如何改善高硬度TPV的应力发白问题呢?
TPV以其卓越的性能和广泛的下游应用而备受青睐。得益于交联橡胶粒子效应,TPV的耐压缩性、耐老化性和耐油性都有显著提升,即便与氯丁橡胶相较也毫不逊色。相比于同系列的TPO材料,TPV在性能上具有明显优势。得益于此,TPV凭借其卓越的生产性能和环保特性,在各领域的应用日益广泛。尤其是在汽车行业,TPV占据了全球市场份额的约60%,除此之外,还在流体处理、医疗材料、电线电缆、建筑等行业有着广泛应用。
谈及聚合物材料在受力情况下的应力发白现象,诸如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、抗冲聚苯乙烯(HIPS)、ABS等高分子合金及其填充聚合物制成的塑料制品,在经历拉伸、弯曲、冲击等外力作用时常会发生表面发白现象。对此,若对已发生应力发白的部分进行适当的热处理(如加热至玻璃化转变温度以上)或高压拉伸,部分或全部发白区域有可能得以恢复。
应力发白的概念通常有两种解释:一种观点认为,聚合物材料在应力作用下局部发白,这一现象与银纹形成无关,可能是由聚合物分子间孔隙或结构排列不规则等因素引起。另一种观点则视应力发白为银纹现象的表现,即认为在应力作用下形成的大量银纹区域内折射率降低,呈现出银白色。现有研究倾向于支持第一种定义的普遍性。据此,我们可以借鉴这一定义来解决聚合物应力发白的问题。
至于为何高硬度TPV更容易出现应力发白,主要原因在于高硬度TPV中的聚丙烯含量较高。例如,硬度为90A的TPV中,聚丙烯含量可能占总量的35%左右,从这一比例开始,TPV即可能出现应力发白现象,而硬度更高的TPV中,聚丙烯含量增加会导致应力发白现象更为突出。
那么,如何改善高硬度TPV的应力发白问题呢?降低硬度、减少聚丙烯含量显然不切实际,因为实际应用中往往需要这样的高硬度。依据一些专家学者和改性塑料行业资深人士的研究,改善高硬度TPV应力发白的途径主要有以下几点:
1. 选用均聚型聚丙烯而非共聚或抗冲型聚丙烯,其中抗冲型聚丙烯的应力发白现象尤为明显;
2. 添加一定比例的聚烯烃弹性体,如POEs和POPs等;
3. 对于黑色制品,可通过增加黑色母粒(炭黑)的用量来缓解应力发白;
4. 添加特定类型的成核剂有助于改善应力发白;
5. 引入结晶度较低的均聚型聚丙烯。
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