低线性膨胀聚丙烯材料研究

低线性膨胀聚丙烯材料争论摘要：争论了滑石粉、高密度聚乙烯(HDPE)、乙烯辛烯共聚物(POE)、成核等对聚丙烯复合材料线性膨胀系数的影响，POEPP-g-MAH线性膨胀系数的降低。关键字：线性膨胀系数;聚丙烯;滑石粉;成核剂聚丙烯〔PP〕具有密度低、综合性能优良及成型性好等优点[1-2]，广泛的应用于汽车领域，保险杠、仪表板、门板、立柱等零件都会使用聚丙烯材料[4]，不同的零件对材料的力学性能要求不同[5，汽车可能会在不同的环境、温度条件下使用[6，而聚丙烯材料随温度变化尺寸变化比较明显，使其制品在装配使用过程中消灭尺寸问题，进而可能会导致其他变形，断裂等问题[7-8]，因此例如立柱、侧围等零件对材料的刚韧平衡与抗冷热交变性能都有较高的要求[9-10]与刚性以及尺寸稳定性[11]，降低线性膨胀系数是聚丙烯材料在汽车饰件中的迫切问题[12-13]。本文争论聚丙烯复合材料线性膨胀系数〔CLTE〕的影响因素。试验局部主要原材料爱思开化学〔中国〕；g/10min〔190℃/2.16kg〕，沙特阿美石油公司；0.5g/10min〔190℃/2.16kg〕，DOW(中国)投资；5g/10min〔190℃/2.16kg〕，DOW(中国)投资；乙烯/辛烯共聚物〔POE3〕：MI13g/10min〔190℃/2.16kg〕，DOW(中国)投资；C：10000成核剂：NA-11，艾迪科〔中国〕投资。PP-g-MAH：CMG5701，佳易容聚合物〔上海〕仪器及设备注塑机：B-920万能试验机：AGS-X-20KN，岛津〔中国〕；HIT-2492，承德金建仪器；/密度组件：BSA224S-CW，赛多利斯〔北京〕；熔体流淌速率仪：MFI-2322S，承德市金建仪器；热机械：Q400TA试样制备180℃-210℃条件下，用双4h200-220℃温度条件下注ISO性能测试1.3〔23℃±2℃，ISO1183-1-2023MFRISO1133-2023ISO175-178-2023ISO180-202310mm×10mm×4mm测试温度为-45℃-110℃，升温速率为5℃/min，统计-30℃-100℃内流淌方向2结果与争论CLTECLTECLTE1PP1PP材料名称 1# 2# 3#PP 69 69 69滑石粉A 30 / /滑石粉B / 30 /滑石粉C / / 30加工助剂 1 1 12PPCLTE2PP材料性能 1# 2# 3#熔体流淌速率MFR〔g/10min〕

58.5 59.2 58.9拉伸强度〔MPa〕 28.1 28.3 28.5弯曲强度〔MPa〕 50.2 52.2 53.4弯曲模量〔MPa〕 3012 3220 3317悬臂梁缺口冲击强度〔KJ/m2〕

4.2 4.7 5.1线性膨胀系数〔FD方向〕 69 65 6110-6K-1〕CLTECCLTECPPCLTE滑石粉添加量对CLTE的影响CLTE3PP3PP材料名称

1# 2# 3# 4#PP 99 89 79 69滑石粉C / 10 20 30加工助剂

1 1 1 14PPCLTE4PP材料性能 1# 2# 3# 4#熔体流淌速率MFR〔g/10min〕 60.5

60. 3 .8

59.5拉伸强度〔MPa〕 28.6

28. 4 .5

28.3弯曲强度〔MPa〕 42.5

45. 7 .6

53.5弯曲模量〔MPa〕 1620

224 2 62

3321悬臂梁缺口冲击强度

7. 1

5. 5.29线性膨胀系数〔FD方向〕10-6K-1〕

12 93 78 602CLTE生的膨胀格外低，而且滑石粉填充在分子链之间，可以遏制PP材料的分子活动CLTE。HDPECLTEHDPECLTE5HDPEPP5HDPEPP材料名称

1# 2# 3# 4#PP 69 64 59 54HDPE / 5 10 15滑石粉C 30 30 30 30加工助剂

1 1 1 16HDPEPPCLTE6HDPEPP材料性能 1# 2# 3# 4#熔体流淌速率MFR〔g/10min〕 59 57. 53 49.3 1 .4 .2拉伸强度〔MPa〕 28.3

27.8

26 24.1 .8弯曲强度〔MPa〕 52.8

52.1

50 48.7 .9弯曲模量〔MPa〕 3320

3214

31 3017 24悬臂梁缺口冲击强度

5. 1

5. 5.4 5线性膨胀系数〔FD方向〕10-6K-1〕

61 64 69 755、6HDPECLTEHDPEPPCLTEPOECLTEPOECLTEPOECLTE7POEPP7POEPP材料名称 1# 2# 3#PP 59 59 59POE1 10 / /POE2 / 10 /POE3 / / 10滑石粉C 30 30 30加工助剂 1 1 18POEPPCLTE8POEPP材料性能 1# 2# 3#熔体流淌速率MFR〔g/10min〕 7

55.2

57.1拉伸强度〔MPa〕 1

25.3

25.4弯曲强度〔MPa〕 1

47.3

47.4弯曲模量〔MPa〕 2865

2871

2875悬臂梁缺口冲击强度〔KJ/m2〕

9.1 9.8 11.7线性膨胀系数〔FD〕〔10-6K-1〕

57 55 53CLTEPOEMFRPPPPCLTEPOECLTEPOE，POECLTE9POEPP9POEPP材料 1# 2# 3# 4# 5#名称PP 69 64 59 54 49POE3 / 5 10 15 20滑石 30 30 30 30 30C加工 1 1 1 1 1助剂10POEPPCLTE10POEPP材料性能

1 2 3 4 # # # # #熔体流淌速率MFR〔g/10min〕 59.5

58.3

57.1

53.4

49.7拉伸强度〔MPa〕 28.5

27.1

25.4

23.5

20.8弯曲强度〔MPa〕 3.2

50.1

47.4

43.2

38.7弯曲模量〔MPa〕 3315

3107

2875

2664

2387悬臂梁缺口冲击强度

5.1

7 1.7

16.7

28.9线性膨胀系数〔FD方向〕〔10- 6 5

5 5 46-1〕 0 8 3 0 7POECLTEPOEPP/无CLTECLTE20CLTE11PP11PP材料名称 1# 2#PP 49 48.8POE3 20 20滑石粉C 30 30成核剂 / 0.2其他加工助剂 1 112PPCLTE12PP材料性能 1# 2#熔体流淌速率MFR〔g/10min〕 49.7 49.8拉伸强度〔MPa〕 20.8 21.5弯曲强度〔MPa〕 38.7 39.6弯曲模量〔MPa〕 2387 2507悬臂梁缺口冲击强度〔KJ/m2〕

28.9 27.7线性膨胀系数〔FD方向〕〔10- 47 436-1〕PPCLTE4743。主PPCLTEPP-g-MAHCLTE20NA-11PP-g-MAHCLTE13PP-g-MAHPP配方。13PP-g-MAHPP材料名称 1# 2#PP 48.8 43.8POE3 20 20滑石粉C 30 30成核剂 0.2 0.2PP-g-MAH / 5其他加工助剂 1 114PP-g-MAHPPCLTE14PP-g-MAHPP材料性能 1# 2#熔体流淌速率MFR〔g/10min〕 49.7 52.4拉伸强度〔MPa〕 21.3 20.1弯曲强度〔MPa〕 39.3 39.2弯曲模量〔MPa〕 2498 2507悬臂梁缺口冲击强度〔KJ/m2〕

27.5 29.2线性膨胀系数〔FD方向〕〔10- 43 406-1〕13、14PP-g-MAHPPCLTE4340。PPPPCLTE3结论PP-g-MAH结论：滑石粉添加量增加，滑石粉目数提高，PPCLTEHDPEPPCLTEPOEPPCLTE添加成核剂，PPCLTECLTE参考文献[J].2023(03):134-137.[J].2023,25(002):26-28.[J].2023,049(001):22-24,43.[J].2023,124(10):29-32.[J].黑2023,000(019):62-63.[J].2023,048(006):14-19.ZhangK,JiangL,LuoP,etal.Effectofmeltflowonmorphologyandlinearthermalexpansionofinjection‐moldedethylene–propylene–dieneterpolymer/isotacticpolypropyleneblends[J].PolymerInternational,2023,64(9):1225-1234.Kun,Zhang,Dongge,etal.Thermoplasticrubber/PPelastomerstowardextremelylowthermalexpansion[J].JournalofAppliedPolymerScience,2023,133(36).Zheng,Qiang,Chen,etal.Anewapproachtofabricatepolypropylenealloywithexcellentlow-temperaturetoughnessandbalancedtoughness-rigiditythroughunmatchedthermalexpansioncoefficientsbetweencomponents[J].Polymer:TheInternationalJournalfortheScienceandTechnologyofPolymers,2023.BozecYL,KaangS,HinePJ,etal.Thetherm