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旭豐粉體|無(wú)機(jī)礦物粉體對(duì)PP材料熱老化性能的影響
滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇等無(wú)機(jī)填料是改性PP中常用的粉體填充組分,尤其是在高填充時(shí),可以起到降低成本的作用。此外,在降本之外,還可賦予某類塑料制品以剛性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、高光澤等效果,發(fā)揮其功能性作用。但在加工、貯存和使用過(guò)程中,難免會(huì)受到熱氧老化的影響,從而發(fā)生變化:
1、外觀方面
如:材料發(fā)粘、粉化、變脆、變形以及顏色變化;
2、機(jī)械性能方面?
如:拉伸、彎曲、沖擊等性能下降;
3、電學(xué)性能方面
如:擊穿電壓、電阻率等性能下降;
4、阻燃性能方面
如:阻燃等級(jí)下降。
PP材料受到熱氧老化影響后,產(chǎn)品的使用壽命會(huì)縮短,這樣大大影響了產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性,從而限制了產(chǎn)品的使用范圍。以下主要以滑石粉、碳酸鈣和硫酸鋇為例探討無(wú)機(jī)礦物粉體對(duì)PP材料熱老化性能的影響。
上表為不同種類的滑石粉、碳酸鈣和硫酸鋇填充PP材料在150℃,14天的烘箱中熱老熱后的樣板對(duì)比,可以看出同一種無(wú)機(jī)礦物粉體對(duì)PP熱老化的影響會(huì)有所差異,比如有些滑石粉的耐老化效果較差,而有些滑石粉具有優(yōu)良的耐老化性,碳酸鈣和硫酸鋇亦是如此,因此,在選擇無(wú)機(jī)礦物粉體的種類和規(guī)格至關(guān)重要。
上圖是純PP樹脂、滑石粉填充PP、碳酸鈣填充PP和硫酸鋇填充PP在150℃的烘箱中老化實(shí)驗(yàn),隨著熱老化天數(shù)的增加,其Δb值(耐黃變)的變化。由圖可知:
1、隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng),四個(gè)試樣的Δb均呈增加趨勢(shì);
2、無(wú)機(jī)礦物填料的存在,無(wú)論是滑石粉、碳酸鈣還是硫酸鋇,均會(huì)加速PP的老化;
3、滑石粉對(duì)老化的加速效應(yīng)更強(qiáng)。
實(shí)際生產(chǎn)生活中,不同高分子材料及其制品所處的環(huán)境條件是不同的,因此在不同的應(yīng)用場(chǎng)合下,對(duì)所用材料的抗老化要求不同。如:有的客戶需要解決材料在儲(chǔ)存過(guò)程中的變色老化問(wèn)題;有的客戶需要解決材料在擠出抽粒、注塑成型等加工過(guò)程中的黃變等老化問(wèn)題;有的客戶需要解決制品在長(zhǎng)期較高溫度環(huán)境下使用過(guò)程中存在的長(zhǎng)期抗熱氧老化問(wèn)題;還有的客戶需要解決戶外使用環(huán)境下制品耐久性的問(wèn)題等等。但不同客戶對(duì)同一種材料的抗老化要求也不同,如有的客戶需要解決高溫下不同時(shí)間的熱氧老化問(wèn)題;有的則需要戶外使用環(huán)境條件下不同時(shí)間的耐候問(wèn)題等等。
總之,對(duì)材料抗老化的要求千變?nèi)f化。我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)及應(yīng)用中,要根據(jù)PP材料的使用環(huán)境條件進(jìn)行針對(duì)性的有效防老化處理,才能真正解決其老化問(wèn)題。