PP与PE共混改性
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PP/LDPE共混样4个 要求:试样中间标记范围内无缩孔、气泡 表面完好无损,无裂纹
试验注意事项:
• ①在试样中间部分作标线,此标线应对测试结果没有影响 。 ②测量试样中间平行部分的宽度和厚度,每个试样测量三 点,取算术平均值。 ③拉伸速度一般根据材料及试样类型进行选择。
•
•
•
④夹具夹持试样时,试样纵轴与上,下夹具中心线重合, 并防止试样滑脱,或断在夹具内。 ⑤试样断裂在中间平行部分之外时,应另取试样补做。
组号:八
主讲人:张丽萍
组员:张丽萍
刘晓露
陈岁年
前言
1951 年制成了结晶聚丙烯,此后发展了PP/ PE 共混物,通过对聚丙烯进行共混改性,克服其纸 温脆性、易老化、耐候性差等缺点,使其综合性 能大大提高,进入了工程塑料领域,并成为通用工 程塑料及合金的强用力的对手。
目录
一、PP与LDPE共混配方及分析 1)PP增韧配方 2)PP用LDPE增韧的原因 3)LDPE对PP增韧的原理 二、PP与PP/LDPE共混试样的制备 1)料的称量与干燥 2)物料的混合 3)物料的注塑成型 三、PP与PP/LDPE共混试样的检测 1)试样外观检测 2)流变性检测 3)拉伸强度检测 4)燃烧实验
PP增韧改性配方
• PP:850g • LDPE:150g
PP用LDPE增韧的原因
• PP作为一种通用塑料,力学性能良好,价格低廉但其对 缺口敏感,缺口冲击强度较低,为此,我们需要对PP进 行增韧。 • 而LDPE分子链柔顺,柔韧性好。 • 两者溶解参数相近,极性相似,若将PP与PE共混合金化 可使PP达到增韧的效果。目前,PE增韧PP,是最常用、 最经济,也是最成功的共混增韧体系
PP与PP/LDPE共混流变性检测
仪 器 物(混)料 量 切出样条规 格 温度设 切样时 定 间
熔体流动速率仪 (砝码:21.18g ) 、电子秤、天 平
Hale Waihona Puke 5g长1~2.5cm230℃
30s
试验注意事项:
• 试验前需对物料进行干燥将所用仪器、容器进行洁净 • 加料需在一分钟内完成并用压料杆压紧物料 • 样条要求:无气泡,不发黄,无杂质,外观良好 • 样条冷却后,分别称量(精确至0.1mg)。若所切样条中的 重量最大值和最小值超过其平均值10%,试验必须重做。
PP加工时易出现的问题:
1. 吸湿性小,易发生融体破裂,容易高温热氧老化,长期与热金属 接触易分解。 2. PP熔体的粘度随剪切速率的增大而降低。 3.保压时间长,制品的收缩率低,但由于凝封压力增加,制品会 产生内应力,故保压时间不能太长。 4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中。 5.收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形。
原料的称量与干燥
称量:用电子秤分别称取 PP 850g 、LDPE 150g 设备:干燥机 塑料名称 吸水率 干燥温度 干燥时间
PP
LDPE
0.01%~0.04 %
<0.01%
80~100℃ (热风循环) 70~80℃
2小时左右
1~2小时
注:PP,LDPE为非极性的结晶塑料,吸水率很低, 一般可不干燥。
结论:LDPE的加入降低了共混物的熔点
结语
目前,无论国内外关于PP 共混改性的研究都已非 常活跃。但是理论性的突破仍是未解之谜,国内与 国外相比,还有一段相当的距离,因此,国内研究应 当着眼于未来,研究与开发要勇于冲破旧理论体系 的枷锁,并且只有加快发展才能赶上并超过国外先 进水平。
谢
谢!
1116.4
15.4 1116.1 953.0
未 拉 断
燃烧试验
• 仪器:铁架台,酒精喷灯,秒表 • 试样规格:长8.76㎝ • 试验过程: 各取PP,PP/LDPE试样五个,分别放在铁架台上 作水平燃烧试验,记录其在1min内所燃烧的长度。
试验现象及分析:
PP PP/LDPE
有黄色火焰
燃烧后伴有熔融物滴落 吹熄后发生拉丝现象 燃烧处呈黄色 燃烧处稍显黄色
PP/LDPE 6
结论:LDPE的加入对PP的熔体黏度、流动性影响不大
试验现象及其分析:
• 切出的样条有少许气泡 分析:加料时间过长 加料时没有将物料捣紧其中有空气
• 有少量样条呈团状 分析:用于切料的刀片过钝 物料流动性太好,设定的温度过高
PP与PP/LDPE共混拉伸强度检测
仪器:电子万能试验机、游标卡尺 试样:PP样4个
PP与PP/LDPE共混试样的检测
LDPE加入主要为了提高PP的韧性,相应的如冲击强度, 拉伸强度,弯曲强度等,我们小组主要对拉伸强度,熔体 流动速率进行了探究与试验。为了进一步认识PP与PP /
LDPE共混体,我们最后还做了燃烧试验。
PP与PP/LDPE共混试样外观检测
现象:
1) PP 制品比PP/LDPE制品更黄
物料的混合
• 设备:高混机 在高速混合机中混合到100-115℃排料,冷混到 40℃排料待用。采用蒸汽加热,混合8-10分钟左 右,温度达到130℃左右,即可出料。
物料的注塑成型
成型设备:SM-120注塑 机 工艺参数:
210 一段 209 二段 204 三段 185 四段
210
+40 -45
210
2)PP/LDPE制品中的缩孔(气泡)比PP成型制品的少 (气泡呈线性分布且聚中在制品较厚较窄区域)
原因分析:
1)PP在成型加工时易产生高温氧老化,制品稍显浅黄, 是 老化的结果。 2)缩孔的产生:制品高结晶,成型收缩率大,可加长补料 时间解决 3)气泡的产生:①物料干燥不够;②模具设计不好,排气 受阻;③温度过高,导致分解所产生。
•
实验数据统计:
PP 拉伸速度 (mm/min) 拉伸力值 (N) 实验一 100 1500 二 75 1500 三 75 1200 四 50 1500
最大力值 (N)
最大位移(mm) 应服力值 (N) 断裂力值 (N)
1121.0
19.5 1120.8 893.7
1090.9
14.2 1090.5 973.4
增韧原理
PP与PE都是结晶性聚合物,它们之间没有形成共 晶,而且各自结晶,形成相容性不良的多相体系。 但两者晶体之间却发生相互制约作用,可破坏PP 的球晶结构,PP球晶被PE分割成晶片,使PP不能 生产球晶。随着PE用量增大,分割越显著,PP晶 体则被细化,PP晶体尺寸变小,促使PP与PE共混 体系冲击强度得到提高。
PP的高温 氧老化速率 为PE的30 倍
试验数据统计:
PP试样数据 1 2 6.10 6.18 PP/PE试验数据 1 2 5.11 5.12
3 4
5 总计 平均长度 燃烧速率
5.94 5.71
5.77 29.7 5.94 2.8㎝/min
3 4
5 总计 平均长度 燃烧速率
5.64 5.55
4.87 26.29 5.26 3.5㎝/min
+40 -45
205
+40 -35
185
+45 -35
储料 熔胶|抽胶|冷却设定
前抽 压力 背压 流量 位置 40 ** 15 20 熔一 80 1 55 75 冷却时间:23s 熔二 后抽 80 1 55 100 52 ** 48 102
锁模
慢速 压力 流量 60 55 快速 70 60 低压 15 33 高压 120 55
试验流程:
称取试样 调温 机器预热 投料 出料
称量
计算
MFR计算公式 : 600W/t
单位:g/min
m——切取样条质量的算术平均值 t——切取时间间隔
实验数据统计:
试样数量 (个) PP 7 总量 (g ) 1.2
1
单量 (g ) 0.1714
0.1667
MFR (g/10min) 3.4
3.33
建议:
提高注射压力和注射速度会提高其流动性,改善收缩变 形和凹陷。 可通过延长补料时间降低成型收缩率避免制品产生缩壁 ,需要很长时间对制品进行保压。 浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度。
小结
• LDPE的加入对PP加工流动性影响较小 • PP和LDPE在高温时均有氧化倾向,但PP比 LDPE更容易发生
试验注意事项:
• ①在试样中间部分作标线,此标线应对测试结果没有影响 。 ②测量试样中间平行部分的宽度和厚度,每个试样测量三 点,取算术平均值。 ③拉伸速度一般根据材料及试样类型进行选择。
•
•
•
④夹具夹持试样时,试样纵轴与上,下夹具中心线重合, 并防止试样滑脱,或断在夹具内。 ⑤试样断裂在中间平行部分之外时,应另取试样补做。
组号:八
主讲人:张丽萍
组员:张丽萍
刘晓露
陈岁年
前言
1951 年制成了结晶聚丙烯,此后发展了PP/ PE 共混物,通过对聚丙烯进行共混改性,克服其纸 温脆性、易老化、耐候性差等缺点,使其综合性 能大大提高,进入了工程塑料领域,并成为通用工 程塑料及合金的强用力的对手。
目录
一、PP与LDPE共混配方及分析 1)PP增韧配方 2)PP用LDPE增韧的原因 3)LDPE对PP增韧的原理 二、PP与PP/LDPE共混试样的制备 1)料的称量与干燥 2)物料的混合 3)物料的注塑成型 三、PP与PP/LDPE共混试样的检测 1)试样外观检测 2)流变性检测 3)拉伸强度检测 4)燃烧实验
PP增韧改性配方
• PP:850g • LDPE:150g
PP用LDPE增韧的原因
• PP作为一种通用塑料,力学性能良好,价格低廉但其对 缺口敏感,缺口冲击强度较低,为此,我们需要对PP进 行增韧。 • 而LDPE分子链柔顺,柔韧性好。 • 两者溶解参数相近,极性相似,若将PP与PE共混合金化 可使PP达到增韧的效果。目前,PE增韧PP,是最常用、 最经济,也是最成功的共混增韧体系
PP与PP/LDPE共混流变性检测
仪 器 物(混)料 量 切出样条规 格 温度设 切样时 定 间
熔体流动速率仪 (砝码:21.18g ) 、电子秤、天 平
Hale Waihona Puke 5g长1~2.5cm230℃
30s
试验注意事项:
• 试验前需对物料进行干燥将所用仪器、容器进行洁净 • 加料需在一分钟内完成并用压料杆压紧物料 • 样条要求:无气泡,不发黄,无杂质,外观良好 • 样条冷却后,分别称量(精确至0.1mg)。若所切样条中的 重量最大值和最小值超过其平均值10%,试验必须重做。
PP加工时易出现的问题:
1. 吸湿性小,易发生融体破裂,容易高温热氧老化,长期与热金属 接触易分解。 2. PP熔体的粘度随剪切速率的增大而降低。 3.保压时间长,制品的收缩率低,但由于凝封压力增加,制品会 产生内应力,故保压时间不能太长。 4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中。 5.收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形。
原料的称量与干燥
称量:用电子秤分别称取 PP 850g 、LDPE 150g 设备:干燥机 塑料名称 吸水率 干燥温度 干燥时间
PP
LDPE
0.01%~0.04 %
<0.01%
80~100℃ (热风循环) 70~80℃
2小时左右
1~2小时
注:PP,LDPE为非极性的结晶塑料,吸水率很低, 一般可不干燥。
结论:LDPE的加入降低了共混物的熔点
结语
目前,无论国内外关于PP 共混改性的研究都已非 常活跃。但是理论性的突破仍是未解之谜,国内与 国外相比,还有一段相当的距离,因此,国内研究应 当着眼于未来,研究与开发要勇于冲破旧理论体系 的枷锁,并且只有加快发展才能赶上并超过国外先 进水平。
谢
谢!
1116.4
15.4 1116.1 953.0
未 拉 断
燃烧试验
• 仪器:铁架台,酒精喷灯,秒表 • 试样规格:长8.76㎝ • 试验过程: 各取PP,PP/LDPE试样五个,分别放在铁架台上 作水平燃烧试验,记录其在1min内所燃烧的长度。
试验现象及分析:
PP PP/LDPE
有黄色火焰
燃烧后伴有熔融物滴落 吹熄后发生拉丝现象 燃烧处呈黄色 燃烧处稍显黄色
PP/LDPE 6
结论:LDPE的加入对PP的熔体黏度、流动性影响不大
试验现象及其分析:
• 切出的样条有少许气泡 分析:加料时间过长 加料时没有将物料捣紧其中有空气
• 有少量样条呈团状 分析:用于切料的刀片过钝 物料流动性太好,设定的温度过高
PP与PP/LDPE共混拉伸强度检测
仪器:电子万能试验机、游标卡尺 试样:PP样4个
PP与PP/LDPE共混试样的检测
LDPE加入主要为了提高PP的韧性,相应的如冲击强度, 拉伸强度,弯曲强度等,我们小组主要对拉伸强度,熔体 流动速率进行了探究与试验。为了进一步认识PP与PP /
LDPE共混体,我们最后还做了燃烧试验。
PP与PP/LDPE共混试样外观检测
现象:
1) PP 制品比PP/LDPE制品更黄
物料的混合
• 设备:高混机 在高速混合机中混合到100-115℃排料,冷混到 40℃排料待用。采用蒸汽加热,混合8-10分钟左 右,温度达到130℃左右,即可出料。
物料的注塑成型
成型设备:SM-120注塑 机 工艺参数:
210 一段 209 二段 204 三段 185 四段
210
+40 -45
210
2)PP/LDPE制品中的缩孔(气泡)比PP成型制品的少 (气泡呈线性分布且聚中在制品较厚较窄区域)
原因分析:
1)PP在成型加工时易产生高温氧老化,制品稍显浅黄, 是 老化的结果。 2)缩孔的产生:制品高结晶,成型收缩率大,可加长补料 时间解决 3)气泡的产生:①物料干燥不够;②模具设计不好,排气 受阻;③温度过高,导致分解所产生。
•
实验数据统计:
PP 拉伸速度 (mm/min) 拉伸力值 (N) 实验一 100 1500 二 75 1500 三 75 1200 四 50 1500
最大力值 (N)
最大位移(mm) 应服力值 (N) 断裂力值 (N)
1121.0
19.5 1120.8 893.7
1090.9
14.2 1090.5 973.4
增韧原理
PP与PE都是结晶性聚合物,它们之间没有形成共 晶,而且各自结晶,形成相容性不良的多相体系。 但两者晶体之间却发生相互制约作用,可破坏PP 的球晶结构,PP球晶被PE分割成晶片,使PP不能 生产球晶。随着PE用量增大,分割越显著,PP晶 体则被细化,PP晶体尺寸变小,促使PP与PE共混 体系冲击强度得到提高。
PP的高温 氧老化速率 为PE的30 倍
试验数据统计:
PP试样数据 1 2 6.10 6.18 PP/PE试验数据 1 2 5.11 5.12
3 4
5 总计 平均长度 燃烧速率
5.94 5.71
5.77 29.7 5.94 2.8㎝/min
3 4
5 总计 平均长度 燃烧速率
5.64 5.55
4.87 26.29 5.26 3.5㎝/min
+40 -45
205
+40 -35
185
+45 -35
储料 熔胶|抽胶|冷却设定
前抽 压力 背压 流量 位置 40 ** 15 20 熔一 80 1 55 75 冷却时间:23s 熔二 后抽 80 1 55 100 52 ** 48 102
锁模
慢速 压力 流量 60 55 快速 70 60 低压 15 33 高压 120 55
试验流程:
称取试样 调温 机器预热 投料 出料
称量
计算
MFR计算公式 : 600W/t
单位:g/min
m——切取样条质量的算术平均值 t——切取时间间隔
实验数据统计:
试样数量 (个) PP 7 总量 (g ) 1.2
1
单量 (g ) 0.1714
0.1667
MFR (g/10min) 3.4
3.33
建议:
提高注射压力和注射速度会提高其流动性,改善收缩变 形和凹陷。 可通过延长补料时间降低成型收缩率避免制品产生缩壁 ,需要很长时间对制品进行保压。 浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度。
小结
• LDPE的加入对PP加工流动性影响较小 • PP和LDPE在高温时均有氧化倾向,但PP比 LDPE更容易发生