暖暖 🔞在线观看高清日本🌈如何改善車用聚丙烯材料的尺寸穩定性？_行業動态

　　線性膨脹(zhang)系數(CLTE)是車用聚丙(bǐng)烯(PP)材料尺寸穩定(dìng)性的一🈲個重要💜參(can)數。通常PP材料的CLTE較(jiào)大，且在注塑成型(xíng)時熔體流動(MD)方向(xiàng)與垂直流動(TD)方向(xiàng)的CLTE相差很大，TD方向(xiàng)🔴幾乎為MD方向的2～3倍(bèi)，不能滿足汽車制(zhì)件⛹🏻‍♀️尺寸穩定性的(de)要求。降低PP材料的(de)CLTE，提高其尺寸穩定(ding)性，可減少與其它(tā)裝配件的錯配及(ji)裝配間隙，改善裝(zhuāng)配效果。

　　什麼是CLTE？

　　CLTE是(shi)指材料在單位溫(wēn)度變化(ΔT)範圍内長(zhang)度的變化(ΔL)與🔞初始(shǐ)長度♈(L)的比，CLTE=ΔL/(L×ΔT)。材料的(de)CLTE與材料的尺寸關(guan)系很大，會影響材(cái)料制件的裝配及(jí)裝配後的尺寸穩(wen)定性。CLTE是通過靜态(tai)熱機✔️械分析(TMA)測得(de)。TMA是♉在程序控溫下(xia)，測量物質在非💛振(zhen)動負荷下形變與(yu)溫度的關系，得到(dao)的曲線是以樣品(pǐn)的長度L或👣形變量(liang)ΔL為縱✨坐标，以溫度(dù)T為橫坐标的曲線(xiàn)。

　　PP樹脂的影響　　

　　PP為半(ban)結晶性聚合物，具(ju)有一定的結晶度(du)，且在注塑過程中(zhōng)，分子鍊會沿着熔(róng)體流動方向取向(xiang)。PP非晶鍊段比⭐結晶(jing)鍊段具有更高的(de)運動能力，從而産(chan)生更高的熱膨脹(zhang)性能。因此，提高PP材(cái)料的結晶性和分(fen)子鍊取向，可降低(di)材料✍️的CLTE。

　　彈性體增(zēng)韌劑的影響

　　車用(yong)PP材料通常具有較(jiao)高的韌性，而PP自身(shen)的韌性較差🧡，需要(yao)添加🌍彈性體增韌(rèn)劑進行增韌改性(xìng)。常用的彈性體增(zeng)🔆韌劑主要♈包括三(sān)元乙丙橡膠(EPDM)、乙烯(xī)–α 烯烴彈性體(POE)和苯(ben)乙烯類熱塑性彈(dàn)性體等。

　　1)彈性體形(xíng)态的影響

　　彈性體(tǐ)橡膠相的形态對(dui)PP複合材料的CLTE影響(xiǎng)較大。不同橡膠形(xíng)态的塑料/橡膠共(gòng)混物熱膨脹行為(wei)的示意圖如下圖(tu)所⭐示。

　　(αx，αy和(he)αz分别為x，y，z方向的熱(re)膨脹，Δlp和Δlr分别為塑(sù)料和橡膠每單位(wèi)🌈的熱膨脹)

　　圖中a橡(xiang)膠相以球形結構(gòu)分布在塑料基體(tǐ)中，該體系的CLTE在x，y，z 3個(gè)方🏃‍♂️向的CLTE相同，且為(wei)塑料相和橡膠相(xiàng)CLTE之和。

　　圖中b為塑料(liao)和橡膠以薄層狀(zhuang)結構疊加分布，由(yóu)于塑料🙇🏻的拉伸彈(dàn)性模量比橡膠的(de)拉伸彈性模量高(gāo)50～1000倍，使得橡膠平行(hang)于層狀方向的熱(rè)膨脹受到了塑料(liào)的抑制，因此在平(ping)行🌈于層狀結構的(de)xy方向的CLTE降低至塑(su)料的CLTE，而橡膠将朝(chao)着垂直⁉️于層狀的(de)方向熱膨🥰脹，導緻(zhì)厚度方向(z方向)的(de)CLTE變大。

　　圖中c為橡膠(jiao)相變成微層結構(gòu)且與塑料基體形(xing)成雙連續相，橡膠(jiāo)在x，y方向的熱膨脹(zhàng)受到了塑料的高(gao)度抑制，橡膠沿着(zhe)z方向熱㊙️膨脹，橡膠(jiao)的膨脹會對連續(xù)相塑料在z方向施(shi)加一個拉🤩力，使得(dé)塑料也朝着z方向(xiang)膨脹，使得x，y方向的(de)CLTE進一步降低。

　　彈性(xing)體的形态主要取(qǔ)決于彈性體/PP基體(tǐ)的黏度比㊙️。當🌈彈性(xing)體/PP黏♻️度比低時，彈(dàn)性體沿着MD和TD方向(xiàng)呈棒狀，PP垂直彈性(xing)體方向結晶取向(xiang)。當彈性體/PP黏度比(bǐ)中等👣時，彈性體沿(yán)着MD方向成棒狀，沿(yan)着TD方向成球狀，在(zai)MD方向，PP垂直彈性體(ti)方向取向結晶☀️，在(zai)TD方向，PP随機地穿透(tou)🌐彈性體，結晶取向(xiàng)降低。

　　2)彈性體含量的影(ying)響

　　除了彈性體的(de)形态，彈性體的含(han)量對PP材料的CLTE也有(yǒu)很大的影響。

　　PP/乙丙(bǐng)橡膠(EPR)合金的CLTE在EPR含(han)量低于20%時緩慢增(zēng)加，随後顯著降低(di)，當✍️EPR含量高于70%時，PP和(hé)EPR發生了相反轉，且(qiě)由于EPR的CLTE比PP大🆚，因此(ci)PP/EPR合金的CLTE快速增大(dà)。當彈性體EPR含量為(wei)60%時，PP/EPR合金的CLTE為4.3×10–5°C–1，比30%滑(huá)石♊粉填充🌈(5.0×10–5°C–1)還低，與(yǔ)30%玻纖填充(3.5×10–5°C–1)相當。因(yin)此，可在填料含量(liang)不高的情況下降(jiàng)低材料的CLTE，從而應(yīng)用在低密度材料(liao)中。

　　對(duì)于高共聚單體含(hán)量(30%)的POE，PP無定型鍊從(cong)彈性體中相分離(li)慢，被PP的快速結晶(jing)阻止，使得PP無定型(xing)鍊保留在🙇‍♀️彈性體(tǐ)中。因此👅，PP無定型鍊(liàn)段和彈性體的熱(rè)膨脹受💁到了結晶(jing)PP的抑制，使得CLTE較小(xiǎo)。而低共聚☂️單體含(han)量(9%)的POE，由于相分離(li)比PP結晶更快，PP無定(dìng)型鍊會擴散到PP晶(jīng)體間，彈性體和PP無(wú)定型鍊段熱膨脹(zhàng)受到的抑制作用(yong)💘少，導緻CLTE較大。因此(cǐ)，PP材料的CLTE随着POE彈性(xìng)體中共聚🌍單體含(hán)量的增加而降低(di)。

　　另外，POE的熔體流動(dong)性對PP的CLTE也有較大(da)影響，随着POE的熔♊體(ti)流💁動速⭕率(MFR)的增加(jiā)，POE在共混材料剪切(qie)分散過程中越容(róng)易分散形成連續(xù)分💜布的微觀相态(tài)結構，分散的橡膠(jiāo)相被PP所🏃‍♂️束縛，從而(er)使得✨PP材料在MD和TD方(fāng)向上的熱膨脹行(háng)為受到了抑制，因(yīn)此✂️PP材料的CLTE逐漸變(biàn)小。

　　填料的影響

　　為(wéi)了提高PP材料的剛(gāng)性，常添加無機填(tian)料進行增強改性(xìng)。常用的增強填料(liao)主要包括片狀的(de)滑石粉和雲母;具(jù)有一定長徑比針(zhēn)狀的晶須、矽灰石(shí)和玻璃纖維;球形(xíng)的碳酸鈣等，其中(zhong)滑石粉是用量最(zui)大的☁️增強填料。這(zhè)些常用無機填料(liào)的CLTE很低，因此添加(jia)這些無機填料可(kě)明顯降低👉聚合物(wu)材料的CLTE。

　　其中，降低(dī)滑石粉粒徑、增厚(hou)滑石粉含量，均能(néng)使PP的♉CLTE在✉️MD和TD兩個方(fang)向降低。

　　為了提高(gāo)填料與PP的界面結(jie)合力，可添加馬來(lái)酸酐接🈲枝PP(PP-g-MAH)作為增(zeng)容劑，使高分子鍊(lian)相互纏結，同時也(yě)與❗填料互穿混合(hé)，高分子鍊的熱運(yun)動受到抑制，從而(ér)♻️可降低PP材料的📧CLTE，且(qie)在垂直流動方向(xiàng)降低的程度更大(da)。

　　助劑的影響

　　結(jié)論

　　PP樹脂、彈性體、填(tian)料和成核劑對CLTE影(ying)響較大。總結以上(shang)方法，可得💋如下結(jie)論：

　　提高彈(dan)性體共聚單體含(han)量，降低相分離程(chéng)度，提高彈🌈性體MFR，降(jiàng)低🐉其粒徑，調節彈(dan)性體形态使其與(yǔ)PP基體形成雙連續(xu)相結構，均可㊙️降低(di)CLTE。

　　加入不同結構的(de)無機填料均可明(míng)顯降低CLTE。

如(ru)何改善車用聚丙(bing)烯材料的尺寸穩(wěn)定性？