Популярным термопластичным полимером с хорошей химической стойкостью, низкой плотностью и высокой прочностью является полипропилен (ПП). Он хрупок при низких температурах и обладает низкой ударопрочностью, а также другими недостатками. Для преодоления этих недостатков используются процедуры модификации полипропилена с помощью смешивания и ужесточения, чтобы повысить его ударопрочность и жесткость. В этой статье мы рассмотрим идею смешанной модификации полипропилена, несколько подходов, которые могут быть использованы для его модификации, и улучшенные механические качества, которые получаются в результате.
Модификация полипропилена под деформацию
Этот процесс включает в себя добавление упрочняющих агентов или модификаторов в полипропилен для улучшения его механических свойств, особенно устойчивости к ударам. С помощью процедур смешивания модификаторы наносятся в виде волокон, частиц или реактивных добавок. Выполняя функцию поглотителей энергии, эти модификаторы укрепляют полимерную матрицу и препятствуют распространению трещин.
Методы комбинирования регулировки жесткости
2.1. Смешивание эластомеров
Смешивание полипропилена с эластомерами, такими как этилен-пропилен-диеновый терполимер (EPDM) или этилен-пропиленовый каучук (EPR), является популярной технологией модификации для придания жесткости. В качестве упрочняющего агента эластомерная фаза, рассеянная по полипропиленовой матрице, поглощает энергию удара и останавливает распространение трещин. Благодаря этому методу смешивания повышается пластичность и ударопрочность полипропилена.
2.2. Смешивание термопластичных эластомеров
Еще одно применение термопластичных эластомеров (ТПЭ) - в качестве модификаторов смеси для полипропилена. ТПЭ обеспечивают превосходную гибкость, долговечность и технологичность за счет сочетания свойств термопластов и эластомеров. Полипропилен можно смешивать с ТПЭ, например, с ТПЭ на основе полиолефинов или стириновых блок-сополимеров, для увеличения удлинения при разрыве и ударопрочности модифицированного полипропилена.
2.3. Смешивание резиновых частиц
Устойчивость полипропилена к ударам можно значительно повысить, добавив в него частицы резины, например, бутадиенового каучука (BR) или этилен-пропиленового каучука (EPR). Поглощая энергию и распределяя энергию удара, эти частицы резины препятствуют распространению трещин. Повышение прочности в основном зависит от размера, распределения и совместимости резиновых частиц.
2.4. Модификация структуры ядра-оболочки
Чтобы изменить структуру сердцевины-оболочки, в полипропилен добавляют модификаторы ударопрочности сердцевины. Эти модификаторы состоят из твердой оболочки вокруг хлюпающего центра. В то время как оболочка улучшает сцепление между модификатором и полипропиленовой матрицей, сердцевина поглощает энергию удара. Благодаря этому методу модификации повышается ударная прочность и совместимость модификатора с полипропиленом.
Смешивание эффектов модификации Toughening
Смешивание упрочняющих модификаций дает полипропилену множество преимуществ:
3.1. Повышенная устойчивость к ударам
Упрочняющие химикаты повышают устойчивость полипропилена к ударам и снижают его склонность к хрупкому разрушению. Поглощая и рассеивая энергию удара, модификаторы препятствуют распространению трещин и повышают устойчивость материала к сильным ударам.
3.2. Повышенная вязкость и пластичность
Пластичность и прочность полипропилена повышаются за счет добавления упрочняющей модификации, что позволяет ему поглощать больше энергии и выдерживать деформацию до разрушения. Как следствие, улучшаются характеристики изделий, требующих высокой ударопрочности и упругости.
3.3. Сохранение механических свойств
Процедуры модификации смесей разработаны таким образом, чтобы сохранить общие механические характеристики полипропилена, такие как модуль упругости и прочность на разрыв, даже при включении упрочняющих добавок. Чтобы достичь баланса между сохранением других механических свойств и повышением жесткости, модификаторы тщательно подбираются и настраиваются.
Области применения модифицированного полипропилена
В различных отраслях промышленности модифицированный полипропилен используется благодаря своей повышенной прочности и ударопрочности. Он часто используется в строительстве, трубопроводах, упаковочных материалах, бытовой технике, автомобильных компонентах и других изделиях, где важны надежность, долговечность и ударопрочность.
Жесткость и ударопрочность полипропилена могут быть эффективно увеличены путем смешивания модификаторов для повышения жесткости. Включение упрочняющих агентов в полипропилен может значительно улучшить его механические свойства при сохранении других желаемых характеристик. Примеры таких методов смешивания включают смешивание эластомеров, термопластичных эластомеров, резиновых частиц и модификацию структуры "ядро-оболочка". Жесткость и ударопрочность имеют решающее значение в различных отраслях промышленности, включая строительство, автомобилестроение и упаковку, где модифицированный полипропилен находит широкое применение. Потенциал полипропилена для использования в ответственных областях, требующих одновременно прочности и эластичности, повышается за счет упрочняющего смешивания.
