一般情況下 PP塑料本身的機械性能距離工程結(jié)構(gòu)件的要求差別很大,一般拉伸強度在20~30MPa之間,彎曲強度在25~50MPa之間,彎曲模量在800~1500MPa之間。如果要想把它用在工程結(jié)構(gòu)件上,就必須使用玻璃纖維進行改性增強。一般通過玻璃纖維增強的PP產(chǎn)品的機械性能能夠得到成倍甚至數(shù)倍的提高。具體來說,拉伸強度達到了65~85MPa,彎曲強度達到了70~95MPa,彎曲模量達到了3000~4500MPa。這樣的機械強度完全可以與ABS和增強改性ABS產(chǎn)品相媲美,并且更耐熱。
一般,ABS和增強ABS的耐熱溫度在80℃~98℃之間,而玻璃纖維增強的聚丙烯材料的耐熱溫度可以達到135℃~145℃。它可以被用來制作冰箱、空調(diào)等制冷機器中的軸流風(fēng)扇和貫流風(fēng)扇,其成本要比ABS增強產(chǎn)品或AS增強產(chǎn)品低很多。此外,改性PP塑料也可以用于制造高轉(zhuǎn)速洗衣機的內(nèi)筒以適應(yīng)其對機械性能的高要求。除此之外,在汽車行業(yè)及電子電器行業(yè),改性PP塑料也得到了很好的應(yīng)用。
增強PP塑料的優(yōu)點:
1. 玻纖是耐高溫材料,因此,增強塑料的耐熱溫度比不加玻纖以前提高很多。
2. 由于玻纖的加入,限制了塑料的高分子鏈間的相互移動,因此,增強塑料的收縮率下降很多,剛性也大大提高。
3. 增強塑料不會應(yīng)力開裂,同時,塑料的抗沖性能提高很多。
4. 玻纖是高強度材料,從而也大提了塑料的強度,如:拉伸強度,壓縮強度,彎曲強度,提高很多。
5.玻纖增強以后,由于玻纖和其它助劑的加入,增強塑料的燃燒性能下降很多,阻燃變得困難。
增強PP塑料的缺點:
1. 由于玻纖的加入,不加玻纖前是透明,都會變成不透明的。
2 .塑料的韌性降低,而脆性增加 。
3 .由于玻纖的加入,所有材料的熔融粘度增大,流動性變差,注塑壓力比不加玻纖的要增加很多。
4 .由于玻纖的加入,流動性差,增強塑料的注塑溫度要比不加玻纖以前提高 10℃-30℃。
5 .由于玻纖和助劑的加入,增強塑料的吸濕性能大加強,原來純塑料不吸水的也會變得吸水,因此,注塑時都要進烘干。
6. 在注塑過程中,玻纖能進入塑料制品的表面,使得制品表面變得很粗糙,斑斑點點。為了取得較高的表面質(zhì)量,Z好注塑時使用模溫機加熱模具,使得塑料高分子進入制品表面,但不能達到純塑料的外觀質(zhì)量。
7 .玻纖是硬度很高的材料,助劑高溫?fù)]發(fā)后是腐蝕性很大的氣體,對注塑機的螺桿和注塑模具的磨損和腐蝕很大,因此,生產(chǎn)使用這類材料的模具和注塑機時,要注意設(shè)備的表面防腐處理和表面硬度處理。
玻纖增強PP產(chǎn)品工藝
1. 從產(chǎn)品性能方面考慮,所有的玻纖增強產(chǎn)品均要求剪碎后的玻纖有一定的長度,一般在0.4-0.8mm之間,才能起到增強作用:玻纖過短,只有填充的作用,而浪費其增強性能;玻纖過長,玻纖與物料之間的界面結(jié)合不好,會影響其增強效果,會導(dǎo)致產(chǎn)品的表面過于粗糙,不夠光滑,表面性能不好。
2. 影響玻纖剪切的條件:
物料在玻纖口處必須熔化了85%以上,否則將因玻纖與物料之間嚴(yán)重的摩檫使玻纖被剪切得過碎;
玻纖口處溫度不能過低,必須在所生產(chǎn)物料的熔點以上,否則將因料過冷,摩擦過大使玻纖剪切過碎。一般工藝表上已經(jīng)考慮到這問題,生產(chǎn)時需要注意是保證溫度波動不大即可。
3. 增強PP常見問題
生產(chǎn)增強PP產(chǎn)品時,玻纖很難剪斷,并且與所用的玻纖有關(guān)。生產(chǎn)不順時會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:因玻纖過長,常把模頭模孔堵住,引起斷條,判斷方法:在模頭模孔處可看到一團團的玻纖,成品的截面處可明顯看到成團的玻纖或在粒子的表層有切不斷的玻纖,料條軟而不脆,料條不能完全拗?jǐn)啵趾髮⒂幸粚舆B皮。或從拗?jǐn)嗟穆曇艨膳袛喑鰜恚涸鰪娦Ч畹牧蠗l拗?jǐn)鄷r的聲音較沉,增強效果好的料條拗?jǐn)鄷r的聲音較脆。俗稱“玻纖不熔”。若生產(chǎn)時斷條嚴(yán)重,并且料條較軟,則成品的性能一定會降低。
根據(jù)PP顆粒的上述特點,生產(chǎn)增強PP時從玻纖口后到機頭段的螺桿剪切很強。要避免“玻纖不熔”的現(xiàn)象除了保證螺桿玻纖口后面剪切強之外,螺筒磨損大小對其也影響很大。當(dāng)機臺磨損過大時常常以降低玻纖口后溫度,特別時玻纖口至真空口之間的溫度,提高熔體粘度來提高剪切,避免“玻纖不熔”。但玻纖口后溫度不可降低過大以免玻纖剪切過碎,性能降低。
信息延伸:
從未來家電技術(shù)發(fā)展情況看,家用電器的人性化將更加突出,產(chǎn)品品種更加齊全,傳統(tǒng)家電將向小型化、大型化兩極方向發(fā)展。玻纖增強PP在汽車用料中的應(yīng)用也不斷拓展,新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn),對PP改性也提出了更高的要求,改性PP將有以下主要發(fā)展趨勢:
1. 高剛性、高光澤PP。這種產(chǎn)品將在某些家電,特別是小家電產(chǎn)品中取代PS和ABS。
2. 無鹵阻燃PP。歐盟RoHS法令的實施,各國對環(huán)境保護的重視,無鹵阻燃PP的發(fā)展前景廣闊,無鹵膨脹阻燃劑迎來發(fā)展的契機。
3. 長玻纖增強PP。普通的短玻纖增強PP,由于含有的玻纖短,易翹曲,沖擊強度低,受熱容易變形,長玻纖能夠克服短玻纖的上述缺陷,且制品具有較好的表面、較高的使用溫度、較高的沖擊強度,可應(yīng)用于冰箱以及耐熱性比較高的廚用電器等。
4. 玻纖增強阻燃PP。隨著人們對火災(zāi)的危害性的重視,在很多家用電器和車用塑料中都提出了防火、阻燃的概念,國內(nèi)的廠商紛紛投入了阻燃增強PP料的研究,深圳京橋科技研制的玻纖增強PP無鹵阻燃劑,F(xiàn)R-1610G率先成功應(yīng)用在家電行業(yè)和汽車行業(yè)的玻纖增強阻燃中,部分取代了ABS、PBT應(yīng)用,取得了良好的經(jīng)濟效益。
5.抗菌PP。這種塑料是一種自身具有殺菌、抑菌性能的新型功能高分子材料,可應(yīng)用于洗衣機內(nèi)膽、電冰箱內(nèi)塑料制件等,前景廣闊。