纳米二氧化硅改性注塑料薄壁聚丙烯的研究

欧阳英 谢鹏波 袁宁宁 侯慧玉 林妙贞 李善吉

【摘要】纳米二氧化硅薄壁聚丙烯通过熔融共混对薄壁聚丙烯进行改性，测定了改性后薄壁聚丙烯的熔融指数、弯曲强度、弯曲模量、拉伸性能和悬冲强度等进行了测试，结果表明，改性后的薄壁聚丙烯的弯曲强度、悬冲强度和拉伸屈服强度都有提高，其它性能都有所下降。

【关键词】薄壁聚丙烯 二氧化硅 弯曲强度

【基金项目】广州工程技术职业学院重点项目（编号：ZSH201609）。

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）34-0165-01

由于发泡PS快餐盒的环保和卫生问题而被国家强制禁止使用，聚丙烯由于其良好的卫生安全性、耐热性和容易回收而成为一次性快餐盒的主要生产材料。国外高流动性PP注塑料的开发始于20世纪90年代初，进入21世纪，世界各大跨国聚丙烯生产厂都开发出MFR在40～60g/10min范围的高流动性PP注塑料和MFR在60～120g/10min范围的超高流动性PP注塑料新产品。高流动性薄壁注塑PP在国内也就逐渐引起各方的重视[1-4]。随着薄壁聚丙烯餐盒逐渐取代其他材料的餐盒趋势不断扩大，对薄壁聚丙烯专用料的需求也将越来越大，对薄壁聚丙烯的质量要求也越来越高，薄壁注丙烯也存在质感偏软，刚性不够的缺陷，因此，本论文用改性纳米二氧化硅对薄壁注丙烯进行了改性，并测定了改性薄壁聚丙烯的相关性能。

1.实验部分

1.1试剂和材料

薄壁聚丙烯（PP），广州石化；二氧化硅（15nm），鈦酸酯，上海麦克林生化科技有限公司；无水乙醇，AR，广州化学试剂厂。

1.2仪器设备

美特斯E43.104型电子万能材料试验机，美特斯ZBC8400-B型摆锤冲击试验机，美特斯工业系统（中国）有限公司深圳分公司；双螺杆挤出机，SHJ-20，南京杰恩特机电有限公司；4100 型熔指测试仪，德国ZWICK公司。

1.3纳米二氧化硅的改性

称取一定量的纳米二氧化硅和乙醇加入三颈烧瓶中，按比例加入钛酸酯，加流搅拌反应1小时，停止反应，过滤，将改性后的二氧化硅抽真空干燥至恒重。

1.4薄壁聚丙烯的改性

将上述改性后的二氧化硅和薄壁聚丙烯混合均匀后通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出造粒的加工条件为： 各区加工温度 180～200℃之间；主机转速600 r /min；真空度为-0.08～0.04 MPa；将上述挤出粒料在注塑机上注塑成样条，注塑工艺是：注塑机温度180～200℃，模具温度30℃；注塑压力40%，注塑速率40%，保压压力40%。

1.5性能测试

拉伸性能根据 GB/T1040.2-2006测试；冲击性能测试按GB/T-1843-2008测试；熔融指数测定按GB/T3682-2000测定，温度230℃，负荷2.160 kg。

2.结果与讨论

对用纳米二氧化硅改性前后的薄壁聚丙烯性能进行了对比，结果见表1。

由表1可知，用纳米二氧化硅改性后，薄壁聚丙烯的弯曲强度、冲击强度和拉伸屈服强度都有提高，其它性能都有所下降。可能是因为二氧化硅的加入，在复合共混体系中能起到应力集中作用，体系的强度得到提高；但分散均匀性变差，造成界面缺陷增多，材料的韧性逐渐降低。

参考文献：

[1]张云，葛骞.薄壁注塑聚丙烯综述[J].当代化工，2018（3）：600-602.

[2]李汉初.薄壁聚丙烯专用料的前景与开发[J].当代石油石化，2014（5）：6-9.

[3]曲涛，郭悦，张桂鑫，等.高刚性薄壁专用树脂的结构与性能[J].当代化工，2014（9）：1690.

[4]徐新华，陈丽英，沈忠良.基于共聚聚丙烯的高速薄壁专用注塑机研制[J].江苏科技信息，2018（7）：39-42.