Ｌ，ｘｕ Ｍ ｘ，Ｇｕ０ Ｂ Ｈ．ｓｔｕｄｙ
ｏｎ
对喷涂后样板进行一系列测试。由于喷涂的漆膜厚度 会影响附着力测试，因此在实际操作中会控制各层漆 膜的厚度值，表３是三个样板喷漆后所测得底漆、色 漆和清漆的厚度，各层漆膜和总漆膜厚度都在要求范 围内。表４是喷涂样板的附着力测试结果。从表４中
可以看到，未加入极性添加剂的材料的百格测试达到
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ
ｔ｝ｌｒｅｅ ｄｉｆｋｒｅｎｔ
ｃｏｎｔａｃｔ
ｐｏｌａｒ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ
ｗｅｒｅ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ
ｉｎｔｏ
ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ
ｓｕｄ＇ａｃｅ
ｐｏｌ撕ｔｖ
ｏｆ
ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｂｕｍｐｅｒ．Ｔｈｅ
ａｎｄｅ，
ｔｈｅ ｓｕｄｌａｃｅ ｔｅｎｓｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｄｉｆｋｒｅｎｔ ＰＰ
Ｂ哪ｐｅｒ
ＬＵＯ Ｚｈｏｎｇ—ｆｕ，ＹＡＮＧ Ｂｏ，ＷＡＮＧ Ｃａｎ—ｙａｏ，Ｕ Ｙｏｎｇ－ｈｕａ，ＤＩＮＧ Ｃｈａｏ
ｃｏ．，“ｄ．，Ｎａｔｉｏｎａｌ
Ｅｎ百ｎｅｅｒｉｎｇ
Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍｏｄｉ６ｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｍｃｅｓｓｉｎｇ，
Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６６３，Ｃｈｉｎａ）
拭
ＰＰ基材
竺釜壁兰产燃
整量！翌垫
８０℃烘烤４５ｍｉｎ
ｐａｉｎｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ
大。可见，极性添加剂Ｐ０ｌ与Ｐ０２能有效地改善聚
喷色漆
丙烯材料的极性。 ２．２极性添加剂对材料力学性能的影响
表２改性聚丙烯材料的力学性能
Ｔａｂ ２ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｍｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｍｏｄｉ６ｅｄ ＰＰ ｂｌｅｎｄｓ
０００
ｇ／ｍｏｌ，均为
艺繁琐，且存在安全隐患。通过添加极性物质来提高
聚丙烯的表面极性∞。６ ｏ，实现免火焰处理喷涂工艺
是一种环保而高效的方法。本文通过添加一种自制的 极性添加剂，使得改性后的聚丙烯具有较高的表面张
作者简介：罗忠富，男，１９７２年生。高级工程师，主要从事车用聚丙烯材料改性研究。ｌｕｏｚｈｏｎｇｆｕ＠ｋｉｎ啦ｃｏｍ。ｃｎ
后的聚丙烯保险杠具有良好的外观，可产生美好的视
力，并且喷漆后各项性能均满足测试要求。
１
实验部分
共聚ＰＰ：ＨＨＰ６，中国石油化工股份有限公司茂
１．１主要原材料
觉效果。这就要求聚丙烯材料不仅具备良好的冲击性
能和加工性能，还要具有优异的油漆附着性能。由于
名分公司；乙烯一辛烯共聚物（ＰＯＥ）：Ｅｎｇａｇｅ ８１５０，陶氏化学工业有限公司；滑石粉：广西桂林桂 广滑石粉有限公司；抗氧剂：Ｂ２２５，瑞士汽巴精细 化学有限公司；光稳定剂：市售；马来酸酐接枝ＰＰ
下
喷清漆
喷漆后ＰＰ样板
图１样板喷漆工艺
Ｆｉｇ １
１．４性能测试
拉伸性能按ＧＢ／Ｔ １０４０—２００６测试；冲击性能按
照ＧＢ／Ｔ １８４３—２００８测试；弯曲性能按照ＧＢ／Ｔ
９３４１ｑ００８测试；熔体质量流动速率按照ＧＢ／Ｔ
３６８２—＿２０００测试。 百格测试：按ＧＢ／Ｔ ９２８６—１９９８测试。
注：１）ＮＢ表示样条在冲击测试中不断。
上述实验中的改性聚丙烯材料的力学性能如表２ 所示。未加入极性添加剂的材料的各项力学性能均能 满足客户的标准要求，加入ＰＰ—ｇ—ＭＡＨ后，材料的常
漆膜厚度测试：采用刮刀将喷漆后样板表面刮出 小块，用新刀片将其快速切断，用二次元观测断面。
剥离强度按照ＧＢ／Ｔ ２７９０一１９９５测试。
温和低温冲击性能以及流动性均下降，低于材料的标 准要求，这可能是因为ＰＰ。ｇ—ＭＡＨ可能含有较多的单 体均聚物，而极性均聚物与基体ＰＰ材料相容性差导
ｔｏ
Ｃｏｎｖｅｒｓｅｌｙ．ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ＰＰ ｂｌｅｎｄｓ
ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｆｒｏｍ ０．０２３ Ｎ／ｍ
０．０３５ Ｎ／ｍ
ｗａｓ
ｏｒ
Ｏ．０４２ Ｎ／ｍ ｗｉｔｈ
ｓｌｉ曲ｔ
ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．
Ｔｈｅ ｇｏｏｄ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｂｌｅｎｄ ａｎｄ ｐａｉｎｔ
一
≮；；矽
图３
Ｆｉｇ ３
表４喷涂样板的附着力测试
Ｔａｂ ４ Ａｄｈｅｓｉｏｎ ｔｅｓｔ ｏｆ ｐａｉｎｔｅｄ ｓａｍｐｌｅｓ
高极性改性聚丙烯汽车保险杠
Ｈｉｇｈ ｐｏｌａｒ ＰＰ ｂｌｅｎｄｓ ｆｏｒ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｂｕｍｐｅｒ
３
结论 １）极性添加剂ＰＯｌ和Ｐ０２的加入，可以有效地
提高材料表面极性，使材料与水的表面接触角从 １０７。分别降低到９１．８０和８８．３。，表面张力从０．０２３ Ｎ／ｍ分别提高到０．０３５ Ｎ／ｍ和０．０４２
Ｎ／ｍ。
２）添加ｌ％的ＰＯｌ或Ｐ０２对材料的力学性能影 响不大，高极性材料的性能仍能达到材料标准要求。 ３）添加１％的Ｐ０１或Ｐ０２的材料喷涂后，材料 实验选取１
４、３。、４
４材料进行免火焰处理喷涂，
与油漆的结合力增强，材料均可通过各项油漆附着力
测试。 参考文献
［１］罗欣，武德珍，云洋．聚烯烃表面改性技术［Ｊ］．化工 科技，１９９８，６（４）：７一１１ ［２］蔡国强，李国荣，韩晨羿，等．聚丙烯塑料用涂料 ［ｃ］／／第ｌ届塑料用涂料及涂装技术研讨会．青岛：全 国涂料工业信息中心，２００６：７８—８１． ［３］ＹＩＮＧ
ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｆｔｅｒ ｎｏｎ—ｎａｍｅ ｔｒｅａｔｉｎｇ． Ｂｕｍｐｅｒ；Ｎｏｎ－ｎａｍｅ Ｔｒｅａｔｉｎｇ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｉｇｈ Ｐｏｌａｒ；ＰＯＩｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ
在汽车用诸多塑料品种中，改性聚丙烯（ＰＰ） 在汽车上的开发与应用，一直是汽车工业和塑料工业 关注的焦点。以聚丙烯作为保险杠材料，经油漆喷涂
万方数据
塑料工业
万能试验机：ｃｍｔ４０２０４（２０ ｋＮ），深圳市新三思材料
２结果与讨论
２．１极性添加剂对材料表面极性的影响
检测有限公司；冲击试验机：８９２型，美国Ｔｉｎｉｕｓ
０１．
ｓｅｎ公司；熔指测试仪：４１００型，德国ｚＷＩＣＫ公司； 接触角测定仪：ＤａｔａＰｈｙｓｉｃｓ ＯｃＡ２Ｓｅｒｉｅｓ，德国Ｄａｔａ．
（ＰＰ—ｇ—ＭＡＨ）：ＣＡｌ００，市售；极性添加剂：Ｐ０１、
ＰＰ材料是非极性材料，表面能低，使得其与大多数 聚合物的相容性差，不易浸润、黏合和印刷，涂覆性 能差，与油漆的黏结强度低。为提高聚丙烯的油漆附 着力，通常在涂装前要对其进行表面处理，首先通过 溶剂去除吸附在表面的灰尘与油污，然后用火焰、电 晕放电或气体等离子等进行表面氧化处理【ｌ。２ Ｊ，增
Ｔａｂ】
图２不同改性聚丙烯保险杠材料的表面性能
Ｆｉｇ ２ Ｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｏｐｅｎｉｅｓ ｏｆ ｄｉｆ硷ｒｅｎｔ ＰＰ ｂｕｍｐｅｒ ｂｌｅｎｄｓ
Ｆｏ册ｕｌａ
ｏｆ ｍｏｄｊ瘀ｅｄ ｐ０】ｙｐｍｐｙｌｅｎｅ ｂｕｍＰｅｒｓ
各种改性聚丙烯材料的表面性能如图２所示。从 图２可以看出，未添加极性添加剂的材料与水的接触 角为１０７。，表面张力为０．０２３ Ｎ／ｍ，加入Ｐ０１和Ｐ０２
加表面的极性基团，增强涂层附着力，但此种方法工
Ｐ０２，ＰＯｌ是一种富含一Ｏ一键的化合物，相对分子 质量８７５，Ｐ０２为一种富含一ＮＨ～和一ＯＨ键的反应 型高分子化合物，摩尔质量＞２
自制。 １．２设备及仪器 双螺杆挤出机：ＳＨＪ－３０，南京瑞亚高聚物装备有 限公司；注塑机：Ｂ９２０，浙江海天注塑机有限公司；
Ｐｈｙｓｉｃｓ公司。 １．３试样制备 按表ｌ提供的配方称量原料，用高混机混合均 匀，然后在１９０～２２０℃条件下在双螺杆挤出机挤出
造粒，粒料在８０℃烘箱中干燥３ ｈ，在２１０～２２０℃ 下注塑成测试用标准力学样条和１００
３ ｍｍ×１００ ｍｍ×
ｍｍ的样板。样板按图１所示的工艺进行喷漆。
表ｌ改性聚丙烯保险杠材料配方（单位：％）
［７］魏玉坤，柯加良，赵建青．极性单体熔融接枝改性聚丙 烯的表面亲水性能研究［Ｊ］．化工新型材料，２００７，３５
（２）：５８—６０．
基于以上研究，笔者及所在团队研制出的高极性 聚丙烯材料满足通用、福特、本田、丰田等美日汽车
和自主汽车品牌主机厂的各项油漆测试。材料在美日
［８］苑辉．浅谈目前汽车油漆涂装发展与环保［Ｊ］．汽车与 配件，２００４（３４）：３４
ｂｌｅｎｄｓ ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ．７１１１ｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ
ｗａｔｅｒ
ｗａｓ
ｏｎ
ｏｆ ｌ％Ｐ０１
ｏｒ
ｌ％Ｐ０２，
ｔｈｅ
ｃｏｎｔａｃｔ
ａｎｇｌｅｓ ｏｆ
ＰＰ ｂＩｅｎｄｓ
ｗｅｒｅ
ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｆ而ｍ １０７０ｔｏ ９１．８００ｒ ８８．３。．
（１）：５３—５５
加入Ｐ０１和Ｐ０２后，百格测试均达到０级，漆膜无 任何剥离现象，剥离强度也有大幅度的提高，分别达
到９２１、９９７ Ｎ／ｍ，其他测试都满足材料标准要求。
汽车油漆一般含有丙烯酸类、聚氨酯类和环氧树脂类
树脂旧Ｊ，前面提到极性添加剂也富含一些极性官能
［５］赵胜，江畹兰，白乃斌，等．聚丙烯共混表面改性剂的 研究［Ｊ］．高分子材料科学与工程，１９９８，１４（５）：１２４
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—５７７０．２０１３．０３．０２２
中图分类号：ＴＱ３２５．１＋４
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００５—５７７０（２０１３）０３一０１１３—０３
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Ｐｏｌａｒ ＰＰ Ｂｌｅｎｄ ｆｏｒ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ