PP結(jié)晶是造成不透明的主要原因,利用急冷凍結(jié)PP的結(jié)晶趨向,可以得到透明的薄膜,但有一定壁厚的
注塑加工制品,因熱傳導(dǎo)需要時(shí)間,芯層不可能迅速被冷卻凍結(jié),因此對(duì)于有一定厚度的制品不能指望用急冷的辦法提高透明度。必須從PP的結(jié)晶規(guī)律和影響因素入手。
由于納米尺度效應(yīng)、大的比表面積、表面原子處于高度活化狀態(tài),與聚合物有很高的界面作用力及聲光電磁等性質(zhì),因此將無(wú)機(jī)納米粒子作為一種新興填料,開發(fā)出高性能、具有特殊功能的復(fù)合材料,開創(chuàng)了聚合物填充改性的新領(lǐng)域。根據(jù)納米填料的形狀,聚丙烯/納米復(fù)合材料的制備方法主要有插層復(fù)合法和直接分散法。
少量無(wú)機(jī)物納米粒子可以使聚丙烯獲得增強(qiáng)增韌,具有高的結(jié)晶速率、結(jié)晶溫度和良好的阻燃性能,歸結(jié)于高比表面積的納米粒子存在強(qiáng)的異相成核作用,阻燃性能的提高歸結(jié)于熱穩(wěn)定性提高和在少量填料時(shí)就可形成絕緣不燃炭層。用經(jīng)過(guò)表面處理的納米來(lái)改善聚丙烯的抗老化性能,效果顯著。并且導(dǎo)電粉末的加入可以改善聚丙烯的電性能,降低其體積電阻率。
在已經(jīng)聚合好的聚丙烯中加入成核劑,可以改變其結(jié)晶行為,從而提高其透明性,這是目前是常用的方法。PP在從熔融狀態(tài)逐漸冷卻時(shí),其結(jié)晶行為可以分為均相成核和異相成核兩種情況。均相成核:僅靠PP大分子鏈段租住運(yùn)動(dòng),在溫度低到某一范圍時(shí),某一部分率先形成結(jié)晶的核心,再逐漸擴(kuò)展成為有序排列的結(jié)晶區(qū)。
異相成核:PP的大分子鏈依附于除PP以外的其它物質(zhì)上進(jìn)行有序排列。這些物質(zhì)可以是殘存在聚合物中的催化劑或丙烯單位中就已夾雜的雜質(zhì),也可以是有意加入的有機(jī)或無(wú)機(jī)物。在PP加入透明改性劑-成核劑,使其起到晶核的作用,使PP大分子在冷去過(guò)程中,均相成核減弱,異相成核增強(qiáng),而且隨著晶核數(shù)目的增加,PP結(jié)晶形成的微晶數(shù)量增多,晶體尺寸變細(xì),就有利于提高其透光性。
聚丙烯在生產(chǎn)數(shù)量迅速發(fā)展的同時(shí),也在性能上不斷出新,使其應(yīng)用的廣度和深度不斷變化,今年來(lái)或者通過(guò)在聚合反應(yīng)時(shí)加以改進(jìn),或者在聚合后造粒時(shí)采取措施,有一些更具獨(dú)特性能的聚丙烯新的品種問(wèn)世,如透明聚丙烯、高熔體強(qiáng)度聚丙烯等。
經(jīng)一定技術(shù)手段得到的改性PP,可具有優(yōu)良的透明性和表面光澤度,甚至可以和典型的透明塑料相媲美。透明PP更為優(yōu)越的是熱變形溫度高,一般可高于110℃,有的甚至可達(dá)135℃,而上述三種透明塑料的熱變形溫度都低于90℃。由于透明PP的性能優(yōu)勢(shì)明顯,近年來(lái)在全球得以迅速發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域從家庭
注塑加工日用品到機(jī)器器械,從包裝用品到耐熱器皿,都在大量使用。
PP的透明性提高可通過(guò)下面三種途徑:1.采用茂金屬催化劑聚合出具有透明性的PP。2.通過(guò)無(wú)規(guī)共聚得到透明性PP。3.在普通聚丙烯中加入透明改性劑提高其透明性。273RCXP樹脂的透光性能相當(dāng)于很好的PP無(wú)規(guī)共聚物,具有較高的光澤度,可制作成母粒形狀用于生產(chǎn)固體或類似于用尼龍做成的半透明色母粒。
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