將接枝PP(g-PP)加入到聚丙烯(PP)/玻纖(GF)復(fù)合材料中,制備了一種高性能PP玻纖復(fù)合材料,研究了g-PP用量及玻纖含量對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能、耐熱性能及熔體流動(dòng)性能的影響.研究表明,g-Pp能夠顯著改善PP/GF復(fù)合材料的力學(xué)性能及耐熱性能,添加適量g-PP能使復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度達(dá)到AS/GF復(fù)合材料的性能標(biāo)準(zhǔn),沖擊強(qiáng)度及耐熱溫度大大高于其標(biāo)準(zhǔn),對(duì)加工流動(dòng)性沒(méi)有明顯影響.加入適量g-PP能使PP/GF復(fù)合材料發(fā)生脆韌轉(zhuǎn)變,提高復(fù)合材料的結(jié)晶溫度,減小材料的球晶尺寸.該玻纖增強(qiáng)PP復(fù)合材料有望替代AS/GF而應(yīng)用于空調(diào)風(fēng)輪的制造.
長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯(Long Glass Fiber Reinforced Polypropylene.簡(jiǎn)稱LGFPP)是倍受人們關(guān)注的新品種之一。作為汽車模塊載體材料，該材料不僅能有效地提高制品的剛性、抗沖擊強(qiáng)度、抗蠕變性能和尺寸穩(wěn)定性，而且可以做出復(fù)雜的汽車模塊制品。由于強(qiáng)度的要求，以往的模塊載體通常由以聚丙烯為基材的玻璃纖維氈增強(qiáng)熱塑性塑料(GMT)或金屬板材經(jīng)沖壓制得。由于采用壓制成型，很難對(duì)多種零件進(jìn)行集成。而為了提高剛性和強(qiáng)度以及為了得到薄的成型厚度，還需要使用加強(qiáng)筋。此外，還需要通過(guò)其他步驟來(lái)去除成型零件的飛邊和毛刺。上述所有因素都制約了汽車模塊制品重量和成本的降低。由于金屬不適合成型復(fù)雜的形狀，限制了它在很多零件中的應(yīng)用，這也阻礙了成本的下降。與此相反，采用長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)塑料注射成型則可以克服上述諸多弊病。然而，玻璃纖維在注射成型的過(guò)程中可能被損壞而得不到所需的強(qiáng)度。
為了使玻璃纖維在塑料中很好地起到提高強(qiáng)度的作用，必須使玻璃纖維長(zhǎng)度大于其臨界長(zhǎng)度Lo。有關(guān)資料表明，當(dāng)纖維長(zhǎng)度小于此臨界長(zhǎng)度的纖維增強(qiáng)塑料受到一定載荷時(shí)，纖維就會(huì)被拔出，纖維的強(qiáng)度就不能得到充分發(fā)揮。臨界長(zhǎng)度Lo與具體的塑料品種有關(guān)，就玻纖增強(qiáng)聚丙烯而言，其Lo為3.1mm，而普通短纖維增強(qiáng)塑料的玻纖長(zhǎng)度一般只有0.2～0.6mm。由此表明，破壞模式主要是纖維被拔出而無(wú)法滿足模塊載體材料的強(qiáng)度要求。因此，開發(fā)應(yīng)用長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯及其注射成型技術(shù)，就是要制備出增強(qiáng)玻纖長(zhǎng)度在10mm左右的聚丙烯原料，并通過(guò)改進(jìn)的注射成型工藝，保證制品中的玻纖長(zhǎng)度在3.1mm以上。
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FDA食品級(jí)PP聚丙烯的特性及FDA食品級(jí)PP聚丙烯的應(yīng)用： PP聚丙烯為無(wú)、無(wú)臭、無(wú)味的乳白高結(jié)晶的聚合物，密度只有0.90~0.91g/cm3，是目前所有塑料中最輕的品種之一。它對(duì)水特別穩(wěn)定，在水中24h的吸水率僅為0.01%，分子量約8~15萬(wàn)之間。成型性好，但因收縮率大，厚壁制品易凹陷。制品表面光澤好，易于著。 PP聚丙烯比重低（約0.90）、FDA級(jí)、透明性佳、不吸濕、價(jià)廉、耐熱及一般機(jī)械強(qiáng)度均不堪高、發(fā)泡倍率不高、印刷性較差。 PP聚丙烯的結(jié)晶度高，結(jié)構(gòu)規(guī)整，因而具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其強(qiáng)度和硬度、彈性都比HDPE高，但在室溫和低溫下，由于本身的分子結(jié)構(gòu)規(guī)整度高，所以沖擊強(qiáng)度較差，分子量增加的時(shí)候，沖擊強(qiáng)度也增大，但成型加工性能變差。 聚丙烯的高頻絕緣性能優(yōu)良，由于它幾乎不吸水，故絕緣性能不受濕度的影響。它有較高的介電系數(shù)，且隨溫度的上升，可以用來(lái)制作受熱的電氣絕緣制品，它的擊穿電壓也很高，適合用作電氣配件等?？闺妷?、耐電弧性好，但靜電度高，與銅接觸易老化。 核劑和j3晶型成核劑。a晶型成核劑是目前研究和應(yīng)用最多的一種成核劑。
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| PP相關(guān)優(yōu)、缺點(diǎn)見下表： |
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品種 聚丙烯 英文名 polypropylene 優(yōu)點(diǎn) 易染色、耐濕性佳、耐化性佳、耐沖擊性、高鉸鏈特性 缺點(diǎn) 易被紫外線分解、不易接合、易氧化 用途 水管、膠膜、膠布、容器、汽車保險(xiǎn)桿、儀表板、鉸鏈 |
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