聚丙烯復(fù)合材料化驗思考

韓春春

（廣東圓融新材料有限公司，廣東 佛山 528311）

0 引言

聚丙烯是一種常見的高分子材料，其具有密度小、加工性能優(yōu)良、成本較低以及強(qiáng)度較高等特征，因此得到了普遍應(yīng)用，且未來發(fā)展趨勢良好。不過從實際情況來分析，通用聚丙烯的韌性較差，在實際使用的過程中出現(xiàn)斷裂的概率較高。特別是在低溫條件下，其低溫韌性較差的特性使其在低溫環(huán)境中無法進(jìn)行使用。受到結(jié)晶性的影響，難以和其他高分子材料和無機(jī)填料相互融合到一起，不利于聚丙烯從多項領(lǐng)域中得到更好的應(yīng)用。如何通過改性與復(fù)合材料的制備可以更充分的發(fā)揮聚丙烯的特點，完善其性能成為了行業(yè)的研究熱點。

當(dāng)前階段，要想提升材料的使用性能和整體質(zhì)量管控，就需要做好化驗作業(yè)。在這一階段中，加大聚丙烯復(fù)合材料特征的重視和掌握程度，將復(fù)合材料的使用特征、性能清楚的體現(xiàn)出來，有效的優(yōu)化和改善聚丙烯復(fù)合材料，確保該項材料被更廣泛的應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中。通過開展實驗研究工作，能夠為聚丙烯復(fù)合材料性能的發(fā)揮奠定堅實的基礎(chǔ)，同時給予良好的支持。文章中通過實驗的方式掌握了聚丙烯復(fù)合材料的特征以及精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，在凸顯出材料利用價值的基礎(chǔ)上推動社會穩(wěn)定運(yùn)行。

1 對于聚丙烯復(fù)合材料的論述

聚丙烯復(fù)合材料在工業(yè)生產(chǎn)各項領(lǐng)域中得到了廣泛關(guān)注和全面應(yīng)用。針對聚丙烯在低溫下的抗沖擊性能差、耐候性不佳、表面裝飾性差以及在電、磁、光、熱、燃燒等方面的功能性與實際需要的差距，對聚丙烯加以改性，成為當(dāng)前塑料加工發(fā)展最為活躍的，取得成果最為豐盛的領(lǐng)域[1]。從聚丙烯原料立構(gòu)規(guī)整的排列方式來看，有著明顯的差別存在，受到各方面因素的影響，復(fù)合材料的性能也有著諸多的不同之處。等規(guī)結(jié)構(gòu)的聚丙烯復(fù)合材料在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用占據(jù)比例特別高，聚丙烯結(jié)構(gòu)規(guī)整直接影響了聚丙烯復(fù)合材料的性能，直接影響材料的結(jié)晶能力。①從熔點方面來看，聚丙烯復(fù)合材料的優(yōu)勢極高。阻燃聚丙烯復(fù)合材料還兼具著良好的防火性能。②聚丙烯復(fù)合材料密度非常小，不會受到外界不良因素的侵蝕和影響，可以根據(jù)自身穩(wěn)定性優(yōu)勢，防止受到烈性化學(xué)物質(zhì)的干擾。而且其他類型的化學(xué)物質(zhì)對聚丙烯復(fù)合材料質(zhì)量方面產(chǎn)生的影響有限。③聚丙烯復(fù)合材料有著較強(qiáng)的電化學(xué)性能，絕緣性能優(yōu)良。一般來講，不會被外部因素所影響，同時從介電系數(shù)方面，聚丙烯復(fù)合材料的作用整體比較低，可以適用于目前5G 通訊領(lǐng)域的需求。

2 聚丙烯復(fù)合材料類型

聚丙烯復(fù)合材料有著一定的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性，加工性能良好，抗腐蝕性能極強(qiáng)，價格合理，因此在軍事科技、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑、日常生活中得到了廣泛應(yīng)用。但是從聚丙烯實際應(yīng)用情況來看，也有著一些缺陷存在，比如熔體的彈性大、成型收縮率大等受到該項因素的影響，不利于進(jìn)一步開發(fā)聚丙烯材料。對此，需要做好聚丙烯的改性工作，從而滿足各項領(lǐng)域的基本要求，聚丙烯改性方面包含了兩種，分別是化學(xué)改性和物理改性。前者是采取改變聚丙烯分子結(jié)構(gòu)的方式改善具體的性能，而后者是改變聚丙烯的分子聚合態(tài)結(jié)構(gòu)，從而改善具體性能。這兩種方式優(yōu)勢極高，經(jīng)過不斷發(fā)展以后形成了多樣化的聚丙烯復(fù)合材料。有關(guān)于聚丙烯復(fù)合材料的類型有很多種，具體表現(xiàn)為以下3 個方面。

2.1 玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料

該類型的材料是以聚丙烯為基本的載體，采取與玻纖熔融共混的加工方式達(dá)到復(fù)合的目的，改善聚丙烯的物理性能。玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料呈現(xiàn)出了質(zhì)量強(qiáng)度高、模量高、耐高溫的特點。與聚丙烯相比較來看，無論是力學(xué)性能還是剛性都是極高的，熱變形溫度也大幅提升。從上個世紀(jì)50 年代國外研制出了短纖增強(qiáng)聚丙烯，應(yīng)用到了工業(yè)化生產(chǎn)方面。

（1）對玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯材料性能產(chǎn)生影響因素有很多種，比如含量和長度。相關(guān)人員對其進(jìn)行探究過程中，制品的模量和玻璃纖維含量呈現(xiàn)出正比狀態(tài)，還綜合性比較了長玻增強(qiáng)聚丙烯和短玻纖維增強(qiáng)聚丙烯的性能差別。當(dāng)玻璃纖維含量低于40%的情況下，那么長玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于短玻璃纖維。采取降低玻璃纖維直徑的方式能夠強(qiáng)化整體強(qiáng)度。

（2）因為玻璃纖維和聚丙烯之間不相容，因此玻璃纖維和聚丙烯混合物中有著相互分離的作用，可以將相容劑添加到體系內(nèi)，改善優(yōu)化性能[2]。

2.2 天然纖維聚丙烯復(fù)合材料

自然界天然纖維資源十分豐富，有著強(qiáng)度高和生產(chǎn)能耗量少的特征。從聚丙烯復(fù)合材料中的天然纖維包含了竹纖維和木粉。相關(guān)人員對竹纖維進(jìn)行了重點處理，探究了竹纖維聚丙烯復(fù)合材料的整體性能，。經(jīng)過探究表明，竹纖維聚丙烯復(fù)合材料的力學(xué)性能伴隨著竹纖維含量的增多處于提升狀態(tài)，然后下降。并且做好竹纖維的堿和硅烷偶聯(lián)劑處理有利于改善復(fù)合材料的性能。另外，也制備了多種不同天然纖維聚丙烯復(fù)合材料，重點探究了力學(xué)性能和熱變形性能[3]。

2.3 無機(jī)填料聚丙烯復(fù)合材料

應(yīng)用無機(jī)填料改性聚丙烯可以進(jìn)一步改善力學(xué)性能，提升耐熱性，確保尺寸的穩(wěn)定性，拓展和延伸聚丙烯的使用區(qū)域。與此同時，成本較低?，F(xiàn)階段，普遍應(yīng)用的無機(jī)填料包含了云母粉、硅灰石、滑石粉等[4]。

首先，相關(guān)人員對滑石粉納米復(fù)合材料展開了探究，采取偶聯(lián)劑的形式提升無機(jī)填料聚丙烯復(fù)合材料和滑石粉的相溶性。經(jīng)過探究表明，基于滑石粉含量的增加，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度先增大，然后減小。在滑石粉含量是20%的情況下，通過混合偶聯(lián)劑處理以后的復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度增強(qiáng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于尚未處理的抗拉強(qiáng)度。通過對材料性能和加工成本進(jìn)行綜合性探究，需要將滑石粉填充量控制在40%。

其次，把納米碳酸鈣、滑石粉、玻璃微珠當(dāng)成無機(jī)填料[5]，分析和判斷三元復(fù)配填料填充對聚丙烯復(fù)合材料性能產(chǎn)生的相關(guān)影響。經(jīng)過探究表明，和單一無機(jī)粒子相比較而言，三元復(fù)合填料形成的異形例子能夠增強(qiáng)復(fù)合材料的抗沖擊性能，雖然材料的抗生強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度有所下降，不過復(fù)合材料的整體性能能夠提升，無機(jī)填料有著良好的協(xié)同效果。

再次，采取礦物填料對聚丙烯進(jìn)行填充，探究對復(fù)合材料收縮率造成的影響。經(jīng)過探究表明，片狀滑石粉和針狀硅灰石在復(fù)合材料收縮率改善方面有著極高的效果，礦物的粒徑較小，復(fù)合材料收縮力也就隨之縮小。該項材料收縮率伴隨著礦物含量的增加而隨之下降，將乙烯-辛烯共聚物添加到體系內(nèi)，可以進(jìn)一步降低復(fù)合材料的收縮率。

最后，利用雙螺桿造粒對納米云母聚丙烯復(fù)合材料進(jìn)行制備。同時探究拉伸流變性能，納米云母對聚丙烯熔體的拉伸流動產(chǎn)生了一定的阻礙作用。基于云母含量的增多，熔體的表面拉伸強(qiáng)度增加[6]。

3 聚丙烯復(fù)合材料化驗實驗操作

現(xiàn)階段，在聚丙烯材料化驗和實驗操作期間，需要從聚丙烯復(fù)合材料的共混改性特征入手，有效的配置物料，明確具體的配置比例，在全面控制配方比例的基礎(chǔ)上開展聚丙烯復(fù)合材料的化驗實驗操作，提升操作的效率。實驗期間，對物料展開準(zhǔn)確的稱取，利用熔融共混充分混合原材料，使其符合標(biāo)準(zhǔn)要求，確保聚丙烯材料與共混改技術(shù)應(yīng)用要求相一致。

首先，在實驗開展期間可以引進(jìn)處置技術(shù)，利用該項技術(shù)和新型的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操作處理，將機(jī)械設(shè)備的優(yōu)勢體現(xiàn)出來，動態(tài)性的開展聚丙烯復(fù)合材料共混處置，提升物料資源的配置效率，改善聚丙烯復(fù)合材料的性能，保持良好的穩(wěn)定性，規(guī)范性的設(shè)計聚丙烯復(fù)合材料各個階段，為后期應(yīng)用奠定堅實的基礎(chǔ)。

其次，穩(wěn)定的共混工藝。比如合適的螺桿組合，配合穩(wěn)定的加工溫度與螺桿機(jī)械參數(shù)。在聚丙烯復(fù)合材料全面移動過程中，應(yīng)用熔融相互混合的方法分析和判斷物料的基本特征，讓物料移動操作能夠基于客觀技術(shù)影響之下制備成品。讓成型法為聚丙烯復(fù)合材料顆粒狀態(tài)控制給予一定的支持。然后應(yīng)用干燥處理技術(shù)，利用該項技術(shù)的優(yōu)勢分析和判斷聚合物材料的水分是否充足。開展聚丙烯復(fù)合材料實驗操作期間，規(guī)范性的設(shè)置干燥技術(shù)的操作流程，將技術(shù)的整體優(yōu)勢發(fā)揮到最大化。

最后，動態(tài)關(guān)注和重視聚合物材料形態(tài)特征。特別是對于溫度處于80℃以內(nèi)的復(fù)合材料，應(yīng)當(dāng)重點研究。在實驗操作過程中保持空氣內(nèi)水分含量的充足性，干燥處理技術(shù)應(yīng)用的可靠性。

4 檢驗聚丙烯復(fù)合材料的具體性能

在聚丙烯復(fù)合材料實驗操作期間，應(yīng)當(dāng)重點探究具體的性能，從多方面入手，具體如下。

4.1 檢驗化學(xué)性能

當(dāng)前階段，對聚丙烯材料化學(xué)性能進(jìn)行檢驗的主要目的是為了獲取具體的化學(xué)特征，了解到處于不同狀態(tài)下聚丙烯復(fù)合材料形成的化學(xué)反應(yīng)檢驗的要點，保持測試工作的穩(wěn)定開展，提升測試效率。在這一狀態(tài)下，應(yīng)當(dāng)均勻且合理的布置化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)，保持化學(xué)反應(yīng)的均勻程度。當(dāng)處理和共混物料組分過程中，采取均勻喂料的形式，了解到物料處于不同化學(xué)反應(yīng)，使其呈現(xiàn)出的化學(xué)性質(zhì)。針對于共混材料來講，必須改善具體性能，提升穩(wěn)定性，全面開展化學(xué)實驗操作，從中獲取精準(zhǔn)的化學(xué)實驗測試數(shù)據(jù)。

（1）在檢測化學(xué)性能過程中，加大實驗轉(zhuǎn)動效率的重視程度，有效的控制攪拌環(huán)節(jié)的溫度以及攪拌時間，全面重視性質(zhì)良好、穩(wěn)定性較差的化合物，適當(dāng)?shù)奶砑踊衔锏臄?shù)量比例，對空氣內(nèi)的水蒸氣含量全面控制，以免水蒸氣或者其他空氣成分對聚丙烯復(fù)合材料性能產(chǎn)生影響，造成不良的粘結(jié)反應(yīng)。測試期間，保持粗料的流暢程度，對原料的揮發(fā)組分全面計算，做好攪拌工作，將性能測試的優(yōu)勢發(fā)揮出來，提升準(zhǔn)確性，從而實現(xiàn)測試目標(biāo)。

（2）在化學(xué)性能檢測期間，均勻攪拌或者做好外部加熱工作，但是這樣一來，也會使溫度處于不斷提升的狀態(tài)。針對于該種現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)控制測試時間和溫度提升速率之間的關(guān)系，全面控制溫度變化現(xiàn)象，避免受到不良因素的影響，從中獲取精準(zhǔn)的測試數(shù)據(jù)。

（3）加大實驗中物料含量的探究力度，優(yōu)化和改善聚丙烯復(fù)合材料的填充劑。在實驗操作期間，控制攪拌速度，混合處理各項試樣，將化學(xué)性能測試優(yōu)勢發(fā)揮到最大化。

4.2 檢測氣體性能

綜合性的分析氧指數(shù)，以實驗的操作要點為主，全面控制燃燒的維持時間，具體時間應(yīng)當(dāng)在3min 以上，勘察和分析燃燒期間的過程中的氧濃度情況，識別最低的氧濃度值?；谌紵隣顟B(tài)下確保實驗活動規(guī)范性開展，特別是燃燒難易程度的判斷，發(fā)揮出應(yīng)有的價值。在檢測氧指數(shù)過程中，判斷測試技術(shù)的穩(wěn)定性，明確氧指數(shù)操作原理，控制阻燃效果，優(yōu)化和改善聚丙烯復(fù)合材料的性能，提升控制水平。當(dāng)應(yīng)用聚丙烯復(fù)合材料過程中，也應(yīng)當(dāng)加大技術(shù)資源衡量標(biāo)準(zhǔn)的重視和掌握程度，對指數(shù)測量技術(shù)應(yīng)用期間，明確氣體混合情況，滿足混合氣體的應(yīng)用需求，為全面控制氣流保持穩(wěn)定狀態(tài)提供良好的依據(jù)，使其與標(biāo)準(zhǔn)的性能測試需求相符合，最終得出相應(yīng)的結(jié)論。

4.3 檢測受熱性能

要想了解到聚丙烯復(fù)合材料是否有著良好的應(yīng)用價值，應(yīng)當(dāng)從聚丙烯復(fù)合材料的受熱性入手，進(jìn)一步確定該項性能，加大聚丙烯復(fù)合材料受熱性能的檢測力度，這是非常重要的一項測試要點。檢測受熱性能的前期階段中，引進(jìn)合理的測試工藝，制定標(biāo)準(zhǔn)的工藝操作流程，綜合性的分析物料處于工藝不同階段的受熱情況，從根本上滿足攪控制共混物狀態(tài)的基本需求。在冷卻和定型處理聚丙烯復(fù)合材料期間，以材料的特征為主，采取與之相符的方式，利用物料共混技術(shù)將物料形態(tài)控制在合理范圍內(nèi)。測試過程中，發(fā)揮出物料共混的整體效果，判斷對加熱溫度產(chǎn)生不良影響的基本因素，精準(zhǔn)的識別聚合物從不同高溫環(huán)境狀態(tài)下的變化狀況和呈現(xiàn)出來的特征，為后期分析加熱溫度對聚丙烯復(fù)合材料造成的影響，給予良好的數(shù)據(jù)支撐。最后，也應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步關(guān)注加熱期間物料流動速度，探究溫度因素在聚丙烯復(fù)合材料使用中產(chǎn)生的影響，最終為實驗效果的實現(xiàn)奠定堅實的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

從以上論述來看，聚丙烯復(fù)合材料具體良好的材料特性，因此具備更好的材料推廣價值。通過實驗化學(xué)分析來看，該項特征能夠讓聚丙烯復(fù)合材料的使用性能和使用策略得到規(guī)范性的改進(jìn)以及應(yīng)用?；诖耍瑧?yīng)當(dāng)加大工業(yè)生產(chǎn)工作的重視程度，全面總結(jié)復(fù)合材料的性能特征，有效改善聚丙烯復(fù)合材料的應(yīng)用質(zhì)量，確保該項材料與生產(chǎn)生活具體需求相符合，進(jìn)而在社會生產(chǎn)中發(fā)揮出應(yīng)有的價值。