耐候聚丙烯老化性能的研究.docx

蚈耐候聚丙烯老化性能的研究蒆聚丙烯由于合成方法简单,且具有原料来源丰富、价格低廉、有良好的物理力学性能与加工性能,从而成为塑料产量增长最快的品种之一,其产量在五大通用膄塑料中占第三位。近年来,PP材料越来越多的被应用到家电制造中,20世纪90年代初,日本住友和三菱化学株式会社首先研制开发成功空调器用耐候改性PP精品文档收集整理汇总肀新型材料。然而,国内部分大量使用耐候PP改性材料制造空调器主机外壳的厂商,如海尔、海信等,其原料却主要是依赖于进口,因此,研制这种高性能的耐候精品文档收集整理汇总肀PP专用料,具有很大的市场前景。羅由于聚丙烯链上存在着大量不稳定的叔碳原子,在有氧的情况下,只需要很小的能量就可以将叔碳原子上的氢脱除而成为叔碳自由基。叔碳自由基非常活精品文档收集整理汇总羄跃,它能造成分子链的各种反应的发生,包括链增长、链降解,从而造成PP原有性能的丧失,造成PP材料的老化[1~3]。PP由于极易老化,如果不加入抗氧剂,在精品文档收集整理汇总肁室外一个月,其基本物理性能将全部丧失。因此将其用于室外使用,必须想办法提高其耐老化性能。腿对于聚丙烯的耐热氧老化性能,许多人已经做了大量的研究,并且取得丰硕的成果,而聚丙烯的耐光氧老化性能由于受实验条件(周期长、模拟自然条件困精品文档收集整理汇总莄难、设备投资大)的限制,研究的并不多。本实验的目的是在齐鲁石化公司生产的EPF30R的基础上,对其进行改性,使其耐老化性能能够达到或超过日本进口精品文档收集整理汇总蚄的耐候改性PP,从而实现国产化的要求。因此,一方面尽量模拟自然气候的变化进行实验,获得PP改性材料耐老化性能的变化;另一方面,在同一实验条件下对精品文档收集整理汇总膃两种材料进行老化实验,通过耐老化性能的对比,也可获得PP改性材料耐老化能力的基本数据,借此也可判断EPF30R的改性材料是否能够满足耐候的性能要精品文档收集整理汇总芇求。肈1 原料羀聚丙烯,EPF30R,齐鲁石化公司;虿弹性体(POE),美国DOW公司;蒇成核剂,MTK-122(DICPK),日本大油墨公司; 膅BaSO4,粒径5μm,市售;肁抗氧剂1010,LK-10,辽阳有机化工厂;螈抗氧剂168,LK-68,辽阳有机化工厂;袇紫外线吸收剂,UV-531,北京三安化化工产品有限公司;蚁自由基捕获剂,UV-770,北京三安化化工产品有限公司;肃ZnO,抚顺化工厂;肀TiO2,金红石型,济南裕丰化工总厂;莆改性聚丙烯,PPBC3B,日本住友公司。 仪器设备袀注射成型机,680g,香港震雄集团;艿电子万能拉力机,WDS-10,济南试验机厂;螅悬臂梁冲击试验机,XCJ-40J,河北承德试验机厂;肂简支梁冲击试验机,XJJU-50,河北承德试验机厂; 羂同向高速排气式双螺杆混炼挤出机组,TE-50,江苏科亚化工装备有限公司;莇毛细管流变仪,XLY-Ⅱ型,吉林大学科教仪器厂。 试样制备袃试样制备方法与条件见表1。 试样样条薄实验中所有原料的混炼,均在同向高速排气式双螺杆混炼挤出机组中进行,螺杆转速200r/min,料压10MPa。料筒各段温度为:Ⅰ区160℃,Ⅱ区175℃,Ⅲ区176℃,Ⅳ区178℃,Ⅴ区190℃,Ⅵ区200℃,Ⅶ区195℃,Ⅷ区190℃。实验所用样条均由注射成型制备。在注射前将原料置于干燥箱中,于70℃下干燥2h,然后进行试样注射成型。精品文档收集整理汇总薃注射成型机料筒温度为:Ⅰ区190℃,Ⅱ区200℃,Ⅲ区210℃。 人工荧光紫外线加速老化对比实验袈将所有试样(包括日本试样)均放在老化箱中进行紫外线照射,在相同的老化条件下,比较各个配方之间的耐老化性能的差异,并与日本住友公司生产的改性PPBC3B相比较。精品文档收集整理汇总芇所用老化设备均为自行设计。实验时采用Ⅱ型荧光紫外灯,其在313nm处存在发射峰,光的能量更大,更有利于促进聚丙烯的光老化作用。在老化室,置以精品文档收集整理汇总莃荧光紫外灯照射,整个老化室内荧光紫外灯的功率共计500W。采用通风的方式控制老化室内气温在60℃左右。室内放置有水,在高温作用下,水挥发成水蒸气,模拟自然界冷凝水的过程。为使试样各部件均匀老化,同时每两小时翻动试样一次。 塑料氙灯淘汰曝露试验膀根据国家标准GB9344—88,选用几个配方与PPBC3B一起在氙灯下做淘汰曝露实验,加速聚丙烯的老化,照射时间为1000h,并将结果与日产PPBC3B作对比。精品文档收集整理汇总螇2 对比老化实验虿PP材料是一种很容易老化的塑料,在其制造中都要加入少量的抗氧剂以保证它不会很快老化。这种抗氧剂用量很少,只能保证其正常的贮存、运输过程中不致于老化。用来作室外使用的材料还需要加入防老化剂。