某些領(lǐng)域一直想通過聚丙烯PP來取代或部分取代ABS,原生的PP在彎曲模量、缺口沖擊強(qiáng)度、密度上較ABS存在差異,那么兩個(gè)材料到底性能上有哪些差異?我們可以做個(gè)對比。通過以下性能數(shù)據(jù)的對比分析,我們發(fā)現(xiàn)改性聚丙烯EPP來提升欠缺性能或?qū)⑦M(jìn)一步打PP產(chǎn)業(yè)的發(fā)展格局。
聚丙烯和ABS性能對比
從上表可以看出,在關(guān)鍵指標(biāo)欄里面,ABS力學(xué)性能占優(yōu)勢,剛性(彎曲模量)具有絕對優(yōu)勢,韌性和尺寸收縮率也都是相對比較好,而ABS的不足,主要是熱變形溫度較低、密度較高,最大的不足還是價(jià)格太高。如果沒有價(jià)格這個(gè)問題,ABS這些不足也都不是問題。
而聚丙烯的優(yōu)勢是價(jià)格便宜,基本上只有ABS的一半價(jià)格,均聚PP剛性雖好,但韌性太差;共聚PP韌性可以,但剛性不足。兩個(gè)PP綜合起來比如K7926,剛性和韌性雖有一定平衡,但1250MPa的模量和ABS的2700MPa差距還是非常大。
那有沒有可能通過聚丙烯改性來提高剛度、韌性和尺寸收縮率?答案是肯定的。
常規(guī)的改性方法,如滑石粉、玻璃纖維等,可以提高一定的剛性和韌性。礦粉的加入可以改變聚丙烯的剛性。例如Imifabi的滑石粉數(shù)據(jù)中提到,40%的滑石粉填充PP,模量可達(dá)5000MPa。
滑石粉填充PP:填充量與模量關(guān)系
如此大量的填充,新的問題又出現(xiàn)了。表面光澤度下降嚴(yán)重,尤其是玻璃纖維,其表面基本沒有光澤。這顯然讓客戶難以接受。礦粉的加入會(huì)影響光澤度
從數(shù)據(jù)上看,加入滑石粉后,聚丙烯的光澤度直接從85下降到只有30;從礦粉來看,硫酸鋇的保光率最高,光澤度是65,可惜的是,硫酸鋇的保光率最高。這種礦粉對聚丙烯的剛度和強(qiáng)度基本沒有幫助。最有幫助的是玻璃纖維,玻璃纖維對光澤的影響比滑石粉嚴(yán)重,所以這條路不好走。
礦粉對聚丙烯光澤度影響
因此,在力學(xué)和光澤的平衡方面,仍然需要一種新的創(chuàng)新方法。需要添加少量但剛度大幅增加的解決方案。比如下面這個(gè)增剛母粒W40-S,相同的含量下 其模量已超過長玻纖增強(qiáng)PP材料,最高模量達(dá)到10000MPa。
增剛母粒和玻璃纖維彎曲模量對比
如果用增剛母粒W40-S來制作高光聚丙烯,是否會(huì)在剛性和光澤之間取得平衡?大致性能數(shù)據(jù)如下,確實(shí)差距在不斷縮小。
高光澤聚丙烯和ABS性能對比
從以上數(shù)據(jù)來看,除了收縮率對比,很多已經(jīng)接近ABS了。