聚丙烯由于其模量小，缺口敏感性強(qiáng)，沖擊強(qiáng)度低，特別是低溫和高應(yīng)變速率下的沖擊強(qiáng)度低，作為工程塑料的應(yīng)用受到限制。通常增加PP的韌性是通過加入彈性體，但彈性體的加入往往使PP韌性增加的同時(shí)其他一些性能降低，如剛度、硬度等，因而人們嘗試用無機(jī)填料來增加PP的力學(xué)性能。

加入無機(jī)填料能提高材料的多項(xiàng)力學(xué)性能和熱力學(xué)性能，包括剛度、抗蠕變性、熱變形溫度、收縮率等，但另一方面，無機(jī)填料的存在往往使材料的拉伸強(qiáng)度和韌性降低。

無機(jī)填料對(duì)材料力學(xué)性能的影響主要依賴于無機(jī)剛性粒子的形狀、粒徑大小、粒子團(tuán)聚體大小、粒子表面特征和聚合物基體的性能。下面小編將介紹常用的無機(jī)填料在增強(qiáng)增韌聚合物中應(yīng)用。

硅酸鹽礦物在增強(qiáng)增韌聚丙烯中的應(yīng)用

目前，應(yīng)用和研究十分廣泛的硅酸鹽礦物有滑石粉、蒙脫土、硅灰石等，其中凹凸棒石、沸石也受到較多關(guān)注。

滑石粉和蒙脫土(MMT)均為層狀硅酸鹽礦物。滑石粉為片狀結(jié)構(gòu)的硅酸鎂鹽類礦物，通常其粒度越細(xì)分散效果越好，可提高材料的熱變形溫度及表面光潔度;MMT層間距較大，常采用插層法制備PP復(fù)合材料，MMT在PP基體內(nèi)可形成良好的插層結(jié)構(gòu)，從而提高PP的抗沖擊及尺寸穩(wěn)定性。

凹凸棒石(ATP)是鏈層狀硅酸鹽。ATP是一種天然一維納米材料硅酸鹽礦物，其基本結(jié)構(gòu)單元為針狀或短纖維狀單晶體，ATP可以在微米填充和納米增強(qiáng)兩個(gè)水平上與聚丙烯進(jìn)行復(fù)合，提高材料的力學(xué)性能。這種新型的粘土短纖維克服了一般玻璃纖維增強(qiáng)樹脂的流動(dòng)性差、外觀粗糙、對(duì)加工設(shè)備磨損嚴(yán)重等缺點(diǎn)，因而擁有較高開發(fā)價(jià)值。

硅灰石是單鏈硅酸鹽礦物，通常呈片狀、放射狀或纖維狀集合體。研究表明，硅灰石填充塑料不但可以提高其力學(xué)性能，而且可以代替玻璃纖維使用，減少成本，但隨著填充量的增加，復(fù)合材料的硬度變大，對(duì)加工設(shè)備的磨損較嚴(yán)重。

沸石為架狀硅酸鹽礦物。它擁有豐富的孔道結(jié)構(gòu)，能夠通過吸附或負(fù)載功能粒子，制備功能性較強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合材料，提高產(chǎn)品的附加值。因此開發(fā)PP/沸石功能性復(fù)合材料十分具備潛力，成為目前研究和關(guān)注的熱點(diǎn)。

鈦白粉在增強(qiáng)增韌聚丙烯中的應(yīng)用

鈦白粉的化學(xué)成分為二氧化鈦，有金紅石型和銳鈦礦型，金紅石型是較穩(wěn)定的結(jié)晶形態(tài)，結(jié)構(gòu)致密，硬度、耐候性和抗粉化性等優(yōu)于銳鈦型，對(duì)大氣中的各種化學(xué)物質(zhì)穩(wěn)定，不溶于水，耐熱性好。鈦白粉加入以后不僅可提高產(chǎn)品白度，還可減少紫外線的破壞作用，可提高聚丙烯的光老化性能，還可提高制品的剛性、硬度和耐磨性，但其和PP相容性較差，對(duì)其進(jìn)行增容改性十分必要。

總結(jié)

近年來，聚丙烯/無機(jī)剛性粒子復(fù)合材料越來越被青睞，為其綜合性能的進(jìn)一步提高和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大開辟了新的途徑。目前，如何有效加快無機(jī)剛性粒子在復(fù)合體系中的分散及無機(jī)剛性粒子與基體的結(jié)合，仍然是改性的主要方向，而建立聚丙烯無機(jī)剛性粒子復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)模型，對(duì)復(fù)合體系進(jìn)行界面分子設(shè)計(jì)，通過無機(jī)剛性粒子與聚合物的表面物理化學(xué)改性，界面相容劑的合成，確定適宜的加工工藝，實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的界面分子結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)材料性能的有效調(diào)節(jié)則是可以進(jìn)行的方向。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，聚丙烯無機(jī)剛性粒子復(fù)合材料的制備方法必將得到進(jìn)一步的完善，性能亦得到提高，高剛性、高韌性的聚丙烯無機(jī)剛性粒子復(fù)合材料的工業(yè)化應(yīng)用，將為我國(guó)通用塑料的工程化做出重要貢獻(xiàn)。

廣東聚石化學(xué)股份有限公司是一家擁有22年銷售、研發(fā)及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的改性塑料企業(yè)，具備年產(chǎn)10萬噸改性塑料的生產(chǎn)能力，擁有環(huán)保改性聚烯烴材料、改性工程塑料和功能母粒等200多個(gè)牌號(hào)的產(chǎn)品。產(chǎn)品均通過IATF16949質(zhì)量管理體系認(rèn)證、通過美國(guó)UL認(rèn)證，符合歐盟委員會(huì)RoHs標(biāo)準(zhǔn)；且廣泛應(yīng)用于汽車、智能家電、燈飾、環(huán)保電纜、OA設(shè)備、通信電子、衛(wèi)材塑料、電視機(jī)、涂料等行業(yè)。

聚石化學(xué)自成立以來，每年都承擔(dān)了多個(gè)省市區(qū)級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目，目前擁有國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)阻燃材料核心技術(shù)的發(fā)明專利。一直致力于無鹵阻燃環(huán)保阻燃材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并通過全球化的經(jīng)營(yíng)實(shí)現(xiàn)了從內(nèi)銷主導(dǎo)到外銷兼顧的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變，通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新不斷使產(chǎn)品保持高技術(shù)含量和高附加值。

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