年产50万套汽车用保险杠车间工艺设计(7)
相比其它弹性体，POE加入量较小，在20%~25%左右，考虑到单独加入POE做增韧剂体系是可以满足专用料的综合性能，现在也有许多工厂在使用该工艺加工聚丙烯汽车保险杠专用料。从成本考虑加入一种辅助增韧组份，在动态微交联工艺的作用下，让辅助增韧组份和增韧组份产生协同增韧的效果，减少POE的加入量，这样做既提高了性能还降低了成本[13]。
与乙丙橡胶相比，POE的内聚能较小，剪切敏感性较高，加工时与聚烯烃的相容性好，其表观切变粘度对温度的依赖性与PP较接近，用它增韧PP容易得到更小的分散粒径和更窄的粒径分布。POE的热稳定性、光学性能及抗开裂性优于EVA，气候老化性优于SBS，POE的橡胶特性比EPDM、EPR更优。而且，无论是均聚PP、共聚PP、还是高流动性PP，POE的增韧效果都优于EPDM或EPR。POE的分子主链结构与EPDM类似，也为饱和结构，由于采用了限定几何构型技术，使得POE的分子支链可人为的进行控制，茂金属催化剂使得POE又具有窄的分子量分布。因此，POE在具有EPDM优异性能的同时某些性能还要超过EPDM，故本设计选用POE作为增韧剂。参照表3.4，不同牌号的POE具有不同的性能，在POE分子量一定时，随着辛烯含量的增加，密度、硬度、熔融温度都降低，材料呈现橡胶的特性，即拉伸强度及模量，伸长率变大，比较之后我们选择流动性、刚性较好的POE8003。表3.5为POE 8003的常用性能。
表3.4 不同牌号的POE对共混体系力学性能的影响
主要测试性能 单位 POE8150 POEDF605 POE8003
MFR g/10min 19 25 28
拉伸强度 MPa 17.4 17.9 19
弯曲模量 GPa 1.14 1.12 1.2
断裂伸长率 % >300 >300 >300
弯曲强度 MPa 18.0 20 21.1
简支梁缺口冲击 kJ/m2 40.4 35.4 38.5
悬臂梁缺口冲击 kJ/m2 34.3 31 33
热变形温度 ℃ 105.2 106 110.3
表3.5 POE 8003的性能
性能 POE 8003 性能 POE 8003
含锌含量% 35 断裂应力/MPa 18.0
MFR/(g/10min） 28 断裂伸长率/% >300
密度（g/cm2） 0.902 外观 透明颗粒状
3.3 填料的选择
为增加材料的刚性，保证成型的尺寸稳定性，选取了800目硫酸钡，1250目滑石粉，1250目云母和1250目碳酸钙进行了对比。800目硫酸钡和1250目碳酸钙采用钛酸酯偶联剂处理（填料量的0.5％），云母采用硅烷偶联剂处理（填料量的0.5％），滑石粉经过特殊表面处理。表3.6是不同填料加入共混料后的性能对比，从表3.6可以看出，云母对PP模量贡献最大，特殊处理的1250目滑石粉次之。这是由于硫酸钡和碳酸钙都为圆形颗粒填料，对提高材料的模量贡献不大。云母和滑石粉都为片状填料，其片层结构提供了材料高的模量。理论上云母的厚径比要比滑石粉大，弯曲模量要高于滑石粉，但韧性有一定下降，从实际的效果来看，采用特殊处理的滑石粉做填料综合性能最好。
表3.6 不同填料的性能加入后的性能对比