基于有机硅在改性聚丙烯中的应用分析

基于有机硅在改性聚丙烯中的应用分析

摘要：本文主要分析了改性聚丙烯应用有机硅实验具体操作程序，然后阐述

了有机硅在改性聚丙烯不同方法的实际应用，最后总结了有机硅在日常针对改性

聚丙烯的韧性、刚性、刮擦性等性能的不同影响作出了深入探究，通过各种实验

结果数据表明，增添高黏度聚二甲甲基硅油及其低黏度聚二甲基硅油在改性聚丙

烯中效果极其显著，同时产生优良的流动性，且加工性能尤为突出。

关键词：有机硅；聚丙烯；应用；分析

一、聚丙烯应用有机硅实验分析

（一）原材料主要成分元素

第一，聚丙烯来源于燕山石化公司生产，且呈现出密度较低，较强

耐应力龟裂与耐化学品性能，投入成本低，可反复二次回收利用等优势，随即被

普及使用在汽车、加点及其机械行业当中。第二，滑石粉来源于泉州旭丰粉体原

料有限公司生产；第三，聚二甲基硅油来源于包尔得有机硅研究所生产。

（二）集中应用设备

第一，由张家港白熊科美机械有限公司生产的高速混合机；第二，由

南京广达化工设备有限公司生产的双螺杆挤出机；第三，由震雄机械有限公司生

产的注塑机；第四，由德国徕卡公司生产的偏光显微镜设备。

（三）实验样品制备与检测技艺程序

现阶段，需要在聚丙烯中增添弹性体增韧剂、无机矿粉、润滑剂、刮

擦剂、抗氧剂等不同试剂的方式采取共混制备来完成聚丙烯性能改变。与此同时，通过有机硅来完成聚丙烯改性探究工作越来越深入，其呈现出耐高低温度、抗氧化、挥发性低、绝缘性能良好、无毒等特征。尤其针对本次实验在聚丙烯、弹性体、滑石粉等原材料中添加聚二甲基硅油，随后利用高速混合机将原料均匀搅拌，

紧接着通过双螺杆挤出机排出造粒。且详尽的原料配比为：70%聚丙烯质量份，20%滑石粉质量份，10%弹性体与聚二甲基硅油质量份。具体检测技艺程序如下图所展示。

放置24h

原

料

试

样

试样制备与检测技艺程序

第一，挤出技艺通过喂料转速、螺杆转速及其双螺杆挤出机不同区域温度是185 ℃，195℃，195 9℃，200 ℃，200 ℃，200℃。第二，注塑技艺注射温度在210℃，注射压力为70MPa，注射速率为60g/s，注射时长为6s。紧接着造粒之后的拉料需在90℃环境下，花费5小时完成干燥过程，随后注塑成试验样品需使用注塑机设备来完成。

（四）试验样品性能测验

把注塑完整的样品条放置于23℃，且环境湿度50%情况下，静止二十四小时之后完成检测工作。并依据塑料弯曲性能试验方法来检测弯曲性能；按照塑料悬臂梁冲击试验方法来检测冲击性能，按照热塑性塑料熔体质量流动速率与熔体体积流动速率的测定方法来完成熔融流动速率测验，且利用十字划格方法来完成刮擦性检测工作。

二、有机硅在改性聚丙烯方法解析

（一）物理共混方法

1.1助剂和丙烯酸乳液共混方法

有机硅被当作溶剂型与水性涂料的附着力促进剂与偶联剂，可被普及

使用在涂料行业当中，且在丙烯酸酯聚合物乳液当中，直接加入助剂有机硅单体，从而可获得硅烷基化乳胶膜，表现出较强的防划痕性、抗磨损性、抗溶剂性与抗

酸碱性等，最终针对不相同的底材展现出较好的附着力。

1.2有机硅和丙烯酸酯聚合物乳液共混方法

通过有机硅与丙烯酸酯聚合物乳液共混方法，可有效改善了不同单

一组分个体特征，从而较好地实现了有机硅改性丙烯酸聚合物乳液的目标。而通

过将有机硅聚合物与丙烯酸酯聚合物之间无法形成较好的化学键合力，再加上二

者的外表面能差距非常大，结果导致共混之后的乳液平稳性不理想，同时极易发

生分离现象。

（二）化学方法

2.1缩聚方法

通过含有活性羟基的丙烯酸酯聚合物和有机硅单体或者低聚物来完

成缩合反应被称为缩聚化学方法。而不同研究人员通过偶氮二异丁腈当作引发剂

组成了丙烯酸酯树脂，且水解缩聚则通过单体一苯基三乙氧基硅烷与二甲基二乙

氧基硅烷来完成，结果得到了有机硅树脂低聚体；紧接着将其与丙烯酸酯树脂的

接枝产生反应，结果获得了有机硅低聚体改性丙烯

酸酯树脂，随即针对干扰改性树脂性能的主要原因作出深入分析，结果探索

出改性树脂最佳应用环境。

2.2乳液互穿聚合物网络方法

互穿聚合物网络结构需要在有机硅单体与丙烯酯单体在某特定环境

下才能形成。而不同研究人员通过制备优先获得了聚二甲基硅氧烷乳液，随即丙

烯酸丁酯及交联剂等添加至乳液当中，结果溶胀且聚合获得了核壳乳液聚合物，

并伴随着持续滴入在核乳液聚合物中添加丙烯酸酯类单体、引发剂与乳化剂等，

同时在乳液加工过程中，优先融入聚硅氧烷乳液粒子内部的是单体聚合，结果乳

液粒子内产生了互穿聚合物网络。

三、有机硅在改性聚丙烯中的应用结果与分析

（一）有机硅在改性聚丙烯原料韧性的作用

通过高黏度聚二甲基硅油与低黏度聚二甲基硅油对比实验结果得

出结论，当低黏度聚二甲基硅油摄入数量升高时，结果改性聚丙烯原料韧性影响

慢慢下降；相反摄入高黏度聚二甲基硅油数量升高时，结果改性聚丙烯原料韧性

也会随之升高，且在摄入量升高至3%质量分数情况下，改性聚丙烯的冲击韧性取

得最大值，紧接着持续摄入则会导致改性聚丙烯原料韧性逐渐减小。不仅如此，

当摄入较少高黏度聚二甲基硅油情况下，对于改性聚丙烯体系韧性效果有所升高，且添加少许弹性体增韧剂形成复配增韧，结果有效推动弹性体针对聚丙烯原料的

最佳增韧效果。此外，当高黏度二甲基硅油摄入量升高，且降低弹性体摄入量，

结果复配增韧效果小于弹性体效果，随之改性聚丙烯原料韧性也有所下降；但当

低黏度聚二甲基硅油摄入量升高，且降低弹性体摄入数量，结果导致弹性体增韧

效果不理想，同时改性聚丙烯原料韧性逐渐减少。

（二）有机硅在改性聚丙烯原料刚性的作用

从实验结果得出结论，对比低黏度聚二甲基硅油与高黏度聚二甲

基硅改性聚丙烯的弯曲强度那个效果更佳。因为低黏度聚二甲基硅油本身分子量

稀少，可在聚丙烯分子内部空间内全部散开，且不会对聚丙烯分子链规整性造成

影响，从最终改性聚丙烯原料刚性作用非常小；相反高黏度聚二甲基硅油本身份

力量众多，且在聚丙烯间隙分散成了海岛结构，以至于对于聚丙烯分子链规整性

造成了严重损坏，结果使改性聚丙烯原料刚性显著下降；由此得出结论，当低黏

度聚二甲基硅油降低弹性体摄入数量，随即改性聚丙烯弯曲强度显著升高，但利

用相同数量的高黏度聚二甲基硅油替换弹性体，结果也能使改性聚丙烯弯曲强度

有所升高，其整体升高区间明显低于低黏度聚二甲基硅油。

（三）有机硅在改性聚丙烯原料刮擦性的作用

通过有机硅在改性聚丙烯中实验结果分析，及其对比高黏度与低

黏度聚二甲基硅油聚二甲基硅油针对改性聚丙烯原料刮擦性影响，其低黏度聚二

甲基硅油的作用更加显著。因此，改性聚丙烯原料刮擦性的影响原因为：第一，