义体现在，它一直是增长最快的主要热塑性塑料，它在热塑性塑料领域内有十分广泛的应用，特别是在纤维和长丝、薄膜挤压、注射加工等方面。

汽车内饰塑料件中使用最多的是聚丙烯，占整个内饰塑料件质量的60%以上。

高冲击强度PP是由PP和乙烯-丙烯共聚物组成的，其原理是在PP中加入乙烯-丁烯或乙烯-辛烯这类乙烯基橡胶。

同理,加入滑石粉、碳酸钙等无机填料也可以提高PP的刚性。

以树脂为基体的汽车配件，除了质地较轻外，还需要考虑到环保、易设计性和高可塑性。

为了满足上述要求，各种不同的PP复合材料被开发出来，例如，高硬度、高冲击强度、高流动性和结晶性能的改善。

为了得到高性能的PP复合材料可以通过两种方法制得:第一共混改性。

在PP中添加各种助剂，例如橡胶、填料。

第二化学改性。

在生产PP的过程中通过改变催化剂或生产工艺制得高立构规整、高流动及高抗冲PP。

通过这些改性方法制备的PP复合材料，能满足汽车部件的使用要求，已成功替代了原先使用的工程塑料。

因此，PP及其复合材料在汽车塑料中所占的比例不断的上升。

加入无机填料可以提高PP的性能，颗粒状的碳酸钙、扁平状的滑石粉以及针状的玻璃纤维对PP刚性有着深度的影响。

由于玻璃纤维自身具有较高的硬度和长径比,对PP的刚性提高最为明显：滑石粉其次。

实际生产中考虑到性价比加工性能，滑石粉和玻璃纤维在汽车塑料中使用的量多。

PP在注射成型前应该在60-80℃的温度下干燥2-3小时，以确保PP的水分含量小于0.01%。

如果PP不进行上述步骤，在加工过程中会产生降解，导致注射制品出现发黄、气泡、银纹等缺陷。

通过先进的复合技术和成型技术以及对PP基体极性改性使得PP复合材料的应用领域不断扩大。

近年来，环境友好型PP已经引起极大的关注。

因此，预计未来PP消费量将继续增加。

PP 通过和人造橡胶及无极填料熔融共混，可以得到高性能的PP复合材料。

聚丙烯PP用成核剂及其对聚丙烯性能的影响介绍摘要介绍了聚丙烯

聚丙烯(PP)用成核剂及其对聚丙烯性能的影响介绍摘要：介绍了聚丙烯㈣的结晶过程，PP分子的晶体结构对其性能的影响以及成核剂的分类，如二苄又山梨醇衍生物、有机磷酸盐、烷基羧酸盐、松香。

综述了成核剂对PP的等温结晶行为、熔融特性、力学性能、耐老化性能、光学性能及加工性能的影响的最近研究成果。

关键词：聚丙烯；晶体结构；成核剂；二苄又山梨醇衍生物；有机磷酸盐；烷基羧酸盐；松香聚丙烯由于合成方法简单，且原料来源丰富，价格低廉，具有良好的耐化学性、电性能、力学性能，可以加工成具有各种用途的注塑制品、中空成型制品、薄膜、薄片和纤维，从而成为塑料产量增长最快的品种之一，其产量在五大通用塑料中占第三位，所以被广泛应用于日常用品、包装材料、办公用品、电器及汽车部件等方面。

但是由于聚丙烯是结晶性聚合物，内部存在着很大球晶，造成聚丙烯的抗冲击强度很低、制品的后收缩现象严重，在使用中并不具有足够的刚性、尺寸稳定性或透明性等，这严重地影响了聚丙烯树脂的使用性能。

因此，众多的研究者从聚合技术、成型技术、复合材料技术等方面对聚丙烯进行改性，以提高其使用性能。

其中，通过加入成核剂，改善成型过程的结晶速度，细化晶粒，以提高制品的抗冲击性能、透明性及光泽度，是实现聚丙烯的高性能化常用的方法。

1 聚丙烯的结晶1．1 结晶过程[1]在以下条件下，聚合物熔体可以结晶：(1)聚合物的分子结构可以使晶体有序排列，如主链的不完全运动、一定位置的侧基分布不规则，有支链及大的侧链，则会妨碍结晶。

(2)晶核必须可以引发结晶，并由此形成微晶，微晶自行排列成超结构，即球晶。

(3)结晶温度在聚合物的熔点(f )和玻璃化转变温度(tg)之间，以便使分子链具有必要的运动性。

在tm 以上，不能形成稳定的晶核；在tg以下，链段运动冻结，晶核增长速率为零。

(4)结晶过程包括晶核形成与晶核增长，结晶速度可由晶核密度和球晶的增长速率计算。

聚合物的结晶过程，实际上是分子链的链段有序排列的过程。

浅谈聚丙烯PP的结构与性能

再生资源网/浅谈聚丙烯PP的结构与性能聚丙烯PP的立体规整性(影响结晶度)和相对分子质量(影响物理机械性能)是影响其性能的主要因素。

填料的增强效果一般为纤维状填料最显著，片状填料次之，球状填料没有补强效果。

PP具有如下特征：(1)综合性能良好，原料来源丰富，生产工艺简单，价格低廉，商业价值高。

(2)拉伸强度、弯曲强度和弹性模量等处于中等。

与PE相比，PP的强度、刚度和硬度较高，光泽也好。

如需高强度时，可选用高结晶PP或填充PP。

均聚物冲击强度较差，特别是低温冲击韧性低。

其脆化温度为一35℃，可在一20℃～一15℃低温时使用，可选用抗冲共聚PP或与EPDM、PBR、SBS、EVA等弹性体共混加以改性。

(3)耐热温度高，可在温度100℃以上使用，在低负荷下可在110℃连续使用，短期使用温度可达150℃。

其热导率约为8.8×10—2w/(m·K)，仅为PE的1/8～1/5[PE热导率为0.35W/(m·K)]，是理想的绝热保温材料。

(4)在弯曲载荷反复作用下的抗疲劳性能优秀。

(5)电绝缘性能优良，且不受湿度影响。

(6)耐化学药品性良好。

室温下几乎不溶解在任何溶剂中，不受无机盐类水溶液、无机酸类、碱类影响，但会受卤素、发烟硫酸及其他强氧化剂的侵蚀，芳香烃、氯代烃会使其溶胀，高温时更显著。

耐油性较差，表2-57为PP的耐油性。

为改变汽车的能源结构，节约汽油，出现了甲醇(或乙醇)汽油混合燃料。

本文摘自再生资源回收---变宝网（）。

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