納米二氧化硅改性注塑料薄壁聚丙烯的研究

歐陽(yáng)英 謝鵬波 袁寧寧 侯慧玉 林妙貞 李善吉

【摘要】納米二氧化硅薄壁聚丙烯通過(guò)熔融共混對(duì)薄壁聚丙烯進(jìn)行改性，測(cè)定了改性后薄壁聚丙烯的熔融指數(shù)、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、拉伸性能和懸沖強(qiáng)度等進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明，改性后的薄壁聚丙烯的彎曲強(qiáng)度、懸沖強(qiáng)度和拉伸屈服強(qiáng)度都有提高，其它性能都有所下降。

【關(guān)鍵詞】薄壁聚丙烯 二氧化硅 彎曲強(qiáng)度

【基金項(xiàng)目】廣州工程技術(shù)職業(yè)學(xué)院重點(diǎn)項(xiàng)目（編號(hào)：ZSH201609）。

【中圖分類號(hào)】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）34-0165-01

由于發(fā)泡PS快餐盒的環(huán)保和衛(wèi)生問(wèn)題而被國(guó)家強(qiáng)制禁止使用，聚丙烯由于其良好的衛(wèi)生安全性、耐熱性和容易回收而成為一次性快餐盒的主要生產(chǎn)材料。國(guó)外高流動(dòng)性PP注塑料的開(kāi)發(fā)始于20世紀(jì)90年代初，進(jìn)入21世紀(jì)，世界各大跨國(guó)聚丙烯生產(chǎn)廠都開(kāi)發(fā)出MFR在40～60g/10min范圍的高流動(dòng)性PP注塑料和MFR在60～120g/10min范圍的超高流動(dòng)性PP注塑料新產(chǎn)品。高流動(dòng)性薄壁注塑PP在國(guó)內(nèi)也就逐漸引起各方的重視[1-4]。隨著薄壁聚丙烯餐盒逐漸取代其他材料的餐盒趨勢(shì)不斷擴(kuò)大，對(duì)薄壁聚丙烯專用料的需求也將越來(lái)越大，對(duì)薄壁聚丙烯的質(zhì)量要求也越來(lái)越高，薄壁注丙烯也存在質(zhì)感偏軟，剛性不夠的缺陷，因此，本論文用改性納米二氧化硅對(duì)薄壁注丙烯進(jìn)行了改性，并測(cè)定了改性薄壁聚丙烯的相關(guān)性能。

1.實(shí)驗(yàn)部分

1.1試劑和材料

薄壁聚丙烯（PP），廣州石化；二氧化硅（15nm），鈦酸酯，上海麥克林生化科技有限公司；無(wú)水乙醇，AR，廣州化學(xué)試劑廠。

1.2儀器設(shè)備

美特斯E43.104型電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，美特斯ZBC8400-B型擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)，美特斯工業(yè)系統(tǒng)（中國(guó)）有限公司深圳分公司；雙螺桿擠出機(jī)，SHJ-20，南京杰恩特機(jī)電有限公司；4100 型熔指測(cè)試儀，德國(guó)ZWICK公司。

1.3納米二氧化硅的改性

稱取一定量的納米二氧化硅和乙醇加入三頸燒瓶中，按比例加入鈦酸酯，加流攪拌反應(yīng)1小時(shí)，停止反應(yīng)，過(guò)濾，將改性后的二氧化硅抽真空干燥至恒重。

1.4薄壁聚丙烯的改性

將上述改性后的二氧化硅和薄壁聚丙烯混合均勻后通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，擠出造粒的加工條件為： 各區(qū)加工溫度 180～200℃之間；主機(jī)轉(zhuǎn)速600 r /min；真空度為-0.08～0.04 MPa；將上述擠出粒料在注塑機(jī)上注塑成樣條，注塑工藝是：注塑機(jī)溫度180～200℃，模具溫度30℃；注塑壓力40%，注塑速率40%，保壓壓力40%。

1.5性能測(cè)試

拉伸性能根據(jù) GB/T1040.2-2006測(cè)試；沖擊性能測(cè)試按GB/T-1843-2008測(cè)試；熔融指數(shù)測(cè)定按GB/T3682-2000測(cè)定，溫度230℃，負(fù)荷2.160 kg。

2.結(jié)果與討論

對(duì)用納米二氧化硅改性前后的薄壁聚丙烯性能進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可知，用納米二氧化硅改性后，薄壁聚丙烯的彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和拉伸屈服強(qiáng)度都有提高，其它性能都有所下降?？赡苁且?yàn)槎趸璧募尤?，在?fù)合共混體系中能起到應(yīng)力集中作用，體系的強(qiáng)度得到提高；但分散均勻性變差，造成界面缺陷增多，材料的韌性逐漸降低。

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