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如何提高GPPS樹脂的韌性?

wanshiyi
上海萬士益新材料科技有限公司
主營產品:降解材料 橡膠原料 增韌劑 相容劑

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|6天前 | 瀏覽 29 次

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  • 提高GPPS樹脂的韌性可以通過以下幾種方法?:

    1.   ?添加增韌劑?:在GPPS樹脂中加入橡膠彈性體增韌劑,如EPR(二元乙丙)、EPDM(三元乙丙)、順丁橡膠(BR)、天然橡膠(NR)、異丁烯橡膠(IBR)、丁腈橡膠(NBR)等,可以有效提高GPPS樹脂的韌性? 。 ?

    2. 調整增韌劑的粒徑和用量?:增韌劑的粒徑和用量對增韌效果有***影響。例如,在HIPS中橡膠粒徑的***值為0.8-1.3μm,ABS為0.3μm左右,PVC改性的ABS其***粒徑為0.1μm左右。增韌劑的加入量也存在一個***值,通常與粒子間距參數有關? 。

    3. ?使用相容劑?:適當的相容劑可以提高增韌劑與基體樹脂的相容性,常用的相容劑為樹脂或增韌劑的馬來酸酐或丙烯酸類接枝物。這有助于形成更好的界面結合力,從而提高韌性? 。 ?

    4. 協同作用?:不同品種的彈性體一起加入會有協同作用,如在PP增韌配方中,EPDM和ABS復合加入增韌效果好? 。

    5. ?加入剛性填料?:為了彌補剛性的損失,可以在配方中加入碳酸鈣、滑石粉及云母粉等剛性填料,還可以加入AS、PMMA等剛性有機樹脂? 。 ?

    6. 加工助劑的使用?:對于彈性體加入量大的增韌配方,可以加入潤滑劑或加工助劑以改善其加工性能? 。


  • 可通過?共混增韌(添加5-15% SBS/SEBS彈性體)、納米復合(蒙脫土2-4%插層改性)、引發交聯(過氧化二異丙苯0.1-0.3份)?協同提升GPPS沖擊強度至8-12kJ/m2


  • 不知道

    匿名用戶 | 發布于5天前
  • 不知道

    匿名用戶 | 發布于5天前
  • 提高 GPPS(通用聚苯乙烯)樹脂的韌性需要從分子結構改性、共混體系設計、加工工藝優化等方面入手,以下是具體解決方案:

    一、共混增韌改性

    1. 橡膠類彈性體增韌
      • 用量 3-8%,HNBR 的飽和丁腈結構與 GPPS 極性匹配度更高,可在提高韌性的同時保持熱變形溫度(HDT≥80℃);

      • 配合 0.5 份過氧化二異丙苯(DCP)進行動態硫化,形成 “海島結構”,防止橡膠相團聚。

      • 用量 5-15%,利用 SBS 中聚丁二烯橡膠相(Tg=-80℃)在 GPPS 基體中形成彈性體顆粒(粒徑 1-5μm),通過 “銀紋 - 剪切帶” 協同機制吸收沖擊能;

      • 需注意:SBS 與 GPPS 相容性有限,需添加 5% 苯乙烯 - 馬來酸酐(SMA)作為相容劑,改善界面結合力。

      • 添加苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物(SBS):

      • 氫化丁腈橡膠(HNBR)改性:

    2. 工程塑料合金化
      • 選用苯乙烯類 TPE(如 SEBS),用量 10-20%,SEBS 的氫化聚丁二烯鏈段與 GPPS 相容性優異,可形成微相分離結構,斷裂伸長率提升至 50% 以上。

      • 按 70:30 比例共混,ABS 中的丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯三元結構可賦予 GPPS 良好的韌性(缺口沖擊強度提升 2-3 倍),同時保留 GPPS 的剛性;

      • 需控制 ABS 中丁二烯含量(≥20%),并添加 1 份相容劑(如苯乙烯 - 丙烯腈共聚物,SAN)。

      • GPPS/ABS 共混:

      • GPPS / 熱塑性彈性體(TPE)共混:

    二、化學接枝與共聚改性

    1. 苯乙烯 - 丁二烯乳液接枝共聚
      • 通過乳液聚合在丁二烯膠乳(固含量 40%)上接枝苯乙烯單體,形成核殼結構增韌劑(如 MBS),用量 8-12% 時,GPPS 的缺口沖擊強度可從 15J/m 提升至 50J/m 以上;

      • MBS 的殼層(苯乙烯 - 甲基丙烯酸甲酯共聚物)與 GPPS 相容性良好,核層(聚丁二烯)提供彈性形變能力。

    2. 官能團化改性
      • 采用熔融接枝法,添加 0.5-1% MAH 和 0.2% 過氧化苯甲酰(BPO),在 180℃下反應 10 分鐘,接枝率控制在 0.3-0.5%;

      • 極性基團可與尼龍(PA)、聚酯等極性樹脂形成氫鍵,后續共混時進一步提升韌性(如 GPPS/PA6 共混體系中,接枝 GPPS 可使界面粘結強度提高 40%)。

      • 在 GPPS 分子鏈上引入極性基團(如馬來酸酐 MAH):

    三、填料與助劑協同增韌

    1. 納米填料增強增韌
      • 采用插層法制備有機化 MMT(如十八烷基***基氯化銨改性),用量 2-3%,在 GPPS 中形成剝離型納米片層,同時提高拉伸強度(+10%)和韌性(+25%)。

      • 表面經硬脂酸改性(包覆率≥95%),用量 5-8%,納米粒子(粒徑≤100nm)均勻分散在 GPPS 基體中,通過 “裂紋釘扎” 機制阻止裂紋擴展;

      • 配合 1 份乙烯 - 醋酸乙烯酯(EVA,VA 含量 28%),可改善填料分散性,沖擊強度提升 20-30%。

      • 納米碳酸鈣(CaCO?):

      • 層狀硅酸鹽(蒙脫土 MMT):

    2. 加工助劑優化
      • 加入 0.2 份主抗氧劑(如受阻酚類 1010)和 0.3 份輔助抗氧劑(亞磷酸酯類 168),抑制加工過程中的氧化斷鏈,避免因分子鏈降解導致韌性下降。

      • 選用鄰苯二甲酸二辛酯(DOP),用量 3-5%,降低 GPPS 分子鏈剛性,但需注意過量會導致制品軟化(建議用量≤5%);

      • 環保場景可替換為檸檬酸三丁酯(TBC),用量 4-6%,兼具增韌與生物相容性。

      • 添加相容型增塑劑:

      • 抗氧體系協同:

    四、成型工藝調整

    1. 溫度與剪切速率控制
      • 加工溫度:GPPS 熔融溫度通常為 180-220℃,增韌體系建議提高至 200-230℃(促進彈性體分散),但需避免超過 240℃以防熱氧降解;

      • 螺桿轉速:提高至 150-200rpm,增強剪切分散效果,但過高剪切會導致橡膠相破碎(建議不超過 250rpm)。

    2. 成型后處理
      • 退火處理:制品在 60-70℃(低于熱變形溫度 10-20℃)下退火 2-4 小時,消除內應力(殘余應力≤5MPa),減少開裂風險;

      • 取向控制:對于注塑制品,調整澆口位置使熔體流動方向與受力方向一致,利用分子取向提高沖擊強度(取向方向沖擊強度可提升 15-20%)。

    五、典型增韌體系性能對比

    增韌方案用量缺口沖擊強度(J/m)熱變形溫度(℃)成本增幅
    純 GPPS-15-2090-95-
    GPPS+10% SBS10%40-5080-8515%
    GPPS+8% MBS8%50-6085-9020%
    GPPS+5% 納米 CaCO?5%30-3592-9510%
    GPPS+30% ABS30%60-7075-8030%

    六、注意事項與延伸建議

    • 性能平衡:增韌會伴隨剛性下降(如添加 10% SBS 后,彎曲模量降低約 15%),需根據應用場景(如包裝、日用品、電子外殼)調整增韌比例;

    • 食品接觸級應用:選擇 FDA 認證的增韌劑(如食品級 SEBS,用量≤15%),并避免使用含重金屬的助劑;

    • 回收料增韌:再生 GPPS(回用率≤50%)需額外添加 2% 增韌劑(如 EMA 乙烯 - 甲基丙烯酸共聚物),彌補回收過程中的分子鏈斷裂導致的韌性損失;

    • 測試標準:采用 *** 179 測定缺口沖擊強度,同時監測維卡軟化溫度(VST),確保增韌后熱性能降幅≤10%。


    通過上述改性手段,GPPS 的韌性可提升 2-4 倍,同時保持其高透明性(透光率≥88%)和加工流動性,滿足更多工程化應用需求。


  • 1. 添加橡膠/彈性體

    • HIPS(高抗沖聚苯乙烯)共混

      • 直接混入5-20% HIPS(含5-15%丁二烯橡膠相),沖擊強度可提升至5-10 kJ/m2。

      • 注意:HIPS會降低透明性,需權衡光學性能。

    • SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)

      • 添加5-15% SBS***提高韌性(沖擊強度提升3-5倍),同時保持較高透明度。

      • 典型牌號:Kraton? D系列。

    • SEBS(氫化SBS)

      • 耐老化性更好,適合戶外用品(如玩具、醫療器械)。

    2. 與其他塑料共混

    • PP(聚丙烯)共混

      • 添加10-20% PP可改善低溫韌性,但需相容劑(如PP-g-MAH)提高界面結合。

    • PC(聚碳酸酯)共混

      • GPPS/PC(70/30)組合兼具韌性和剛性,需防止相分離(添加PS-g-MAH增容)。


  • 可以適當加點菲利普公司生產的K膠進去

    匿名用戶 | 發布于5天前
  • 不清楚

    匿名用戶 | 發布于5天前
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