PP第四章 ▎作為專業(yè)塑料人，不可不知在家電方面的應(yīng)用

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PP材料改性與在家電方面的應(yīng)用

1.PP材料的改性措施

1）添加礦物質(zhì)增強增韌

2）玻璃纖維增強

3）耐候改性

4）阻燃改性

每一種改性PP在家用電器領(lǐng)域都有著大量應(yīng)用。

表1 改性目的和改性劑

2.礦物填充改性PP

礦物質(zhì)填充改性是最廣泛采用的改性途徑。

表2  礦物改性PP應(yīng)用

表3  礦物填料種類改性效果

1）礦物填充改性PP在冰箱上的應(yīng)用

近年來，原材料價格的大幅度飆升，出現(xiàn)了大量的PP材料成功替代ABS和聚苯乙烯。

冰箱抽屜

選用礦物質(zhì)增強、增韌PP材料替代聚苯乙烯材料注塑冰箱抽屜后，每噸原材料可以節(jié)約成本1500~2000元。很多冰箱企業(yè)的冰箱臺面板也換用了礦物質(zhì)增強增韌PP材料。

2）礦物填充改性PP在電飯煲上的應(yīng)用

電飯煲的外殼材料：主要采用改性PP來替代ABS。

電飯煲外殼材料的改性：

1、可以通過礦物填充的方法改善收縮性，在礦物的選擇上要選擇對表面光澤影響小的玻璃微珠，硫酸鋇，碳酸鈣等；

2、通過成核劑、潤滑劑、熒光劑等來改善表面光澤。

用于電飯煲上的塑料制件的PP改性材料主要分為高光澤類和耐熱類：

電飯煲外殼——較高的光澤度、低收縮性

電飯煲底座——較高的耐熱性

3）礦物填充改性PP在微波爐上的應(yīng)用

微波爐

微波爐是一種用微波（電磁波）加熱食品的現(xiàn)代化烹調(diào)灶具。微波爐由電源，磁控管，控制電路和烹調(diào)腔等部分組成。電源向磁控管提供大約4000伏高壓， 磁控管在電源激勵下，連續(xù)產(chǎn)生微波，再經(jīng)過波導系統(tǒng)，耦合到烹調(diào)腔內(nèi)。微波爐的功率范圍一般為500～1000瓦。

礦物質(zhì)的加入，在PP材料本身較高的耐熱溫度的基礎(chǔ)上，使其耐熱溫度進一步得到提高，以適應(yīng)微波爐對高溫的要求。

3.耐候改性PP

由于PP含有不穩(wěn)定的叔碳基團，而叔碳原子對紫外線很敏感，極易發(fā)生氧化反應(yīng)，導致聚丙烯的耐氧化性和耐輻射性差，經(jīng)光、熱、氧作用后，易發(fā)生老化降解而導致變色、強度下降等問題，從而限制了其在戶外制品上的應(yīng)用?；貜汀澳秃颉辈榭锤?/span>

耐候改性的目的：可以大幅度提高PP材料在戶外惡劣氣候條件下的使用壽命。

耐候改性劑：氧化鋅、硫代丙酸二月桂酯、碳黑或乳白填料等

耐候改性PP的應(yīng)用

空調(diào)室外機軸流風葉

該改性料主要用于制造常年在露天使用的家用電器，尤其是用于制造空調(diào)器室外主機外殼，以替代傳統(tǒng)的金屬噴塑外殼?？照{(diào)器室外機外殼要經(jīng)受日曬、雨淋、嚴寒等不同氣候條件的考驗，且要滿足長期使用要求。

除了空調(diào)器室外機外殼，空調(diào)室外機軸流風葉和暖風機出風口等也用到耐候PP。近幾年，隨著空調(diào)器產(chǎn)量的增長，改性耐候PP在該產(chǎn)品市場的應(yīng)用也逐漸增多。

4.阻燃改性PP

阻燃改性PP——是指具有阻燃性能的改性PP塑料。PP的高結(jié)晶和易燃性使其達到電氣及其他行業(yè)所需要高阻燃級別困難，且成本增加較多，但隨著社會對塑料制品阻燃要求的提高，阻燃PP的比例會隨之增加，目前阻燃PP的用量年增長率為8%。

由于PP屬于易燃材料，因此目前市場上一般使用Br/Sb復合體系阻燃劑來對其進行阻燃改性。通過阻燃改性，PP產(chǎn)品能夠達到UL94V-0級，并且能耐650℃甚至750℃灼熱絲而不起燃。改性料廠家采用PP原料+阻燃劑、色母等用單螺桿塑化而成。

建議：用PP原料+阻燃母料+色母粒的方法生產(chǎn)，在同等阻燃效果下，比阻燃PP節(jié)約至少1000多元的成本/噸。

表4  改性PP阻燃級別及應(yīng)用比例

UL94V-0級：對樣品進行兩次10秒的燃燒測試后，火焰在30秒內(nèi)熄滅。不能有燃燒物掉下 。

UL94V-2級:樣品進行兩次10秒的燃燒, 在60秒內(nèi)可以有燃燒物掉下，滴落的微?？牲c燃棉花.。

阻燃改性的PP的應(yīng)用：

阻燃改性的PP的應(yīng)用

為了避免火災，許多國家都要求家用電器產(chǎn)品中具有潛在燃燒危險的的電子、電氣元器件所用材料必須具有阻燃性。

5.玻纖增強改性PP

增強改性——纖維狀材料既大徑厚比的材料加入到塑料中，可以顯著提高塑料材料的拉伸強度和彎曲模量（剛性）。

玻纖增強改性PP—— PP本身因自身性能的缺陷不適合用作工程結(jié)構(gòu)件，使用纖維增強后方可制作工程結(jié)構(gòu)件。

玻纖的要求：

?含量一般不超過40%；

?纖維長度大于0.2mm時產(chǎn)生改性效果；

?玻纖的直徑在十幾個微米時效果較好；

?玻纖含量增大時，增強PP的加工流動性相應(yīng)下降。

機械強度高、耐熱性、耐水蒸汽性、耐化學腐蝕性、耐蠕變性好，可作為工程塑料使用。

表5  玻纖增強改性PP性能對比

通過玻璃纖維增強的PP產(chǎn)品的機械性能能夠得到成倍的提高。這樣的機械強度完全可以與ABS及增強ABS產(chǎn)品相媲美，并且更耐熱。回復“玻纖”查看更多

表6  玻纖增強改性PP的應(yīng)用

改性 PP發(fā)展趨勢及展望

個性化的新式綠色家電產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，對PP改性也提出了更高的要求，PP改性技術(shù)和改性材料的發(fā)展將圍繞以下幾個方面展開并呈現(xiàn)出良好的態(tài)勢。

1. 高剛性、高光澤PP

這種產(chǎn)品將在某些家電，特別是小家電產(chǎn)品中取代PS和ABS。

2. 無鹵阻燃PP

歐盟RoHS法令的實施，和對環(huán)境保護的重視，無鹵阻燃PP的發(fā)展前景廣闊，無鹵膨脹阻燃劑得到了發(fā)展的契機。

3. 長玻纖增強PP

長玻纖增強PP克服短玻纖易翹曲，沖擊強度低，受熱容易變形的缺陷，制品有較好的表面、較高的使用溫度、較高的沖擊強度，可應(yīng)用于冰箱以及耐熱性比較高的廚用電器等。

4. 玻纖增強阻燃PP

隨著人們對火災的危害性的重視，很多家用電器和車用塑料都提出了防火、阻燃的概念。阻燃增強PP料的研發(fā)，玻纖增強PP無鹵阻燃劑的開發(fā)并成功地應(yīng)用在家電行業(yè)和汽車行業(yè)的玻纖增強阻燃PP材料中，部分取代了ABS、PBT的使用，取得良好的經(jīng)濟效益。

5.抗菌PP

這種塑料是一種自身具有殺菌、抑菌性能的新型功能高分子材料，可應(yīng)用于洗衣機內(nèi)膽、電冰箱內(nèi)塑料制件等，前景廣闊。

下一章，我們將復習改性PP在汽車上的應(yīng)用，敬請期待~

素材來源：高分子論壇

艾邦高分子綜合整理

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