聚丙烯（PP）是通用熱塑性塑料的主要品種之一，具有良好的綜合性能，在汽車用塑料中的比例高達(dá)30%以上，但其在應(yīng)用中存在強(qiáng)度低、尺寸穩(wěn)定性差等缺陷，因而需要對PP進(jìn)行增強(qiáng)改性。通過增強(qiáng)改性，可以擴(kuò)大PP的應(yīng)用范圍，并能使PP的某些性能達(dá)到工程塑料的應(yīng)用要求。

晶須和滑石粉復(fù)合增強(qiáng)PP

晶須一般為單晶結(jié)構(gòu)，尺寸很小，其微觀結(jié)構(gòu)呈針狀或纖維狀，長徑比較大，作為填充材料與PP共混改性時(shí)，可改變PP結(jié)晶行為，有明顯的增強(qiáng)、增剛作用。而滑石粉是PP材料最通用的一種填料，滑石粉的加入可起到增強(qiáng)材料和降低生產(chǎn)成本的作用。

北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所等利用堿式硫酸鎂晶須和滑石粉復(fù)合增強(qiáng)PP，制備了同時(shí)具有高尺寸穩(wěn)定性和高力學(xué)性能的PP復(fù)合材料。

配方：

PP基體 64%；高抗沖共聚PP 10%；乙烯– 辛烯共聚物(POE) 5%；堿式硫酸鎂晶須 15%；滑石粉 5%；抗氧劑1010 0.1%；抗氧劑168 0.2%；乙撐雙硬脂酰胺(EBS) 0.5%；硬脂酸鈣 0.2%。

注：以上均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

制備

除晶須外，其余原料均在高速混合機(jī)中混合攪拌5min，之后在擠出機(jī)主喂料口加入，為保證晶須長徑比，從擠出機(jī)側(cè)喂料口加入進(jìn)行造粒，擠出機(jī)從主喂料口到機(jī)頭的溫度為180~210℃。

性能

在該配方下制備的PP復(fù)合材料的熔體流動速率為29.4g／10min；密度為1.01g／cm3；拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量分別為23.7、31.4、2576MPa，其中模量較只加20%滑石粉的復(fù)合材料提高了34.5%；缺口沖擊強(qiáng)度為28.5kJ／m2，較只加20%滑石粉的復(fù)合材料提高了22.3%；洛氏硬度為68。

在該配方下制備的PP復(fù)合材料線膨脹系數(shù)相比純PP下降了63.1%，成型收縮率為0.48%，接近或低于部分工程塑料( 如聚酰胺6收縮率為0.6%～0.8%，聚碳酸酯收縮率為0.5%～0.7%)，可顯著改善注塑制件翹曲、脫模困難或裝配困難等問題。

長玻纖增強(qiáng)PP

長纖維的保留長度大，使PP具有更好的剛性和耐蠕變性，且壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度更高、沖擊性能更好、使用溫度更高。

湖北汽車工業(yè)學(xué)院等采用60mm長度的玻纖，通過開煉– 模壓成型工藝制備了長玻纖增強(qiáng)PP復(fù)合材料。

配方

β 成核劑 0.2%；長玻纖（長度60mm，經(jīng)濃度1%～2%偶聯(lián)劑KH550 稀水溶液改性） 20%；馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠(EPDM-g-MAH) 10%。

注：以上均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

制備

采用開煉– 模壓成型工藝。

（1）以開煉方式提高樹脂與纖維之間的混合和浸潤程度，降低纖維取向影響。

在155±5℃下，加入PP及各種助劑使其通過輥縫熔融，然后將輥距調(diào)至10mm，加入LGF 進(jìn)行混煉，時(shí)間為15min，下片，得到預(yù)浸料。

（2）以模壓方式增強(qiáng)材料的致密性，提高力學(xué)性能。

將冷卻后的薄片預(yù)浸料多層疊放，然后將其放置到模壓機(jī)中進(jìn)行模壓成型，溫度為180±5℃，壓強(qiáng)為4MPa，預(yù)熱時(shí)間為15min，保壓時(shí)間為7min，模壓結(jié)束后在冷壓機(jī)上進(jìn)行保壓冷卻。

性能

制備的長玻纖增強(qiáng)PP的拉伸強(qiáng)度接近100MPa，彎曲強(qiáng)度達(dá)到90MPa，沖擊強(qiáng)度達(dá)到70kJ／m2左右。