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高光泽聚丙烯增刚母粒技术与应用

来源:本站     发布日期:2022-10-25   |    加入收藏

增强材料的长径比越长,材料的刚性(弯曲模量)越高,在聚丙烯中,同样30%填充,玻璃纤维填充模量能到5000MPa,滑石粉居中,而碳酸钙就只有不到2000MPa

不同填料与弯曲模量关系

上图说明,填料的增刚效果和形状有非常大的关系,或者长径比有关系,碳酸钙类似球形,增刚效果较差,而滑石粉为片状,增刚效果也不错,而玻璃纤维长径比在50倍以上,增刚效果最为明显。

具体回到汽车材料、家电材料上来说,需要做轻量化,轻量化的前提就是要薄壁化,薄壁是以高模量为支撑的,没有高的模量,显然是偷工减料的轻量化,根据上面的分析,要做高模量,就需要用长径比大的增强材料,比如玻璃纤维或者滑石粉,这也是在汽车材料里面,基本上没有碳酸钙填充的聚丙烯, 如果是外观件,玻璃纤维加入后,外观受到影响,光泽度下降、喷漆外观变差,所以填充就更局限于滑石粉了,我们见到的汽车材料如PP-EPDM-TD20,这里的TD20,一般就是指20%滑石粉填充增强。

 

汽车的内外饰上面,轻量化至少有两个趋势是很明显的:薄壁和低填充。比如低填充,以前是TD20,后来就有了TD10,TD5,也就是填充5%,刚性还不希望下降很厉害,通过低填充来降低汽车重量,如下面这个图片,就是我在2019年德国杜塞尔多夫K展看到的一款轻量化低密度汽车材料,密度只有0.94g/cm3,而我们普通的PP-EPDM-TD20密度在1.05g/cm3
这个时候如果还是普通的滑石粉,显然不能满足刚度要求,这就需要一款更高刚度的增刚剂,来做到薄壁、微填充、高刚度的汽车零件,苏州塑发生物材料有限公司通过多年的开发,目前在相同的填充下,模量已经超过玻璃纤维,如40%填充下,模量最高能达到10,000MPa,具体可以见下图:

增刚母粒与玻璃纤维增强聚丙烯刚度对比
同样,我们对比了纯均聚PP,18%、40%和100%母粒填充的弯曲模量,可以看到,随着填充母粒的增加,聚丙烯的弯曲模量呈倍数增加

聚丙烯体系中增刚母粒添加量与弯曲模量关系