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镁盐晶须和玻璃纤维在聚丙烯改性中的应用

供稿人:吴春莹  供稿时间:2005-1-10   关键字:镁盐晶须  玻璃纤维  聚丙烯  
纤维增强是塑料改性的重要方法之一,镁盐晶须和玻璃纤维均能有效地提高聚丙烯的综合性能。以玻璃纤维增强的聚丙烯具有较低的密度、低廉的价格以及可以循环使用等优点,目前正逐步取代工程塑料与金属在汽车仪表板、汽车车身和底盘零件中的应用。与玻璃纤维相比,镁盐晶须的模塑制品具有更高的精度、尺寸稳定性和表面光洁度,适用于制备各种形状复杂的部件、轻质高强度阻燃部件和电子电器部件。作为一种改性剂,镁盐晶须能大幅度提高聚丙烯的强度、刚度、抗冲击和阻燃性能。因此,镁盐晶须和玻璃纤维在聚丙烯改性中的应用越来越受到重视。
 
上海英泰塑胶有限公司2004年公开的专利CN1468897报道了一种含钛酸钾晶须和玻璃纤维的聚丙烯复合材料,认为由于玻璃纤维与聚丙烯间稳定和紧密的结合,原有改性的聚丙烯的强度、耐冲击性、耐热性进一步得到提高,同时聚丙烯的保温性和阻隔气体渗透性也得到了极大的改善。
 
成都市华硕实业有限公司2001年公开的专利CN1328084介绍了一种微纤维/超微细粉末/聚丙烯复合材料,其原料组分包括聚丙烯、微纤维、无机微米或纳米粒子和助剂。其中,微纤维是无碱玻璃纤维、碳酸钙晶须、硫酸镁晶须及钛酸钾晶须中的一种;无机超微细粉末是硅石灰、滑石粉、碳酸钙、云母粉、高岭土、有机化层状硅酸盐及二氧化硅中的一种或一种以上。该材料强度、刚度及韧性兼顾,主要用作管材。
 
国外在纤维增强聚丙烯的开发和应用领域一直非常活跃,专利技术的开发与申请量相当大,例如一些著名的汽车生产商如宝马公司和德国大众汽车公司已将该类树脂材料应用于生产汽车前端部件的制造上。现挑选部分专利文献介绍如下:日本专利JP59227936公开了一种对聚丙烯改性的方法,具体是将聚丙烯和一定量的纤维性增强剂和镁盐晶须混合,其中纤维性增强剂包括滑石、云母和玻璃纤维等,当聚丙烯和增强剂比例适当时可以得到强度、热阻、刚度、韧性、表面硬度、外观等综合性能均衡的模塑制品。
 
专利JP63142049介绍的高强度聚丙烯树脂,是以聚丙烯为主要原料,氧硫化镁、氢氧化镁、钛酸钾、玻璃和碳纤维等纤维性无机填料制得。该聚丙烯复合物具有机械强度高、尺寸稳定的优点,适合于作为汽车部件及家用电器的模制材料。
 
美国专利US6800681报道了以镁盐晶须增强的聚丙烯树脂的组分以及应用该树脂制备的模塑制品,改性聚丙烯树脂的组分为重量比40~98%的聚丙烯树脂、1~30%的镁盐晶须和1~30%的滑石。镁盐晶须的表面经褐煤蜡处理,采用的纤维的平均长度主要在7~10μm范围内,长度等于或大于20μm的纤维含量不高于10%。以该树脂组分制得的模塑产品具有优异的刚性和冲击强度,尤其是低温冲击强度。
 
目前国际上有不少厂家生产纤维增强聚丙烯,国外厂商如美国Dow公司、DuPont公司等,国内有中国石油化工股份有限公司北京化工研究院、江苏山达化工有限公司等。国内针对纤维改性聚丙烯的行业标准有《聚丙烯-玻璃纤维增强塑料复合管和管件(JB/T 7525-1994)》、《玻璃纤维增强聚丙烯球阀(HG/T 2737-1995)》等,相关的国际标准包括“ Fibre reinforced plastics - Glass mat reinforced thermoplastics (GMT) - Determination of flowability and solidification; German version of prEN 14447:2002(DIN EN 14447)”和“Standard Specification for Atactic Polypropylene (APP) Modified Bituminous Sheet Materials Using a Combination of Polyester and Glass Fiber Reinforcements(ASTM D6223-02)”等。
 
 
【参考文献】
1.标题:非金属矿物在塑料工业中应用现状及发展趋势
出处:中国非金属矿工业导刊.2003,37(6).12-16
2.标题:镁盐晶须在塑料改性和涂料工业中的应用
出处:中国非金属矿工业导刊.2003,34(4).43-46
3.标题:长玻璃纤维增强聚丙烯在汽车前端部件中的开发应用
出处:合成材料老化与应用.2003,32(4).53-54
4.T1:Supramolecular structure and thermal properties of polypropylene composites reinforced by glass fibers
SO:   Kompozyty,3(8),343-348,2003
5.标题:含钛酸钾晶须和玻璃纤维的聚丙烯复合材料  
公开号: CN1468897
6.标题:微纤维/超微细粉末/聚丙烯复合材料
公开号: CN1328084
7.T1:Compositely reinforced polypropylene resin
PN:JP59227936
8.T1: Polypropylene resin composition
PN: JP63142049
9.T1:Glass-fiber reinforced polypropylene resin composition and wheel cap for automobile
PN: JP2001302859
10.T1:Basic magnesium sulfate fiber-reinforced polypropylene resin composition and injection molded article using the resin composition
PN: US6800681
11.T1:eFunda Polymers: Properties of Polypropylene
SO: www.efunda.com/materials/polymers/properties
12.T1:Polypropylene homopolymer 43% glass reinforced high stiffness
SO: www.adellplas.com/polyhomo.html
13.T1:Sizing compositions for glass fibers affording polypropylene matrix composites with high mechanical properties: a case story
SO: www.fpchem.com/fap_5a-en.html
 

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