pp增韧设计方案组员：朱艳成 文U永洲 郭雪时间：2013\9\23PP增韧设计方案一、 PP的简介聚丙烯(PP)作为一种通用塑料，有很多优良性能具有原料来源丰 富、质轻、性价比高等特点但其冲击韧性差，尤其是低温韧性差，限制 了它的应用范围采用弹性体增韧，虽然可以显著增加PP的韧性，但不可 避免地引起材料刚性及强度的下降随着有机刚性粒子增韧理论的提出， 各种纳米及微米级的填料如SiO2、TiO2、蒙脱土、CaCO3等都可用于对 PP的增韧改性近年來，很多研究都同时使用弹性体与刚性粒子，实现对 PP的增韧本文将CaC03及聚烯桂弹性体POE同时添加到PP中，研究对 其性能的影响二、 配方设计PPPOECaCO3百分量100%15%10%实际投料500g75g50g合计625g三、实验原理1、CaCO3增韧原理空化机理：1、 刚性粒子CaC03充当应力集中点应力集中点导致颗粒一聚合物 界面的松脱松脱产生的空隙改变了空隙周围聚合物基本的应力状态，通 过体积应变的消除来降低对裂纹的敏感性，因此剪切屈服机理开始生效， 并且材料在断裂时吸收大量能量此外，裂纹末端是钝化的而且应力集中 减少，使裂纹增长变慢。
2、 纳米粒子会使单位体积内的应力集中点数量远大于微米粒子，可以 产生大量的空隙来引发剪切屈服，并且可以吸收比较多的冲击能量所以 粒子越小越有利于增强材料的韧性2、POE的增韧原理POE与PP的相容性非常好POE中长支链的引入大大提高了其在PP母 体中的分散性，从而有利于冲击韧性的理想形态和粘弹性较少的POE就 可以使卩卩获得较高的冲击性能，减少了加入弹性体儿引起的刚性和强度的 损失总之：POE的加入可以增强PP的韧性，CaC03的加入可以增强PP的 刚性四、所需原料和设备1、 所需原料PP(150g)> POE(30g)、CaCO3(20g)> 钛酸酯偶联剂(0・4g)2、 所需设备高速混合机、双螺杆挤出机、注塑机、简支梁冲击实验机、拉力试验机、 透射电镜五、试验流程及工艺控制⑴工艺流程母料PPY双螺杆挤出机熔融造粒性能测试注塑成型试样⑵工艺控制1、 CaC03的表面处理将CaC03与钛酸酯偶联剂拌均，放入高速混合机中，温度控制在90—100C,搅拌速度控制在200—250r\min,搅拌15min左右2、 改性PP的挤出将纳米CaCO3> POE、PP直接在双螺杆挤出机中共混造粒（不预先制 备母料），用注塑机制备样条。
这种方法称为直接共混法；将经过表面处理的 纳米CaCO3与POE混合,用双螺杆挤出机制备母料;将上述方法制备的母 料，与PP按配方混合,用双螺杆挤出机共混造粒加热段温度:170-210 C,机头温度:190 C,螺杆转速:100r/m in,挤出后水冷、干燥、切粒机造粒 3、改性PP的注塑成型(1)工艺流程原料与处理料筒预热塑化保压检验 > 冷去卩 > 脱模 > 修饰 >⑵工艺控制注射机料筒温度：19 0〜2 20 C,喷嘴温度：175〜205C模温：40〜50 C,注射压力：120MPa,成型周期：1 min六、性能测试⑴冲击强度测试无缺口试样悬臂冲击强度：a =A\bdX103(kj/m2)式中 A—破坏试样所吸收并经过修正后的能量，J；b一试样宽度，mm； d—试样厚度，mm 能量（A）宽度（b）厚度（d）冲击强度（a）12345平均冲击强度⑵拉伸强度测试o t= p\bd0 t 拉伸强度,Mpap——断裂负荷，Nb 试样宽度，mmd 试样厚度，mm断裂负荷（p）试样宽度（b）试样厚度（d）拉伸强度（ot）12345平均拉伸强度。