聚丙烯应力发白影响因素研究进展
应力发白研究

应力发白研究文献PP、PE、HIPS、ABS、高分子合金及填充聚合物等塑料制品在使用过程中受到拉伸、弯曲、冲击等外力作用时经常会出现发白现象。
若对已存在应力发白的试样进行热处理(如加热到玻璃化温度以上等)或在高压下拉伸,发白区能部份或全部消失。
PP、PE、HIPS、ABS、高分子合金及填充聚合物等塑料制品在使用过程中受到拉伸、弯曲、冲击等外力作用时经常会出现发白现象。
若对已存在应力发白的试样进行热处理(如加热到玻璃化温度以上等)或在高压下拉伸,发白区能部份或全部消失。
应力发白的定义大致有两种:一种定义,聚合物材料在应力作用下局部发白,这种现象叫应力发白1。
另一种定义认为聚合物材料在应力作用下产生大量银纹,银纹区内折光指数降低而呈现一片银白色,这种现象叫应力发白2。
该定义将应力发白现象等同于银纹现象。
与前一种定义的区别在于前者并不认为应力发白区就一定是银纹区。
应该说前一种定义更具有普遍意义。
Bucknell和Smith首先注意到了应力发白与银纹间的关系,发现应力发白区与银纹性质很相似,此处聚合物密度降低,折光指数降低,同银纹一样都有双折射,都能承受荷重,经退火处理后都能愈合,因此他们认为应力发白区和银纹间的差别仅在于银纹带的大小和多少,应力发白是由于折光指数降低而造成的。
Matsuo在研究ABS时也认为应力发白现象起源于银纹,白色区是由量非常大,尺寸相当小的银纹聚集而成。
可以看出,Buckne11和Smith实际上更倾向应力发白的第二种定义。
因此,这种意义上的应力发白的产生机理应该是银纹产生机理。
但后来的研究发现:在注塑未退火的PMMA制品中,应力发白与银纹发生在不同的地方。
由此又提出应力发白是由样品中本身的空穴或后形成的空穴在应力作用下引起的。
Hoshino等认为PP薄膜中的应力发白是由空穴形成的。
Hooshang Jozavi 等在研究橡胶改性的环氧树脂时,也发现随样品中空穴的增多,应力发白程度提高。
茂金属聚丙烯产品研究进展及应用

茂金属聚丙烯产品研究进展及应用[摘要]综述了茂金属聚丙烯的国内外研究进展、生产工艺以及商业化产品牌号及用途。
详细介绍了茂金属聚丙烯相关产品种类、性能及用途。
国内茂金属聚丙烯产品开发处于落后状态,茂金属聚丙烯技术开发应加快进度、加大力度,并指出了国内茂金属聚丙烯商业化的瓶颈在于高活性、低成本载体化茂金属催化剂的开发。
[关键词]茂金属聚丙烯;生产工艺;商品牌号;产品应用茂金属是指由过渡金属(如锆、钛、铪等)与环戊二烯形成的有机金属配位化合物,利用茂金属催化剂合成的聚丙烯称为茂金属聚丙烯(mPP)。
茂金属催化剂与传统Ziegler-Natta催化剂的主要区别在于茂金属催化剂为单活性中心催化剂,可以精确地定制聚丙烯树脂的分子结构,包括相对分子质量及其分布、晶体结构、共聚单体含量及其在分子链上的分布等[1]。
采用茂金属催化剂生产的mPP的相对分子质量分布窄、微晶较小、冲击强度和韧性极佳、透明性好、光泽度高、抗辐射性能好、绝缘性能优异,并且能够与其他多种树脂良好相容。
另外,通过茂金属催化剂可聚合许多Ziegler-Natta催化剂难以聚合的新型丙烯共聚物[2-3],如丙烯-苯乙烯无规共聚物、丙烯-苯乙烯嵌段共聚物[4]、丙烯-长链烯烃共聚物[5]、丙烯-环烯烃共聚物及丙烯-二烯烃共聚物等。
近年来mPP的发展步伐有所加快[6],已经实现了工业化生产,但由于价格问题,mPP占聚丙烯总产量还不足10%[7],2015年mPP市场需求量为600 kt。
本文介绍了茂金属聚丙烯催化剂的种类,综述了mPP的研究进展,生产工艺及商业化产品的应用。
对未来拓宽mPP的应用市场及加快mPP的商业化生产提出了展望。
1 茂金属催化剂埃克森美孚公司在1995年最早把茂金属催化剂应用于工业生产[8]。
目前,埃克森美孚公司、巴塞尔公司、陶氏化学公司和菲纳石油公司[9](现属于道达尔公司)是茂金属催化剂开发的领先者,已开发出的茂金属催化剂包含了普通金属茂结构、桥链金属茂结构、以及限制几何构型(CGC)的茂金属结构[10];过渡金属包括铁、钴、锆、钛和铪等[5,11];配体有环戊二烯、茆基、茚基和芴基等[12]。
聚丙烯耐划伤性的研究进展

中国丙纶网常州网优信息技术有限公司常州新北区通江大道398-1号2231室Tel :(86-519)85126892Fax:(86-519) 85157580e-mail:service@ 聚丙烯耐划伤性的研究进展中国石油化工股份有限公司北京化工研究院 胡宝山 金滟 丁树岩聚丙烯(PP)已广泛应用于汽车、电器、日用品、家具和包装等制造业。
然而,PP材料的表面耐划伤性能很差,很大程度上降低了产品的美观程度,而且在制品表面产生的划痕也会导致应力集中,限制了其使用性能。
因此,提高PP材料的表面耐划伤性能是一个重要研究课题。
划伤是材料表面的一种破坏方式,其类型和机制相当复杂,影响因素很多。
PP分子结构、填料、助剂、润滑剂及抗冲改性剂等都影响着PP材料的划伤行为。
提高PP材料表面耐划伤性能的主要方法:(1)加入不同填料和助剂改性;(2)PP分子结构;(3)与其他聚合物共混。
1 填料的影响加入填料改善PP表面的耐划伤性能是一种比较经济、有效,应用广泛的方法。
填料加入到PP中能改善材料的机械性能(如模量、屈服应力和破裂应变等),进而提高PP材料的耐划伤性能。
利用填料(如滑石粉、硅灰石、玻璃微珠、微纤维等)可改善PP 材料表面耐划伤性能。
1.1 填料尺寸Tony等研究了填料尺寸对PP混合物的表面耐划伤性能的影响。
用粒径为1.2~40.0mμ的硅灰石和滑石粉填充PP,结果表明,当粒径小于12mμ时,PP混合物的划痕深度随粒子尺寸的增加而几乎呈线性增加。
1.2 填料和PP基体之间界面强度Hadal等利用表面涂覆和偶联剂对硅灰石、滑石粉进行了表面处理,研究了增强粒子与基体之间界面强度对耐划伤性能的影响。
研究发现,填料粒子与PP基体之间的界面强度要适中,界面强度太小,界面变形初期产生的龟裂就会随着破坏的增强而发展成裂缝,耐划伤性能较差;而界面强度太大,基体内部就会产生银纹无法达到增韧的效果,抗冲击性能较差。
中国丙纶网常州网优信息技术有限公司常州新北区通江大道398-1号2231室Tel :(86-519)85126892Fax:(86-519) 85157580e-mail:service@Chu用质量分数为3%的马来酸酐接枝PP作为界面改性剂,发现能够改善滑石粉和硅灰石填充共聚PP的耐划伤性能。
PP发白机理

PP材料折叠应力发白原因分析如下:
PP原材料因其高等规度及高结晶性能(特别对均聚PP),树脂均相体系结构的致密
度很高,折叠时连续相因应力会形成空洞、空隙。
自然光线照射在树脂时,不会完全透过均相体系,会在界面特别是空洞、空隙处发生光的折射,给人的视觉就是折叠处泛白。
这是PP树脂的属性,折叠处的机械性能并没下降,并不影响材料的使用。
通常的共聚PP因为有乙烯和丙烯两相共存,光线通过树脂时,因两相折光率不同,光线也会在两相界面产生明显的折射,人的肉眼看来也会有折叠泛白现象发生。
只有纯PE树脂,因其结晶度不高,分子链大部分处于无定型状态,光线会完全透过乙烯无定型相,不会产生应力发白现象。
微发泡聚丙烯材料发泡性能影响因素研究

微发泡聚丙烯材料发泡性能影响因素研究李振华*,彭莉,杨波,王琪,付大炯,俞飞,吴国峰,罗忠富(金发科技股份有限公司,广东广州510663)[摘要]采用化学发泡剂辅助二次开模工艺对三种不同滑石粉填充含量聚丙烯(PP)材料的发泡性能进行研究,同时研究了温度对20%填充滑石粉改性PP熔体强度和延展性能的影响。
研究发现,20%滑石粉填充含量的PP聚合物材料发泡性能最好,通过分析认为,熔体强度和熔体的延展性能综合影响材料的可发泡性能。
另外表观剪切粘度越低充模性能更好,口模膨胀程度越高发泡性能越好;20%填充滑石粉PP材料测试温度越高,材料的熔体强度越低,熔体的延展性能越好,其最合适的加工温度为198℃。
[关键词]二次开模工艺(core back);微发泡;聚丙烯[中图分类号]TQ[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2019)15-0030-03Study on Influencing Factors of Foaming Property of Micro-foamed PolypropyleneMaterialLi Zhenhua*,Peng Li,Yang Bo,Wang Qi,Fu Dajiong,Yu Fei,Wu Guofeng,Luo Zhongfu(Kingfa Sci.&Tech.Co.,Ltd.,Guangzhou510663,China)Abstract:Study on foaming properties of polypropylene(PP)materials filled with three different talc powders by chemical foaming agent assisted secondary mold opening process(Core back),the effect of temperature on the melt strength and ductility of20%filled talc modified PP was also studied.It was found that the foaming properties of20%PP/Talc composites were the best.The analysis showed that the melt strength and the melt ductility had combined influence on the foaming property of the PP composites.In addition,the lower the apparent shear viscosity,the better the filling performance,and the higher the die expansion degree, the better the foaming performance,20%filled talcum powder PP material test temperature is higher,the lower the melt strength of the material,the better the ductility of the melt,the most suitable processing temperature is198℃.Keywords:core back;microcellular;polypropylene1前言随着今年来国家对环境保护的要求越来越高,燃油汽车厂家面临的油耗降低的指标压力越来越大,因此各厂家都在千方百计在整车材料轻量化下功夫。
荧光标记碳酸钙/聚丙烯复合材料的应力发白研究

第38卷 第2期 2023年6月 西 南 科 技 大 学 学 报 JournalofSouthwestUniversityofScienceandTechnology Vol.38No.2 June2023DOI:10.20036/j.cnki.1671 8755.2023.02.003收稿日期:2022-11-02;修回日期:2023-02-23基金项目:国家科技部重点专项(SQ2020YFF0409402)作者简介:第一作者,李昌林(1998—),男,硕士研究生,E mail:Li15181441985@163.com;通信作者,康明(1965—),男,博士,教授,研究方向为功能复合材料,E mail:kangm9690@163.com荧光标记碳酸钙/聚丙烯复合材料的应力发白研究李昌林1 康 明1 孙 蓉1 吕祥萌1 严会成2(1.西南科技大学材料与化学学院 四川绵阳 621010;2.四川蜀泰化工科技有限公司 四川遂宁 629000)摘要:聚丙烯复合材料在使用过程中通常会出现应力发白,表征材料的应力发白现象、探究应力发白机制、监控材料的结构变化具有重要意义。
利用稀土铕离子的荧光特性,通过熔融共混的方式实现了对碳酸钙/聚丙烯复合材料的荧光标记。
通过轴向拉伸试验构筑了荧光标记碳酸钙/聚丙烯复合材料的应力发白现象,并结合激光扫描共聚焦显微技术对应力发白结构进行三维分析。
结果表明:聚丙烯基复合材料应力发白是由于拉伸后出现空洞造成的,空洞的存在导致折射率变化而呈现白色,通过ImageJ统计得到拉伸轴向空洞的宽度约为4μm。
荧光标记与激光扫描共聚焦显微技术联用,可以有效监控外力作用下复合材料的结构变化。
关键词:碳酸钙/聚丙烯复合材料 轴向拉伸试验 应力发白 荧光标记 激光扫描共聚焦技术 三维结构中图分类号:TQ32 文献标志码:A 文章编号:1671-8755(2023)02-0016-06StudyonStressWhiteningofFluorescentLabeledCalciumCarbonate/PolypropyleneCompositesLIChanglin1,KANGMing1,SUNRong1,LVXiangmeng1,YANHuicheng2(1.SchoolofMaterialsandChemistry,SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang621010,Sichuan,China;2.SichuanShutaiChemicalTechnologyCo.,Ltd.,Suining629000,Sichuan,China)Abstract:Thestresswhiteningoftenoccursinpolypropylenecompositesduringuse.Characterizingthestresswhiteningphenomenon,exploringthemechanismofstresswhitening,andmonitoringthestructuralchangesofmaterialsareofgreatsignificance.Byutilizingthefluorescencecharacteristicsofrareeartheuropiumions,thefluorescentlabelingofcalciumcarbonate/polypropylenecompositeswasrealizedbymeltblending.Thestresswhiteningphenomenonoffluorescent labeledcalciumcarbonate/polypropylenecompositewasconstructedbyaxialtensiletest,andthethree dimensionalstructureofthestresswhiteningwasanalyzedbylaserscanningconfocalmicroscopy.Theresultsshowthatthestresswhiteningofpolypro pylenematrixcompositesiscausedbytheappearanceofvoidsafterstress,andtheexistenceofvoidsleadstothechangeofrefractiveindexandturnswhite.AccordingtoImageJstatistics,thewidthoftheaxialvoidsisabout4μm.Thecombinationoffluorescencelabelingandlaserscanningconfocalmicroscopycaneffectivelymonitorthestructuralchangesofcompositematerialsunderexternalforce.Keywords:Calciumcarbonate/polypropylenecomposite;Axialtensiletest;Stresswhitening;Fluorescentlabeling;Laserscanningconfocaltechnology;Three dimensionalstructure 高分子复合材料在使用过程中受到拉伸、压缩、弯曲等应力作用而出现发白的现象统称为应力发白。
塑料应力发白原因

塑料应力发白原因第一,塑料应力发白的原因之一是应力集中。
当塑料制品受到外力作用时,应力会集中在一些局部区域,导致该区域的塑料产生变形和应力集中。
在应力集中的地方,塑料分子会发生断裂或受损,这就导致了塑料表面的发白现象。
解决方法之一是增加材料的抗冲击性能。
选用具有良好抗冲击性能的塑料,可以有效减少外力对塑料的影响,从而减缓应力集中的发生。
另一种方法是在塑料制品的设计过程中合理设置结构,减少应力集中的可能性。
第二,塑料应力发白的原因还包括塑料表面缺陷。
塑料制品在生产过程中,很容易受到各种因素的影响而产生表面缺陷,如气泡、疵点等。
这些缺陷会使塑料表面的物理和化学性能发生变化,从而引发塑料的应力发白现象。
解决方法之一是加强塑料制品的质量控制。
在生产过程中,要加强对原材料的筛选和管理,防止含有杂质的塑料进入生产线;同时,要严格控制生产过程中的温度、压力等参数,减少塑料表面缺陷的产生。
第三,塑料应力发白的原因还与塑料的老化有关。
塑料在长期使用或受到外界环境的影响下,会发生老化,导致塑料分子链的断裂和结构的破坏。
这种老化现象也会引发塑料的应力发白现象。
解决方法之一是对塑料制品进行适当的保养和维护。
可以采用添加防老化剂的方法,增加塑料制品的抗老化性能;此外,还可以采取措施保护塑料制品不受强烈的紫外线、高温等环境因素的影响,延缓塑料的老化速度。
综上所述,塑料应力发白是塑料制品在受力过程中出现的表面发白现象,主要是由于应力集中和塑料表面缺陷导致的。
预防和解决塑料应力发白的方法包括:增加材料的抗冲击性能、加强塑料制品的质量控制,以及对塑料进行适当的保养和维护等。
通过采取这些方法,可以有效地预防和解决塑料应力发白问题,延长塑料制品的使用寿命。
聚丙烯汽车材料抗应力发白性能的研究

Ke y wo r d s : P o l y p r o p y l e n e ; Au t o mo t i v e Ma t e r i ls a ; E l a s t o me r ; Cr ys t a l l i z a t i o n Be h a v i o r s ; S t r e s s Wh i t e n i n g
d i f e r e n t i a l s c a n n i n g c lo a r i m e t r y( D S C) .R e s u l t s s h o w t h a t t h e e l a s t o m e r c o u l d r e d u c e t h e s p h e r u l i t e s i z e a n d
a d d i t i o n ,t h e e t h y l e n e — p r o p y l e n e — n o n — c o n j u g a t e d d i e n e t e r p o l y m e r( E P D M) i s s u p e i r o r t o o t h e r t h r e e
p o l y p r o p y l e n e o n t h e a n t i — s t r e s s w h i t e n i n g P P c o m p o s i t e s w a s s t u d i e d b y p o l a i r z i n g m i c r o s c o p e( P O M) a n d
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径和熔体质量流动速率 ( M F R)对 其应力发 白产生 影 响 。样 品的 MF R相 近 时 ,减 小 橡 胶 粒 径有 助 于 抑 制应力发 白;橡胶粒径相近时,M F R较小的 P P 耐应
力 发 白较好 。他 们 还 发 现 , 晶P P具 有 较 好 的耐 应
文简要 综述 了复合 材料各 组分 ( 聚丙烯 、聚 乙烯 、 弹性体 、填料 ) 和测 试 条 件 ( 温 度 、应 变 与应 变 速
关键词 :聚丙烯 ;应力发 白 ;复合材料 ;弹性体 ;测试 条件
D OI :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 5— 5 7 7 0 . 2 0 1 4 . O 1 . 0 0 1
中图分类号 :T Q 3 2 5 . 1 4
文献标识码 :A
Hale Waihona Puke 文章编号 :1 0 0 5— 5 7 7 0( 2 0 1 4 )0 1— 0 0 0 1 — 0 4
率 、液体 静压 力 ) 等 因素对 P P应力 发 白的影 响 。
力发白性能 ,认为这是. 由于 晶容易引发和传播塑性
滑 移而 O t 晶 具 有 片 晶互 锁 结 构 呈 现脆 性 造 成 的。但
1 复 合 材 料 各 组 分
P P复合 材料 应力 发 白的影 响 因 素较 多 ,主 要 包 括P P基体 以及 分 散 相 ( 聚 乙烯 、弹 性 体 及 填 料 等 ) 的分散 状态 。研 究 发现导 致应 力 发 白产生 的微 裂纹 聚 集 区可 能包 括 一 定 数 量 的银 纹 、裂 纹 和 微 孔 』 ,当 复 合材 料受 到应 力作 用 时 ,两相 的形 态结构 影 响 了微 裂 纹聚 集 区 的形 成 。 因此 ,P P的 应 力 发 白现 象 与 复 合 材料 中的各组 分 息息相 关 。
i n l f u e n c i n g i n s t r e s s w h i t e n i n g ,i n c l u d i n g c o n s t i t u e n t s o f p o l y p r o p y l e n e c o mp o s i t e s a n d t e s t c o n d i t i o n s , we r e
Ke y wo r d s :P o l y p r o p y l e n e ;S t r e s s Wh i t e n i n g; C o mp o s i t e s ; El a s t o me r ;T e s t Co n d i t i o n s
聚丙 烯 ( P P)综 合 性 能 优 良 ,环 保 价 廉 ,广 泛
Abs t r ac t:Th e r e c e n t r e s e a r c h p r o g r e s s i n s t r e s s wh i t e n i n g o f p o l y p r o p y l e n e wa s r e v i e we d. Th e f a c t o r s
疗 器材 等 领域 。然 而 ,在 加 工 或 使 用 过 程 中 ,P P受 到拉伸 、冲击 、弯 曲或 划擦 等应 力作 用 时 ,容 易产 生 发 白现 象 ,影 响 了制 品 的美 观 及 使 用 性 能 ¨I 2 J ,也 限制 了 P P及其 复 合材 料 的档 次提 升 及 推 广应 用 。本
( B e i j i n g R e s e a r c h I n s t i t u t e o f C h e m i c M I n d u s t r y ,S I N O P E C,B e i j i n g 1 0 0 0 1 3 ,C h i n a )
第4 2卷第 1 期
2 0 1 4年 1 月
塑 料 工 业
C HI NA P L AS T I C S I N DUS T RY
聚丙烯应力发 白影响 因素研究进展
雷佳 伟 ,金 滟 ,康 鹏 ,蔡 涛 ,丁树岩 ,石 胜鹏
( 中国石油化工股份有 限公 司北 京化 工研 究院 ,北京 1 0 0 0 1 3 ) 摘要 :综述 了近年来 国内外 聚丙烯应力发 白的研究进展 ,分别从复合材料各组分和测试条件 等方 面概述 了应力 发 白的影响 因素 ,并对改善 聚丙烯材料应力 发 白进行 了展望 。
应 用 于汽 车 、家 电 、电子 、包装 、建 材 、 日用 品及 医
程度。
L i u等 指 出 ,高抗 冲 P P的应 力 发 白与 分 散 相 ( 橡 胶相 ) 的粒径 、基 体 的 晶 型 、分散 相 的 结 晶和 分 散 相 的组成 等 因素 有 关 。研 究 发 现 ,P P中 的橡 胶 粒
Re s e a r c h Pr o g r e s s i n Fa c t o r s I n lue f nc i ng S t r e s s W hi t e n i n g o f Po l y pr o p y l e n e
L E I J i a — we i ,J I N Ya n, KAN G P e n g, C AI T a o ,D I NG S h u — y a n ,S HI S h e n g 。 p e n g
i n t r o d u c e d .T h e i mp r o v e me n t i n s t r e s s wh i t e n i n g o f p o l y p r o p y l e n e wa s p r o s p e c t e d .