無(wú)機(jī)填料填充聚丙烯體系的研究

摘 要：在無(wú)機(jī)填料填充聚丙烯體系中，存在了很多的無(wú)機(jī)物質(zhì)，例如CaCO3、K4O4Ti、BaSO4、云母粉等物質(zhì)，為了使人們對(duì)這一體系更好的了解，文章重點(diǎn)討論了這些物質(zhì)在該體系中的作用。根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，CaCO3的使用提高了聚丙烯的耐熱性，K4O4Ti對(duì)聚丙烯的沖擊強(qiáng)度作用最小，BaSO4對(duì)聚丙烯光澤度的作用最低，云母粉對(duì)聚丙烯光澤的影響最大。

關(guān)鍵詞：無(wú)機(jī)填料；聚丙烯；體系；研究

引言

在當(dāng)前階段中，社會(huì)中使用塑料品越來(lái)越多，而聚丙烯就是其中之一。聚丙烯由于生產(chǎn)原料豐富，操作工藝較為簡(jiǎn)易，并且，與另其他塑料相比，其成本價(jià)格比較低廉，具有更高的綜合性能，在加上其沒(méi)有毒性以及較大的氣味，因此，在當(dāng)前階段中被廣泛的應(yīng)用，尤其是在汽車(chē)、電子等高端的行業(yè)中。而隨著聚丙烯的使用，其具有耐老化等缺點(diǎn)也逐漸的體現(xiàn)出來(lái)，這時(shí)就加入了無(wú)機(jī)填料來(lái)增加其性能，因此，在當(dāng)前階段，為了使聚丙烯更好的發(fā)展，加強(qiáng)對(duì)無(wú)機(jī)填料填充聚丙烯體系進(jìn)行研究成為了一項(xiàng)重要內(nèi)容。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原材料

在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行之前，首先就要對(duì)實(shí)驗(yàn)的材料進(jìn)行選取。在選擇聚丙烯時(shí)，我們使用的是湖北邦盛化工有限公司生產(chǎn)的聚丙烯；在選擇CaCO3時(shí)，選取了兩種類(lèi)型的產(chǎn)品，一種為河南新密生產(chǎn)的輕質(zhì)CaCO3，易溶于水，另一種為四川新都生產(chǎn)的重質(zhì)CaCO3，這種類(lèi)型的CaCO3幾乎不溶于水；在選擇K4O4Ti時(shí)，使用的是江蘇金壇程恩化工有限公司生產(chǎn)的K4O4Ti；在選擇BaSO4時(shí)，我們選擇的是山東天昊射線防護(hù)工程有限公司生產(chǎn)的BaSO4；選擇云母粉時(shí)，選擇的是深圳市海揚(yáng)粉體科技有限公司生產(chǎn)的云母粉。

1.2 實(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，將樣品按照一定的比例混合到一起，將其加入到混合機(jī)中，將溫度設(shè)定到190～230℃，轉(zhuǎn)速120r/min，高速攪拌3min后將機(jī)器停止，使用雙螺桿擠出機(jī)將混合物擠出；在進(jìn)行聚丙烯沖擊強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，首先需要將樣品沖擊出一定的缺口，這時(shí)使用的是美國(guó)生產(chǎn)的ASN型沖擊試驗(yàn)機(jī)銑，使用的試條為上海紀(jì)威生產(chǎn)的CWI-160型注射機(jī)[1]。

1.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試

在對(duì)聚丙烯沖擊強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試時(shí)，使用的是國(guó)家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，利用美國(guó)ATLAS-BPI生產(chǎn)的儀器；在進(jìn)行光澤度測(cè)試時(shí)，使用的是英國(guó)PHOPOINT公司生產(chǎn)的儀器，對(duì)樣品進(jìn)行60°角照射；在對(duì)聚乙烯進(jìn)行耐熱性實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用的是示差掃描量法，使用的設(shè)備為美國(guó)珀金埃爾默股份有限公司生產(chǎn)的儀器，在儀器中沖入氮?dú)猓O(shè)定升溫速率為10℃/min[2]。

2 結(jié)果與討論

2.1 無(wú)機(jī)填料對(duì)體系沖擊性能的影響

將配合好的20分樣品材料加入到聚丙烯中，在進(jìn)行測(cè)試中我們就可以發(fā)現(xiàn)，無(wú)機(jī)物的加入對(duì)沖擊強(qiáng)度的影響不是很明顯，但是從交聯(lián)彈性體體系方面來(lái)看，又有較為明顯的影響。具體數(shù)據(jù)如表1所示。

從上表中我們就可以發(fā)現(xiàn)，在聚丙烯中加入了無(wú)機(jī)填料后，對(duì)其具有的沖擊強(qiáng)度影響的不是很大，相對(duì)來(lái)說(shuō)，輕質(zhì)CaCO3對(duì)其影響最小，而且是降低了聚丙烯的沖擊強(qiáng)度，同時(shí)BaSO4也有這一特點(diǎn)；其余的兩種樣品材料影響較大，都使聚丙烯的沖擊強(qiáng)度得到了一定的加強(qiáng)。并且在隨著無(wú)機(jī)填料樣品的增加，聚丙烯的沖擊強(qiáng)度也在逐漸的下降，增加的比例越多，其下降的速度就越慢。無(wú)機(jī)填料對(duì)該體系沖擊強(qiáng)度的影響因素有很多，例如無(wú)機(jī)填料的結(jié)構(gòu)、粒徑等，根據(jù)不同的需求來(lái)選擇不同的材料能使聚丙烯的作用更能滿(mǎn)足沖擊強(qiáng)度的需求[3]。

2.2 無(wú)機(jī)填料對(duì)體系耐熱性的影響

在聚丙烯中加入無(wú)機(jī)填料后，最大的優(yōu)點(diǎn)就是提高了聚丙烯的耐熱性，因此，我們就將每種無(wú)機(jī)填料與聚丙烯按照1：4的比例進(jìn)行調(diào)配，通過(guò)融化的過(guò)程對(duì)其進(jìn)行了分析，得到了每種無(wú)機(jī)填料的示差掃描量圖像。根據(jù)圖像我們可以發(fā)現(xiàn)，在初始吸熱量中，K4O4Ti的溫度最低，其溫度為145.15℃，輕質(zhì)CaCO3的溫度最高，其溫度為151.86℃，另外兩種樣品的初始吸熱溫度基本相同，差距不是很明顯，都在148℃左右。從聚丙烯的融化峰值角度來(lái)看的話(huà)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，其峰值比較接近，輕質(zhì)CaCO3的峰值略高一些，而另外4種樣品的峰值基本基本一致。通過(guò)對(duì)并丙烯中加入的各種填料對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，加入輕質(zhì)CaCO3的聚丙烯不論是初始吸熱溫度的角度，還是融化峰值的角度，提高的幅度都很明顯，另外4種材料提升的幅度不是很明顯，因此，就可以說(shuō)，輕質(zhì)CaCO3對(duì)聚丙烯耐熱性的影響較大，而另外4種材料的影響較小，并且影響的效果相差不明顯[4]。

2.3 無(wú)機(jī)填料對(duì)體系光澤度的影響

隨著社會(huì)當(dāng)中塑料用品的使用逐漸的增加，在這種情況下，對(duì)材料光澤的要求就不斷的提高，因此，就進(jìn)行了無(wú)機(jī)填料對(duì)聚丙烯光澤的影響。而在實(shí)驗(yàn)中表明，所有的填料都對(duì)光澤就有一定的影響，詳情如表2所示。

根據(jù)上表可以發(fā)現(xiàn)，在5種無(wú)機(jī)填料中，云母粉對(duì)聚丙烯的光澤影響較大一些，其余4種材料對(duì)聚丙烯的光澤影響相差不多，其中BaSO4的影響效果較小一些，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是BaSO4具有球狀的特殊結(jié)構(gòu)，在光照射到聚丙烯表面后，球狀結(jié)構(gòu)能夠更好地將光進(jìn)行反射，因此，BaSO4對(duì)聚丙烯的光澤影響不是很大[5]。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)我們可以發(fā)現(xiàn)，在聚丙烯中加入了無(wú)機(jī)物質(zhì)后，就會(huì)對(duì)其抗沖擊性進(jìn)行一定的影響，使其抗沖擊的能力有所降低，其中輕質(zhì)CaCO3對(duì)其產(chǎn)生的作用最小，K4O4Ti產(chǎn)生的作用最大；在對(duì)光澤影響的實(shí)驗(yàn)中，云母粉對(duì)聚丙烯的影響較大一些，其余4種材料對(duì)聚丙烯的影響基本相差不多，而B(niǎo)aSO4對(duì)聚丙烯的影響相對(duì)較小一些；在耐熱性的實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)，大部分的無(wú)機(jī)物對(duì)聚丙烯的影響基本一致，無(wú)較大的影響，只有輕質(zhì)CaCO3提高的聚丙烯熔點(diǎn)較大。

參考文獻(xiàn)

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