抗析出耐划伤车用聚丙烯材料的制备与表征

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聚丙烯(PP)由于其低密度和出色的物理化学性质在汽车轻量化发展中扮演着非常重要的角色。而聚丙烯低温韧性不佳,制品易翘曲,共聚PP表面硬度较低,容易被尖锐物体划伤,不利于保持零件的美观,必须经过改性才能应用于汽车内饰件。本文通过共混改性,以PP AZ564为原料聚丙烯树脂,POE为增韧剂、3000目滑石粉为填料,PP/POE/滑石粉体系达到了优良的刚韧平衡,作为基础配方。在此基础上,以芥酸酰胺,油酸酰胺,乙撑双硬脂酸酰胺,有机硅作为耐划伤剂对车用聚丙烯进行改性。结果表明,芥酸酰胺和油酸酰胺都能有效改善聚丙烯材料的划伤性能,乙撑双硬脂酰胺对耐划伤性能无明显改善,对拉伸屈服强度、弯曲模量、缺口冲击强度、熔融指数影响不明显。0.9wt%的添加量下,聚丙烯材料的白度变化值△L由5.2分别降到1.3、1.1和4.2;芥酸酰胺使聚丙烯的拉伸强度下降12.4%,弯曲模量下降11.3%,缺口冲击强度增加25.2%,熔融指数增加7.2%;油酸酰胺使聚丙烯的拉伸强度下降5.1%,弯曲模量提高4.1%,缺口冲击强度提高4.4%,熔融指数增加13.8%;乙撑双硬脂酰胺添加后聚丙烯拉伸屈服强度保持不变,冲击强度下降3.5%,弯曲模量增加1.1%,熔融指数增加6.6%。但芥酸酰胺和油酸酰胺在车用聚丙烯中的耐析出性和耐挥发性差,氙灯暴露480小时后,油酸酰胺和芥酸酰胺体系聚丙烯的耐划伤性能大大下降。利用红外显微镜,确定析出物为酰胺润滑剂,并对析出机理进行了探讨。有机硅对基体的耐划伤性能有明显改善,对拉伸屈服强度、弯曲模量、缺口冲击强度、熔融指数影响程度小,在车用聚丙烯中的抗析出性能优异,耐挥发性较好。4.5wt%有机硅可使车用聚丙烯△L由5.2降到1.2;拉伸屈服强度降低0.8%;缺口冲击强度降低2.2%;弯曲模量提高7.3%;熔融指数提高11%;氙灯暴露480小时后,车用聚丙烯无析出发粘现象,耐划伤性能变得更好;添加了4.5wt%有机硅的样品总挥发性有机物的含量与空白样接近。
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