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旭丰粉体|无机矿物粉体对PP材料热老化性能的影响

2024-05-22
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滑石粉、碳酸钙、硫酸钡等无机填料是改性PP中常用的粉体填充组分,尤其是在高填充时,可以起到降低成本的作用。此外,在降本之外,还可赋予某类塑料制品以刚性、耐热性、尺寸稳定性、高光泽等效果,发挥其功能性作用。但在加工、贮存和使用过程中,难免会受到热氧老化的影响,从而发生变化:

 

1、外观方面

 

如:材料发粘、粉化、变脆、变形以及颜色变化;

 

2、机械性能方面‍

 

如:拉伸、弯曲、冲击等性能下降;

 

3、电学性能方面

 

如:击穿电压、电阻率等性能下降;

 

4、阻燃性能方面

 

如:阻燃等级下降。

 

PP材料受到热氧老化影响后,产品的使用寿命会缩短,这样大大影响了产品的经济性和环保性,从而限制了产品的使用范围。以下主要以滑石粉、碳酸钙和硫酸钡为例探讨无机矿物粉体对PP材料热老化性能的影响。

 

上表为不同种类的滑石粉、碳酸钙和硫酸钡填充PP材料在150℃,14天的烘箱中热老热后的样板对比,可以看出同一种无机矿物粉体对PP热老化的影响会有所差异,比如有些滑石粉的耐老化效果较差,而有些滑石粉具有优良的耐老化性,碳酸钙和硫酸钡亦是如此,因此,在选择无机矿物粉体的种类和规格至关重要。

 

上图是纯PP树脂、滑石粉填充PP、碳酸钙填充PP和硫酸钡填充PP在150℃的烘箱中老化实验,随着热老化天数的增加,其Δb值(耐黄变)的变化。由图可知:

 

1、随着老化时间的延长,四个试样的Δb均呈增加趋势;

 

2、无机矿物填料的存在,无论是滑石粉、碳酸钙还是硫酸钡,均会加速PP的老化;

 

3、滑石粉对老化的加速效应更强。

 

实际生产生活中,不同高分子材料及其制品所处的环境条件是不同的,因此在不同的应用场合下,对所用材料的抗老化要求不同。如:有的客户需要解决材料在储存过程中的变色老化问题;有的客户需要解决材料在挤出抽粒、注塑成型等加工过程中的黄变等老化问题;有的客户需要解决制品在长期较高温度环境下使用过程中存在的长期抗热氧老化问题;还有的客户需要解决户外使用环境下制品耐久性的问题等等。但不同客户对同一种材料的抗老化要求也不同,如有的客户需要解决高温下不同时间的热氧老化问题;有的则需要户外使用环境条件下不同时间的耐候问题等等。

 

总之,对材料抗老化的要求千变万化。我们在实际生产及应用中,要根据PP材料的使用环境条件进行针对性的有效防老化处理,才能真正解决其老化问题。

 

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