改性PP在家電中的應(yīng)用

家用電器——主要指在家庭及類似場所中使用的各種電氣和電子器具，又稱民用電器、日用電器。

家用電器使人們從繁重、瑣碎、費(fèi)時的家務(wù)勞動中解放出來，為人類創(chuàng)造了更為舒適優(yōu)美、更有利于身心健康的生活和工作環(huán)境，提供了豐富多采的文化娛樂條件，已成為現(xiàn)代家庭生活的必需品。

國外通常把把家電分為4類：白色家電、黑色家電、米色家電(信息產(chǎn)品)和新興的綠色家電（高效節(jié)能可回收再利用）。

家用電器的分類按產(chǎn)品的功能、用途分類

塑料材料在家用電器上的應(yīng)用進(jìn)程：

四大通用塑料材料：即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及工程塑料丙烯晴—丁二烯—苯乙烯共聚合物（ABS）都是家電中常用的塑料材料。

表1：PP材料的特點(diǎn)

因此，必須對其進(jìn)行改性，才能滿足于家電性能的需求。

PP的改性

根據(jù)產(chǎn)品的要求和用途，可以用共混、填充、增強(qiáng)、添加助劑，以及共聚、共混、交聯(lián)等方法加以改性。

PP改性材料性能的差異性及改進(jìn)措施

1、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。

礦物填料種類改性效果

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。

選用礦物質(zhì)增強(qiáng)、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(qiáng)增韌PP材料。

礦物填充改性PP在電飯煲上的應(yīng)用

電飯煲對材料性能的要求：

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；

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。

礦物填充改性PP在微波爐上的應(yīng)用

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(dǎo)系統(tǒng)，耦合到烹調(diào)腔內(nèi)。在烹調(diào)腔的進(jìn)口處附近，有一個可旋轉(zhuǎn)的攪拌器，因?yàn)閿嚢杵魇秋L(fēng)扇狀的金屬，旋轉(zhuǎn)起來以后對微波具有各個方向的反射，所以能夠把微波能量均勻地分布在烹調(diào)腔內(nèi)。微波爐的功率范圍一般為500～1000瓦，從而加熱食物。

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(jìn)一步得到提高，以適應(yīng)微波爐對高溫的要求。

2、耐候改性PP

由于PP含有不穩(wěn)定的叔碳基團(tuán)，使分子鏈上交替出現(xiàn)叔碳原子，而叔碳原子對紫外線很敏感，極易發(fā)生氧化反應(yīng)，導(dǎo)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(dǎo)致變色、強(qiáng)度下降等問題，從而限制了其在戶外制品上的應(yīng)用。

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、碳黑或乳白填料等可使聚丙烯改善其耐老化性能。

耐候改性PP的應(yīng)用

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(jī)外殼，以替代傳統(tǒng)的金屬噴塑外殼。

空調(diào)器室外機(jī)外殼要經(jīng)受日曬、雨淋、嚴(yán)寒等不同氣候條件的考驗(yàn)，且要滿足長期使用要求。

除了空調(diào)器室外機(jī)外殼，空調(diào)室外機(jī)軸流風(fēng)葉和暖風(fēng)機(jī)出風(fēng)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。

塑料代替金屬噴塑技術(shù)——最早是由日本住友和三菱化學(xué)株式會社合作于20世紀(jì)90年代初開發(fā)成功并投入使用的，這種技術(shù)克服了原來的金屬噴塑外殼所存在的制作工藝復(fù)雜、成本高、重量較大、容易生銹（可影響整機(jī)性能和使用壽命）等缺點(diǎn)，最終減輕了工人的勞動強(qiáng)度、降低了能耗、延長了使用壽命。

3、阻燃改性PP

阻燃改性PP——是指具有阻燃性能的改性PP 塑料。

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。

阻燃改性的PP的應(yīng)用

為了避免火災(zāi)，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。

PP的高結(jié)晶和易燃性使其達(dá)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(fù)合體系阻燃劑來對其進(jìn)行阻燃改性。通過阻燃改性，PP產(chǎn)品能夠達(dá)到UL94V-0級，并且能耐650℃甚至750℃灼熱絲而不起燃。

表2：改性PP阻燃級別及應(yīng)用比例

UL94V-0級：

對樣品進(jìn)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(jìn)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(diǎn)燃棉花.

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PP環(huán)保無鹵阻燃劑

PP阻燃劑是PP專用環(huán)保阻燃劑屬氮磷阻燃劑，是專為聚丙烯而開發(fā)的無鹵、膨脹型阻燃劑。它是由具有協(xié)同作用的含磷含氮化學(xué)物聚合而成的，在聚丙烯中有良好的相容性，對塑料的機(jī)械性能影響很小，同時在加工過程有優(yōu)良的加工穩(wěn)定性。

PP專用環(huán)保阻燃劑不同于含鹵型阻燃劑，在燃燒過程中通過產(chǎn)生致密的膨脹碳層達(dá)到隔熱隔絕空氣阻燃的目的，而不會有刺激性鹵化氫氣體以及黑煙產(chǎn)生，是一種環(huán)保型阻燃劑。

阻燃改性PP應(yīng)用實(shí)例

4、玻纖增強(qiáng)改性PP

增強(qiáng)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(qiáng)度和彎曲模量（剛性）。

玻纖增強(qiáng)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(qiáng)后方可制作工程結(jié)構(gòu)件。

玻纖的要求：

①含量一般不超過40%；

②纖維長度大于0.2mm時產(chǎn)生改性效果；

③玻纖的直徑在十幾個微米時效果較好；

④玻纖含量增大時，增強(qiáng)PP的加工流動性相應(yīng)下降。

表3：玻纖增強(qiáng)改性PP性能對比

通過玻璃纖維增強(qiáng)的PP產(chǎn)品的機(jī)械性能能夠得到成倍的提高。這樣的機(jī)械強(qiáng)度完全可以與ABS及增強(qiáng)ABS產(chǎn)品相媲美，并且更耐熱。

玻纖增強(qiáng)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(shí)施，和對環(huán)境保護(hù)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(jī)。

3. 長玻纖增強(qiáng)PP

長玻纖增強(qiáng)PP克服短玻纖易翹曲，沖擊強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)阻燃PP

隨著人們對火災(zāi)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(qiáng)PP料的研發(fā)，玻纖增強(qiáng)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(qiáng)阻燃PP材料中，部分取代了ABS、PBT的使用，取得良好的經(jīng)濟(jì)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(jī)內(nèi)膽、電冰箱內(nèi)塑料制件等，前景廣闊。

（來源：蕪湖紐麥特新材料有限公司）

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