“三高兩低”聚丙烯(高熔指、高模量、高抗沖、低氣味、低VOC)是共聚聚丙烯中的重要品種,具有優良的力學性能、化學穩定性、抗蠕變性能等優點,且加工成型快,可制備大型薄壁制品并節省原材料,在汽車、家電等領域得到廣泛應用。
隨著汽車工業、家電產品、物流行業、電子電訊業等的迅速發展,結合近幾年跨國石化公司的聚丙烯新產品發展趨勢來看,“三高兩低”聚丙烯的市場會越來越大。
1、高熔指
熔體流動速率MFR≥30g/10min,一般有30、40、50、60、100、110、120等,高熔指可滿足大件制品和高速注塑成型需求。
流動性的提高在制品加工生產過程中可降低加工溫度、注射壓力、合模力等,從而降低能耗,縮短制品的成型周期,大幅提高制品產量,可滿足大件制品和高速注塑成型需求。此外,采用高流動聚丙烯可注塑成型薄壁制品,減少原材料的用量并降低成本。
2、高模量
為了維持原有壁厚產品的靜剛度,要求薄壁材料具有更高的彎曲模量。
特別是新一代的聚丙烯車用材料在使用過程中需要承受較大的力,在外力作用下必須保持好形狀,所以必須有足夠的剛性,一般需要彎曲模量大于1700Mpa,國內產品普遍模量偏低,小于1700Mpa,高模量可滿足薄壁化需求。
3、高抗沖
車用及家電聚丙烯材料必須具有良好的吸收、轉移能量能力,這就要求原料具有合適的沖擊強度以及較寬的分子量分布,在常溫下(通常為23℃)簡支梁缺口沖擊要求大于5KJ/m2。
模量1700對應沖擊強度9-10kJ/m2(23℃,缺口簡支梁);
模量1800對應沖擊強度8-9kJ/m2(23℃,缺口簡支梁);
模量1900對應沖擊強度6-7kJ/m2(23℃,缺口簡支梁)。
4、低氣味
主要應用于汽車內飾用改性聚丙烯,是針對車內空氣污染問題而開發的超低散發塑料顆粒。該材料需具備力學性能均衡、加工性能優異、耐熱性能高、低氣味(聚丙烯材料氣味≤3級)。
解決了氣味問題的低氣味聚丙烯將成為各大車用改性工廠首選改性原料。按大眾汽車內飾件氣味試驗標準PV3900,氣味等級≤3.5,TVOC含量低于50。尤其是在新國標《乘用車內空氣質量評價指南》2017年1月1日起強制施行后,解決HCPP氣味問題已成為各石化公司角逐的關鍵指標之一;
5、低VOC
聚丙烯材料中揮發組分的來源主要有兩個方面:一是聚丙烯本身在合成過程中添加的溶劑包括己烷、乙醇和庚烷等;二是在聚丙烯合成中催化劑等小分子也會殘留在材料中,這些低分子物質會使得聚丙烯材料具有一定的揮發性有機化合物(VOC)。
在汽車內飾領域,對于材料中有機物的揮發性需要嚴格控制,以確保對人體的安全。當汽車內飾用材料有毒揮發性氣體達到一定濃度時,短時間內人們會出現頭痛、惡心、甚至抽搐等癥狀,并會損傷肝臟、腎臟、大腦和神經系統,對人體健康有嚴重威脅。
低VOC新國標《乘用車內空氣質量評價指南》于2017年1月1日起強制施行后,聚丙烯VOC問題已成為關鍵指標。