高光PP的研制
高光泽聚丙烯的研制
关键词 ： 聚丙烯 ；高光泽 ； 填料 ；硫酸钡 ；正交试验
Ｓ ｕ ｙ ＯＮ ｔ ｅ ｉ ｈ ｌ ｓ ｐ ｌｐ ｏ ｙ ｅ ｅ ｔ ｄ ｈ ｈ ｇ ｇ ｏ ｓ ｏｙ ｒ ｐ ｌｎ
ＳＨＥＪｎ ｊａ ｉ—ｕ ｎ，ＸＵＷ ｅ－ ｉｇ 。Ｚ ｉｂｎ ＨＯＵ Ｚ ｅ ｇ ｆ ｈ ｎ －ａ
聚丙烯 ，１ ０ ，中国石油化 工股份有 有限公 司 ；熔体 流动速率试验机 ，Ｚ Ｚ ５ Ｒ一
１ ５ ，深±市新三 思材 料有限公司 ； ２ ４ Ｊ ｌ ｌ 光
泽度 仪 ，Ｗ Ｇ ０ Ｇ ６ ，上海现 代 环境 工程技 术有 限公司 。图像粒 度分 析系统 ，Ｂ － Ｔ １ ０ ，丹东市百特仪器有限公司。 ６０
高光泽 聚丙烯 的研 制
佘进娟 ，徐卫兵 。周正发 （ 合肥工业大学 ，安徽合肥，２ ０ ０ ） ３ ０ ９ 摘 要 ：主要研究了无机填料对高 光泽聚丙烯的影响。实验表明，填 料的加入对聚丙烯的光泽度均有影响，影响最 小的是硫酸钡 。在高光泽 聚 丙烯中，硫酸钡用量增加，材料的熔融指数和冲击强度提高 ，光泽度、拉伸强度 、弯 曲强度和弯曲模量均下降。采用Ｌ ３）正 交表 设计试验 ， ９（ ４ 得出表 面改性剂对材料的光泽度影响最显著，极差为 ｌ． ，并得出了高光泽聚丙烯的最佳配方 。 ５３
目，山东省平 度市滑石 矿业有 限公司
６ ４ 塑料制造 Ｐ Ａ ＴＣ Ｎ Ａ Ｔ Ｅ ０ ０ ８月刊 Ｌ Ｓ ＩＳＭＡ ＵＦ Ｃ ＵＲ ２ １年
机械有限公 司 ；电子试验机 ，Ｃ Ｔ ３ ４验机 ，Ｚ Ｃ ０ —１ Ｂ 一１ ０ ，深 圳新三 思材料 ４
ｈ ｒａｅ ｂｒ ｓ ｆ ｅＴ ｅｓ ｆｃ ｄｆ ｒ ｎｓ ｎｆ ａ ｔ ｉ ｃｇｏ ｓ ｙＬ （ ｏ ｈ ｇ ｎ ｌ ｅｉ Ｔ ｅ ｅｕｔ ｆｈ ｎ ｅａａｙｉｉ １ ． Ｆｏ ｔｅｉｃｅｓｓ ｆ ａｉｍ ｌ ｔ． ｈ ｒａｅｍｏ ｉｅｓ ａ ｇ ｉｃｎｌ ａｔ ｌｓｂ ９３） ￣ ｏ ｏ ａ ｄ ｓ ． ｈ ｓｌｏ ｔｅ ａｇ ｎ ｌｓ ５ ． ｒｍ ｎ ｏ ｕ ｕａ ｕ ｉ ｃ ｉ ｉ ｙ ｍｐ ｇ ｎ ｒ ｒ ｓｓ ３
高光增强聚丙烯的研制及性能研究的开题报告
高光增强聚丙烯的研制及性能研究的开题报告一、研究背景及意义聚丙烯作为一种重要的工程塑料，具有优良的物理性能、化学性能和加工性能等，迅速成为塑料加工行业中的重要材料之一。
但是聚丙烯的无色、透明、低光泽等特性使它在外观上难以满足一些高端产品需求，因此高光增强的聚丙烯材料的研制就显得至关重要。
目前，高光增强聚丙烯材料主要利用添加剂和复合材料来实现，但是添加剂的使用会影响材料的性能，复合材料的生产成本高昂，因此开发一种生产成本低、性能稳定的高光增强聚丙烯材料具有非常重要的意义。
二、研究内容及方法本次研究旨在研究一种以纳米材料为增光剂的高光增强聚丙烯材料，主要研究内容包括以下方面：1. 纳米材料的筛选：选择一种适合于高光增强聚丙烯材料的纳米材料，并通过SEM、TEM等手段进行表征。
2. 高光增强聚丙烯材料的制备：通过挤出、注塑等加工工艺制备高光增强聚丙烯材料，并对其物理性质、热性能和力学性能等方面进行测试。
3. 高光增强聚丙烯材料的表征：通过亮度测试、反光测试等方式对材料的增光效果进行评测，并将其与市场上同类产品进行对比。
研究方法主要包括实验室制备和测试，同时应用软件模拟进行理论分析，对实验结果进行验证。
三、预期成果本次研究预期可以得出以下几个方面的成果：1. 筛选出适合于高光增强聚丙烯材料的纳米材料，并进行表征。
2. 制备出高光增强聚丙烯材料，研究不同纳米材料含量对材料性能的影响，确定最佳含量。
3. 对高光增强聚丙烯材料进行表征测试，分析其增光效果。
4. 比较该材料与市场上同类产品的性能和效果差异，得出结论。
四、研究意义本次研究将为高光增强聚丙烯材料的研制提供新思路和新方法，并对聚丙烯材料的应用领域产生积极的推动作用。
同时，该研究成果也将为材料工程领域的研究提供参考和借鉴。
高光泽聚丙烯的研制
图 3 加入不同成核剂样品的 DSC 图形 ×成核剂 2 ; —成核剂 1 ;222 成核剂 3 成核剂添加量均为 012 %
从图 3 可知 ,加入成核剂 1 的样品结晶 温度提高 ,结晶峰变窄 ,其它几种样品则变化 不很明显 。成核剂加入样品 ,加快了成核速 度 ,提高了结晶度 ,使样品的排列更为致密 , 从而使反射光增加 ,表面光泽度增加 。
图 2 加入不同 D TBP 量的 PP 相对分子量分布 —无 D TBP ; ×01004 %D TBP ;22 01008 %D TBP
从图 2 可见 ,随着 D TBP 量的增加 ,图形 变窄 ,分子量分布变窄 。这是由于 D TBP 的 加入降解了材料中较长的分子链 ,分子链的 长度趋于一致 。
3. 2 成核剂加入对聚丙烯性能的影响 成核剂对聚丙烯表面光泽度的影响如表
2 所示 。 从表 2 中可以发现 ,四种成核剂对聚丙
烯的表面光泽度都有所提高 ,但当添加量达 到 013 %时 ,提高的幅度很小 。四种成核剂 相比 ,成核剂 1 效果最为明显 ,成核剂 3 次 之 ,成核剂 2 效果最差 。对加入不同成核剂 的样品进行了 DSC 分析 ,分析结果如图 3 所 示。
— 16 — 塑料 28 (1999) 2
从表 3 可知 ,三种光泽剂对聚丙烯的表 面光泽度都有所改善 ,光泽剂 1 改善效果最 好 ;添加量超过 115 %时 ,提高光泽度的幅度 甚微 。 3. 4 降解剂 、成核剂 、光泽剂的协同作用
为了最大程度的提高材料的光泽度 ,将 降解剂 、成核剂和光泽剂按表 4 配方同时加 入体系 ,研究它们的协同作用 。
由于以上材料内在结构的变化 ,材料的 表面光泽度也发生了一定程度的变化 。表 1 表明了 D TBP 的加入对材料光泽度的影响 。
高光泽透明聚丙烯的研究进展
高光泽透明聚丙烯的研究进展
高光泽透明聚丙烯（CPP）是一种具有优异透明度、耐热性和机械性能的塑料材料，广泛应用于包装、热封膜、标签等领域。
随着人们对包装品质要求的不断提高，高光泽透明
聚丙烯的研究和开发也变得愈加重要。
本文将就高光泽透明聚丙烯的研究进展进行详细介绍。
1. 高光泽透明聚丙烯的特性
高光泽透明聚丙烯是一种由聚合丙烯单体经过聚合反应制得的塑料材料。
它具有以下
特性：
- 优异的透明度：高光泽透明聚丙烯具有非常高的透明度，能够使包装物品展现出清
晰明亮的外观。
- 耐热性：高光泽透明聚丙烯具有良好的耐热性能，能够承受高温环境下的使用。
- 机械性能良好：高光泽透明聚丙烯具有较高的强度和韧性，能够满足包装材料的机
械性能要求。
2.1 合成技术的改进
高光泽透明聚丙烯的合成技术是其研究的基础。
近年来，研究人员不断改进合成技术，提高了高光泽透明聚丙烯的生产效率和质量稳定性。
采用新型的催化剂系统、反应工艺优
化等方法，可以提高聚合反应的效率，降低生产成本，提高产品质量。
2.2 添加剂的研发
为了进一步改善高光泽透明聚丙烯的性能，研究人员还对其进行了添加剂的研发。
通
过引入增韧剂、抗氧化剂、光稳定剂等添加剂，可以改善高光泽透明聚丙烯的耐热性、耐
候性和机械性能，扩大其在包装领域的应用范围。
2.4 应用领域的拓展
除了在传统的包装领域，高光泽透明聚丙烯还在其他领域有着广阔的应用前景。
研究
人员不断探索其在电子产品包装、医疗器械包装、建筑材料等领域的应用，并取得了一些
初步成果。
高光泽透明聚丙烯的研究进展
高光泽透明聚丙烯的研究进展摘要：聚丙烯作为一种多功能的，具有轻质感的可塑性材料，以其低廉的价格和良好的性能被广泛应用于各行各业，受到各领域专业人士的广泛关注。
尤其是对于改性后的聚丙烯材料，具有高光泽、透明的特点而得到了越来越多研究者的重视。
本文通过梳理国内外相关文献资料，介绍了提升高光泽透明聚丙烯材料的几种方法，以及增光增透的机理，综述了高光泽透明聚丙烯材料的研究现状以及进展，对未来的进一步深化研究提供了理论指导。
关键词：高光泽;透明;聚丙烯;研究进展我们常说的世界五大通用的合成树脂中，其中一种便是聚丙烯，并且聚丙烯是其中发展速度最快，应用最广的一种合成树脂，与其他共通塑性塑料相比较而言，聚丙烯具有无毒无味、轻质、耐热、稳定、绝缘性好以及优异的力学性能的特点，并且价格低廉，材料来源广泛易获取的特性而受到相关领域的喜爱，被广泛应用于汽车运输、家具制作、机械制造、包装、化工、电力等多个行业领域。
[1]但是作为一种部分结晶性的聚合物，聚丙烯的结晶速率缓慢，结晶效果不高，在整个过程中容易形成大尺寸的晶球，从而降低材料的稳定性，和透光性，使得成型聚丙烯材料的透明度较差，外观上缺少美感，也在一定程度上限制了聚丙烯材料在一些领域，如包装、家具制作、家用品等行业中的进一步深入发展和推广应用。
[2]为了改善并改进聚丙烯存在的这种缺点，国内外专家学者针对聚丙烯的改性，尤其是针对提高其高光泽透明性能投入了大量人力物力和财力研究，取得了较好的成果。
经过增透改性后的聚丙烯材料，不仅保持了其原有的良好性能，并且具备了优良的透光性和光泽度，这样一种耐高温且美观的材料在市场上的应用更加广泛。
本文将对聚丙烯材料增光增透改性的研究进展进行阐述，介绍增加聚丙烯材料高光泽和透明度主要的几种途径以及其内在增光增透的机理，以期对改性材料的进一步深化研究提供一定的理论指导。
一、高光泽透明聚丙烯材料的研究现状与进展（一）国内研究现状与进展对聚丙烯材料的光泽透明改性研究来说，国内的起步较晚，但是进度却非常快速。
高光泽PP材料及其制备方法
专利名称：高光泽PP材料及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：邓国权,尹克武
申请号：CN202010709966.8
申请日：20200722
公开号：CN113969017A
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明揭示了高光泽PP材料，包括如下质量百分比的组分，PP45‑50％、PPB30‑35％、硫酸钡18‑18.5％、铝酸脂偶联剂0.3‑0.4％、抗氧剂0.05‑0.1％、辅助抗氧剂0.15‑0.2％、抗紫外线剂0.05‑0.1％、润滑剂0.2‑0.5％、成核剂0.1‑0.2％。
本发明实现了有效地提高PP的表面光泽和硬度。
申请人：昆山恒光塑胶股份有限公司
地址：215000 江苏省苏州市昆山市千灯镇石浦淞南东路68号
国籍：CN
代理机构：北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：汤东凤
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高光泽聚丙烯的研制刘宝玉, 肖鹏（株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南株洲412007）关键词：聚丙烯硫酸钡成核剂高光泽聚丙烯（PP）作为一种价廉刚性好的通用塑料，其用途不断被扩展，目前在日用电器产品领域已占有一定席位。
高光泽PP作为最理想的代替ABS、HIPS等高光制品的材料，引起了人们的兴趣和广泛研究。
目前，国外的这类改性PP大量用于微波炉、电热水器、电饭煲等日用家电上。
国内也有众多的厂家在开发和生产这类改性PP料，与国外PP料相比主要在光泽度和外观上欠佳。
[1]国内外高光PP均采用加入无机填料和成核剂的方式进行改性。
本文系统性的研究了成核剂种类和用量、填料种类和用量等因素对高光PP料光泽度和性能的影响，并在此研究的基础上，确定了生产高光PP的最佳方案。
PP用成核剂主要为α晶型成核剂，主要用于提高透明性、刚性和光泽度。
常用的α晶型成核剂有二苄叉山梨醇类及其衍生物、芳基磷酸酯盐类和取代苯甲酸铝盐类，三者对PP光泽度的增加都有一定的作用[2]、[3]。
一般说来，PP结晶度越高，晶粒尺寸越小且分布越均匀，制品的光泽度越高。
因为PP球晶的尺寸越小，分布越均匀，将会抑制光散射的发生，增加光反射通量，从而提高制品的光泽度。
加入成核剂后，PP结晶以均相成核和异相成核两种方式形成球晶。
均相成核是指处于无定形态的PP熔体由于热涨落（即温度的变化）自发形成晶核的过程，这种成核方式获得的晶核数量少，结晶速度慢，球晶尺寸大，结晶速率低，光泽度低；相反，异相成核是指PP熔体中存在固相“杂质”，如成核剂，通过在其表面吸附PP分子形成晶核的过程。
异相成核能提供更多的晶核，在球晶生长速度不变的情况下，提高结晶速度、降低结晶尺寸，从而改善PP材料的性能。
所以异相成核实际上是PP结晶改性的理论基础。
[4]根据成核剂种类的不同，我们选用了四种成核剂NA1，NA2，NA3，NA4，其中NA1，NA2属于二苄叉山梨醇类，NA3属于芳基磷酸酯盐类，NA4属于取代苯甲酸铝盐类。
四种成核剂均以0.3%的用量加入纯PP粉料中，造粒制样。
所得四种材料的光泽度、结晶度大小如表一所示。
从表一中我们可以看到，NA3成核剂的增光效果最好，NA4次之，NA2和NA1的较差,不过四者比纯PP的光泽度都有很大的提高。
结晶度与光泽度的变化一致，结晶度越高，光泽度越高。
Table 1 Effect of nucleating agent kind on degree of gloss and degree of crystallinity of PP成核剂种类NA1 NA2 NA3 NA4结晶度 % 54.03 53.77 58.20 57.00光泽度 % 108.2 107.5 113.3 110.3根据上述讨论，我们选取成核剂NA3作为研究对像，考查不同成核剂用量时，材料结晶度和光泽度的变化。
以成核剂按不同比例加入纯PP中，造粒制样，检测结果表2所示：Table 2 Effect of nucleating agent content on degree of gloss and degree of crystallinity of PP0.1 0.2 0.3 0.4 0.5成核剂用量%结晶度 % 55.67 57.60 58.20 57.49 56.45光泽度 % 111.2 112.3 113.3 112.5 111.1从表2我们可以看出，光泽度和结晶度的变化一致，都是在0.3%用量时达到最大值。
在PP 熔体中，成核剂仍能保持固相，PP可以在较高的温度下以成核剂为中心生成晶核异相结晶。
随着成核剂用量的增加，异相结晶晶核数目增多，虽然晶体的生长速度未曾增加，但成核速度和成核数量增加，从而总体的结晶速度增加，结晶度增加。
同时，成核剂的加入，能使晶粒尺寸细化，晶区分布均匀。
所以光泽度也随着成核剂用量的增加而提高。
但当成核剂用量超过0.3%后，光泽度和结晶度反而随着成核剂用量的增加而下降。
这是因为成核剂用量过多的增加，其在PP中反而不易分散，造成晶区分布不均匀。
同时，因为成核剂NA3分子上带有苯环，过多的成核剂的加入，苯环数目过多，阻碍PP分子链排到晶核周围，影响晶体的生长，导致结晶速度下降，结晶度减少。
因为结晶度的减小和晶区分布的不均匀，光泽度也下降。
根据无机刚性粒子的形状，我们选用了碳酸钙、滑石粉、沉淀硫酸钡、重晶石四种填料对PP 光泽度的影响。
PP与填料比为80：20，未加入成核剂和光亮润滑剂，填充制品的光泽度如表3所示。
从表中我们可以看到，填料对PP光泽的影响大小的次序如下：沉淀硫酸钡＜重晶石＜碳酸钙＜滑石粉Table 3 Effect of filler kind on degree of gloss of PP填料种类无填料碳酸钙滑石粉硫酸钡重晶石光泽度% 83.1 49.4 35.8 75.5 65.8纯PP的光泽度为83.1%，从图中我们可以看到滑石粉对PP光泽的影响最大，光泽度只有35.8，光泽度相对纯PP下降57%；而沉淀硫酸钡的光泽度下降最小，光泽度下降仅9.1%。
填料对光泽度的影响估计与填料粒子的微观形状有关[3]。
片状和纤维状填料，如滑石粉，对光泽的影响最大；粒状和柱状填料，如碳酸钙，对光泽的影响次之；而圆球状填料对光泽的影响最小，如硫酸钡。
重晶石的光泽度小于沉淀硫酸钡，估计原因是因为重晶石为粉碎而得，表面形状不是很规则，只是接近圆球状。
综合上述研究，我们选用NA3作为成核剂，用量为0.3%，沉淀硫酸钡作为填料，以PP粉料为基料，同时加入适量的光亮润滑剂，展开填料用量对高光PP光泽度及物理机械性能影响的研究。
所得结果如表4所示：Table 4 Effect of filler content on property of high gloss PP填料用量 % 10 15 20 25 30 熔指 g/10min 14.7 15.1 15.6 18.1 20简支梁缺口冲击强度KJ/m2 10.5 11.3 12 12.4 12.8拉伸强度 MPa 32 31 30 29.5 29弯曲强度 MPa 54 53 51 50 50光泽度 % 86 85.4 84.6 83.6 80.1从表4我们可以看到，随着填料含量的增加，材料的熔融指数和冲击强度也增加。
熔融指数的增加可能是因为在粘流状态下，圆球状的硫酸钡对PP分子链的移动阻碍作用小。
相反，因为硫酸钡的加入，增大了分子链间的距离，减小了分子间的相互作用，从而使分子链更容易相对滑移。
PP在常温时，除了结晶态外，还有部分非晶区是处于玻璃态。
硫酸钡的加入，对于分子链在成核剂上生成晶核和晶核的成长有阻碍作用。
硫酸钡含量增加，非晶区增多，从而冲击性能上升。
同时，硫酸钡也会吸收部分冲击能，提高材料的冲击强度。
[1]、[5]从表4，我们发现，高光PP材料的弯曲强度、拉伸强度、光泽度都随着硫酸钡含量的增加而减少。
这是因为，硫酸钡的加入影响结晶的形成，从而结晶度下降，非晶区增多，所以拉伸强度和弯曲强度下降。
同时，结晶的减少，材料光泽度也就随之下降。
但是我们也发现，因为加入了成核剂和光亮润剂，硫酸钡对PP光泽度的影响也小，所得材料的光泽度还是很高的，在80-86%之间。
基于以上分析，在兼顾性能与成本的情况下，我们拟定了一个生产高光PP的配方。
PP粉料（075）75份；3000目硫酸钡25份；成核剂NA3，0.1份；光亮润滑剂适量。
以此配方制得的材料用在我公司的生产的制品上，较好的达到了用户要求。
其所制成材料性能如下：项目指标光泽度 % 83.6简支梁冲击强度kJ/m212.4弯曲强度MPa 50拉伸强度 MPa 29.5熔融指数 g/(10min)-1 18.1 结论1、各种类型的α晶型成核剂对增加PP的光泽度都有一定的效果，但以芳基磷酸酯盐类效果最好。
同时，芳基磷酸酯盐类成核剂对PP结晶度的提高效果也最好。
2、成核剂NA3用量变化，结晶PP材料的光泽度和结晶度也发生变化。
在0.3%成核剂用量时，材料的光泽度和结晶度达到最高值。
在0.3%用量以下，光泽度和结晶度随着成核剂用量的增加而增加；在0.3%用量以上，光泽度和结晶度随着成核剂用量的增加而减少。
3、填料的加入均能影响PP光泽度的下降，但各种填料因为填料形状的不同而对光泽影响不同。
片状和纤维状填料影响最甚，粒状和柱状的次之，圆球状的影响最小。
4、硫酸钡用量增加，高光PP材料的熔融指数和冲击强度上升，弯曲强度、拉伸强度和光泽度均下降。
参考文献1．宋之聪，硫酸钡填充PP的研究，广石化科技，2003，第二期：48-542．王克智等，聚烯烃成核应用技术进展，塑料加工，2003，38（5）：19-243．王文广，塑料改性实用技术，中国轻工业出版社，2000：139-1534． B．Lotz，alpha and beta phases of isotactic polypropylene: A case of growth kinetics phase reentrency' in polymer crystallization，Polymer，1998，39：45615．何曼君等，高分子物理，复旦大学出版社，1990：80Study on the high gloss polypropyleneLiu Baoyu，Xiao Peng(Zhuzhou Times New Material Technology Co．，Ltd，Zhuzhou，412007) Abstract:The effects of the kind and amount of nucleating agent and inorganic fillers on the gloss and mechanical properties of polypropylene were studied in this paper．The results show that aryl phosphate salt is the best nucleating agent to increase the gloss of polypropylene when its content reaches to 0.3% and inorganic fillers has obvious influence on the gloss of polypropylene and barium sulfate has the minimum influence．The mechanical properties such as tensile strength，bending strength and gloss decrease linearly with the increase of barium sulfate．On the contrary，impact strength and melt flow index increase with the increase of barium sulfate．Keywords: polypropylene，nucleating agent，filler, high gloss论文摘要高光泽聚丙烯的研制刘宝玉, 肖鹏（株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南株洲412007）关键词：聚丙烯硫酸钡成核剂高光泽聚丙烯（PP）作为一种价廉刚性好的通用塑料，其用途不断被扩展，目前在日用电器产品领域已占有一定席位。