2010"复材展-JEC"优秀创新奖参选产品:功能性聚丙烯乳液

产品用途:功能性聚丙烯乳液主要应用于连续玻纤拉丝、连续玻纤的在线浸润,以用于制造连续玻纤/聚丙烯混杂纤维和相应的连续玻纤增强聚丙烯束、玻纤针刺毡和天然纤维针刺毡的浸润和相应的复合材料。经过功能性聚丙烯乳液处理过的连续玻纤、玻纤针刺毡、天然纤维针刺毡,用于制造聚丙烯复合材料中的LFT-PP、GMT-PP和NMT-PP,材料力学性能相应提高。根据应用不同,功能性聚丙烯乳液拟采用专业工厂生产和(或)现场生产方式。
技术特点:荷兰DSM公司生产的功能性聚丙烯乳液应用于连续玻纤拉丝已经有多年的历史,相应的连续玻纤分为用于制造LFT-PP和GMT-PP两种产品。意大利科摩,美国PPG、Eastman、欧文思科宁,法国圣哥班、日本Asahi公司等都有相应的产品或,这些内容只涉及玻纤增强PP的报道,未涉及天然纤维增强PP。国内至今为止没有相关内容的报道。本单位开发的功能性聚丙烯乳液,根据应用不同,有相应的系列产品,如应用于连续玻纤拉丝、连续玻纤的在线浸润的产品和玻纤针刺毡、天然纤维针刺毡的浸润的产品等,不仅应用于处理玻纤,还可应用于处理天然纤维。根据应用不同,功能性聚丙烯乳液拟采用专业工厂生产和(或)现场生产方式,相应的功能性聚丙烯乳液的性能、价格等不同,这种情况比较适合的国情。传统制造功能性聚丙烯乳液采用聚丙烯蜡为原料,通过接枝,采用常压(含溶剂)和加压(无溶剂)方式,辅助加入乳化剂和搅拌等因素,制造具有一定稳定期的乳液产品。但这种方式只适合专业工厂生产,且设备的投资较大,相应的产品应用于连续玻纤的拉丝。而本研究针对应用不同,分别采用不同的技术路线,因而相应的技术和产品具有一定的创新性。
(1)经过郑州大学橡塑模具工程研究中心的测试,功能性聚丙烯乳液处理玻纤,容易诱导玻纤-PP界面出现横晶,因而界面粘结强度提高,玻纤在PP基体中更容易分散,玻纤增强效果更突出。
(2)经过功能性聚丙烯乳液处理的玻纤针刺毡和天然纤维针刺毡,进而制造的GMT-PP和NMT-PP,相应的力学性能与传统方法相比有较大的提高,特别是同时提高拉伸、弯曲和冲击强度,与国外高端(如PPG公司的GMT-PP)产品性能接近。
(3)经过功能性聚丙烯乳液处理的其它增强材料,如云母等,进而制造的颗粒增强PP,相应的力学性能与传统方法相比有一定的提高。
(4)利用本单位的专用设备,连续玻纤在功能性聚丙烯乳液中浸润,可以制造出相应的连续玻纤,用于LFT-PP和GMT-PP;也可实现连续玻纤的在线浸润以用于制造连续玻纤/聚丙烯混杂纤维和相应的连续玻纤增强聚丙烯束;这些研究内容为大范围工业化铺垫基础。
市场评价:应用于增强PP的连续玻纤,是玻纤在增强塑料的重要应用领域并得到高速的发展。但由于玻纤-PP没有良好的界面粘结并产生系列问题,国外大玻纤公司普遍在玻纤拉丝过程中加入功能性聚丙烯乳液,但这种乳液的稳定期较短,因而在国内采用国外公司的功能性聚丙烯乳液受到限制,而国内并没有相应的产品。对于GMT-PP和NMT-PP产品,为了提高增强材料-PP界面粘结强度,往往在PP基体中加入马来酸酐接枝PP作为界面相容剂使用,但这样会增加成本,且提高材料的拉伸、弯曲强度的同时,往往导致冲击强度的下降。开发国产功能性聚丙烯乳液系列产品,可以填补我国在该领域的空白,必将受到用户的欢迎和具有良好的市场前景。
参展单位:郑州大学








































