突破局限的聚丙烯改性剂

作者:本刊编译(原文来自Plastics Technology) 文章来源:PT塑料网 发布时间:2019-10-27
聚丙烯是一种用途非常广泛的材料。特别是对于简单部件的大批量生产,聚丙烯拥有很好的成本优势。但是,这种材料难以在高耐冲击性、熔体流动性和刚度之间实现理想的平衡,这也限制了它的使用范围。那么,有没有办法突破这种局限呢?DeltaMax聚丙烯性能改性剂可能会为您带来惊喜。

很多塑料加工商和产品开发商都认为聚丙烯(PP)是一种主流树脂,但同样也意识到了其局限性。聚丙烯是一种适合于简单零部件大批量生产的低成本树脂。但如果制品要求更好的物理性能,就需要使用价格更高的优质聚丙烯或工程树脂。另一方面,聚丙烯的熔体流动问题和再生树脂的使用提高了这类材料的加工难度和成本,使其在初始成本方面的优势被削弱。

但如果有一种方法可以改善标准聚丙烯的物理性能和可加工性,使其适合于更多的应用,同时还能降低加工成本呢?这正是美利肯DeltaMax™性能改性剂的作用。通过在设备一侧添加这种母粒,注塑加工商能提高其聚丙烯抗冲共聚物(impact copolymers ,ICP)或增强聚丙烯材料(rPP)的冲击性能和熔体流动性。结果是,能设计出耐冲击性更高、截面更薄的部件,设备运行温度更低、周期更短,还减少了昂贵的抗冲击改性剂的用量以及多种抗冲击共聚物的库存。同样重要的是,DeltaMax性能改性剂也适用于再生聚丙烯,使它们达到与原始树脂相同或更好的性能水平。这为发展循环经济、促进更加可持续的生产创造了机会。

美利肯的DeltaMax™聚丙烯性能改性剂可显著提高材料的耐冲击性或熔体流动速率,或者同时改善这两种性能
采用美利肯DeltaMax改性后的聚丙烯材料所生产的各类产品

原理

作为一种新型反应性改性剂,DeltaMax是聚丙烯抗冲击共聚物以及再生聚丙烯所用添加剂技术的重大进步。聚丙烯的问题主要在于不能在高耐冲击性与刚度、熔体流动性之间提供良好的平衡,因此难以采用具成本效益的方式配制、设计并加工出拥有更高功能性的部件。对于回收的聚丙烯材料尤其如此,它们通常缺乏工业和汽车等领域中的许多注塑应用所需的高熔体流动性和冲击性能。

DeltaMax的作用是通过显著提高熔体流动性和/或冲击性能,来减轻这些限制所带来的影响。例如,对于中等到高等级的抗冲击共聚物,DeltaMax能通过优化橡胶的粒径和粒径分布,来改善材料的冲击性能,并确保其易于加工。这允许加工商降低橡胶含量,从而减轻重量、减少成本。再比如,在适合某个应用的低等级抗冲击共聚物(橡胶含量低)中加入DeltaMax,可以将熔体流动速率提高5倍而不牺牲耐冲击性。总之,DeltaMax使得聚丙烯材料变得更容易加工且加工成本更低。对一项应用来说,最重要的是确定使用哪个牌号的DeltaMax。

值得一提的是,在一些其他应用中,加工商正在寻求同时改善冲击性能和熔体流动性,这也是DeltaMax的用武之地。

对于中等到高等级的抗冲击共聚物,DeltaMax能通过优化橡胶的粒径和粒径分布,来改善材料的冲击性能,并确保其易于加工
DeltaMax性能改性剂的作用机理

DeltaMax的价值主张

通过同时改善抗冲击共聚物的冲击性能和熔体流动,DeltaMax使加工商能够更快速地成型出更坚固、轻质的部件。该技术带来了三大成本效益:

1.缩短周期时间

降低树脂黏度有助于加快注塑成型第一阶段的注射速度,更快地充模。另外,更高的熔体流动性还能降低加工温度,从而缩短模具中的冷却时间。二者相结合,使平均生产率提高了10%。这也意味着可以用更少的能量生产更多的部件。

2.树脂固化

订制加工商会使用各种聚丙烯牌号来生产不同的产品。低成本树脂适用于简单部件的生产,但如果部件要求更好的物理性能,则需要更贵的优质牌号。而通过使用DeltaMax,便宜树脂的性能可以提升到与优质树脂相媲美的水平。这就减少了加工商购买、存储聚丙烯的种类。另外,使用成本更低的树脂还可以降低总的材料成本。

3.更多的再生聚丙烯

再生聚丙烯价格低廉,但其物理性能和加工性能较差,这就是为什么这类树脂通常只能与较大比例的原始树脂一起使用的原因。DeltaMax能提高再生聚丙烯的性能,使其和原始树脂相当甚至更好。这意味着加工商不再需要混合多种树脂来获得必要的部件性能,他们甚至可以使用100%的再生聚丙烯来生产部件。这种能力进一步降低了成本,同时实现了以前无法实现的可持续性水平。

DeltaMax牌号

DeltaMax母料有3种牌号,分别用于提高冲击性能、改善熔体流动或同时提高这两种性能。它们分别是:

DeltaMax i300冲击增强剂:最大程度地提高冲击性能,同时优化熔体流动速率。

DeltaMax a200通用改性剂:提供冲击性能、刚度和熔体流动速率的平衡。

DeltaMax m100熔体流动改性剂:提高熔体流动速率,同时提供相同或更好的冲击性能。

DeltaMax母料有3种牌号,分别用于提高冲击性能、改善熔体流动或同时提高这两种性能
DeltaMax母料的3种牌号及作用

已证明的性能

现在已经有很多案例证明了DeltaMax对注塑产品带来的显著改善,以下是3个是比较有代表性的案例:

1.最大程度提高冲击性能

一家工业用桶制造商曾试图寻求一种高冲击、无断裂的解决方案,以满足3m跌落测试的新要求。但配方的复杂性以及抗冲改性添加剂的高成本导致了选择十分有限。通过使用DeltaMax i300冲击增强剂,该公司将传统的中低等级耐冲击共聚物的冲击水平从13提高到43,同时熔体流动速率也提高一倍。

一家工业用桶制造商采用了DeltaMax i300冲击增强剂,其传统的中低等级耐冲击共聚物的冲击水平从13提高到43,同时熔体流动速率也提高一倍
工业用桶制造商采用DeltaMax i300冲击增强剂前后的材料性能对比

2.优化熔体流动性

一家家庭用品制造商希望通过降低运行温度和提高加工速度来优化操作效率。通过使用DeltaMax m100熔体流动改性剂,该公司将成型温度从425℉(218.33℃)降至400℉(204.44℃),同时周期时间缩短了11%,还减少了7%的CO2排放量。

一家家庭用品制造商希望通过降低运行温度和提高加工速度来优化操作效率。通过使用DeltaMax m100熔体流动改性剂,该公司将成型温度从425℉(218.33℃)降至400℉(204.44℃),同时周期时间缩短了11%,还减少了7%的CO2排放量
一家家庭用品制造商采用DeltaMax m100熔体流动改性剂前后的材料性能对比

3.提高可持续性

基于一项新的可持续发展计划,家装领域中一家领先的加工商面临着一项挑战——增加再生塑料的用量,同时不牺牲物理性能。通过采用DeltaMax a200通用改性剂,这家公司能够使用100%再生树脂(之前的再生树脂用量为20%)来成型油漆托盘,且冲击强度提高了20%,熔体流动速率是之前的2.5倍。

一家家装领域的领先供应商采用了DeltaMax a200通用改性剂,使其能使用100%再生树脂(之前的再生树脂用量为20%)来成型油漆托盘,且冲击强度提高了20%,熔体流动速率是之前的2.5倍
一家家装领域的领先供应商采用DeltaMax a200通用改性剂前后的材料性能对比

上述这几个例子从一定程度上证明了DeltaMax对聚丙烯加工的经济性所带来的改变。这款改性剂可以使加工商获得强度、刚度更优的产品,实现更低的加工和材料成本,以及更具可持续的生产。而这些是聚丙烯加工中非常重要的优势。

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