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用PP取代ABS,改性聚丙烯EPP或是必经之路

发布时间:2021-12-08 13:52:51 来源:浙江众创材料 点击:0

  某些领域一直想通过聚丙烯PP来取代或部分取代ABS,原生的PP在弯曲模量、缺口冲击强度、密度上较ABS存在差异,那么两个材料到底性能上有哪些差异?我们可以做个对比。通过以下性能数据的对比分析,我们发现改性聚丙烯EPP来提升欠缺性能或将进一步打PP产业的发展格局。

聚丙烯PP与ABS物理性能对照表

  聚丙烯和ABS性能对比

  从上表可以看出,在关键指标栏里面,ABS力学性能占优势,刚性(弯曲模量)具有绝对优势,韧性和尺寸收缩率也都是相对比较好,而ABS的不足,主要是热变形温度较低、密度较高,最大的不足还是价格太高。如果没有价格这个问题,ABS这些不足也都不是问题。

  而聚丙烯的优势是价格便宜,基本上只有ABS的一半价格,均聚PP刚性虽好,但韧性太差;共聚PP韧性可以,但刚性不足。两个PP综合起来比如K7926,刚性和韧性虽有一定平衡,但1250MPa的模量和ABS的2700MPa差距还是非常大。

  那有没有可能通过聚丙烯改性来提高刚度、韧性和尺寸收缩率?答案是肯定的。

  常规的改性方法,如滑石粉、玻璃纤维等,可以提高一定的刚性和韧性。矿粉的加入可以改变聚丙烯的刚性。例如Imifabi的滑石粉数据中提到,40%的滑石粉填充PP,模量可达5000MPa。

聚丙烯和ABS性能对比

  滑石粉填充PP:填充量与模量关系

  如此大量的填充,新的问题又出现了。表面光泽度下降严重,尤其是玻璃纤维,其表面基本没有光泽。这显然让客户难以接受。矿粉的加入会影响光泽度

  从数据上看,加入滑石粉后,聚丙烯的光泽度直接从85下降到只有30;从矿粉来看,硫酸钡的保光率最高,光泽度是65,可惜的是,硫酸钡的保光率最高。这种矿粉对聚丙烯的刚度和强度基本没有帮助。最有帮助的是玻璃纤维,玻璃纤维对光泽的影响比滑石粉严重,所以这条路不好走。

滑石粉填充PP:填充量与模量关系

  矿粉对聚丙烯光泽度影响

  因此,在力学和光泽的平衡方面,仍然需要一种新的创新方法。需要添加少量但刚度大幅增加的解决方案。比如下面这个增刚母粒W40-S,相同的含量下 其模量已超过长玻纤增强PP材料,最高模量达到10000MPa。

矿粉对聚丙烯光泽度影响

  增刚母粒和玻璃纤维弯曲模量对比

  如果用增刚母粒W40-S来制作高光聚丙烯,是否会在刚性和光泽之间取得平衡?大致性能数据如下,确实差距在不断缩小。

增刚母粒和玻璃纤维弯曲模量对比

  高光泽聚丙烯和ABS性能对比

  从以上数据来看,除了收缩率对比,很多已经接近ABS了。

高光泽聚丙烯和ABS性能对比