玻璃纤维增强改性PP的作用机理—炜林纳改性塑料

从制品的刚性、外观光滑度及耐热性等方面考虑，为了得到具有高性能的冷却风扇专用料，通常采用玻璃纤维对PP聚丙烯增强改性。玻璃纤维主要有无碱玻璃纤维和中碱玻璃纤维，将两种玻璃纤维进行对比实验，结果见下表1。由下表1可见，无碱玻璃纤维的增强效果优于中碱玻璃纤维。

表1无碱玻璃纤维和中碱玻璃纤维增强PP的效果对比

纤维增强材料主要是依赖纤维与树脂的牢固粘接，使树脂不能承载的负荷或能量转移到支撑的纤维上，负荷从局部传递到较大的范围甚至整个基体，从而提高树脂的力学性能。

由于玻璃纤维与PP聚丙烯的亲和性较差，当PP聚丙烯发生断裂时不能很好地将承受的应力传递到玻纤上，因而未经表面处理而直接使用的玻纤增强PP聚丙烯性能较差，为此需要对玻璃纤维表面进行处理。目前常用的表面处理剂是硅烷偶联剂，品种有A-151、A-172、KH-550等，由于PP表面为非极性，即整与经偶联剂处理的玻璃纤维共混，其增韧效果也不显著。

为了使PP与玻璃纤维结合得更好，增强效果更显著，必须使用能够连接PP与玻璃纤维的特效偶联剂，特效偶联剂有过氧化物、氯化物、SM类等。表2列出了玻璃纤维经偶联剂处理和未处理时，其增强pp的性能对比。

表2玻璃纤维的表面处理对增强PP，(玻璃纤维含量2o%)性能的影响

SM是各种高分子材料的改性剂，对PP是特别优良的改性剂。在100份PP和20~40份用KH-550处理过的玻璃纤维中加入0.5～1份SM，混合均匀后经挤出造粒可显著提高PP的各项性能。拉伸强度可由PP的35MPa提高到80MPa，冲击强度由2.7KJ/㎡提高到9.6KJ/㎡。

为了增强PP和玻璃纤维的界面结合力，目前在两者共混时经常加入相容剂以增加两者之间的界面结合作用力，提高共混物的机械强度。常用的相容剂一般是采用低分子多官能团物质与PP在引发剂作用下进行接枝反应，生成有反应活性的接枝共聚物。例如，用马来酸酐接枝聚丙烯，加入到PP 与玻璃纤维的共混体系中能使PP与玻璃纤维之间产生化学结合，大大提高PP与玻璃纤维之间的作用力，从而使其混体系的力学性能得到显著改善。