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摘要：本文分析了户外灯具必须经得起日晒雨淋，竞争又日趋白日化的背景下，为了使灯具的性价比有更好的体现，在设计的时候，选材方面就显得非常的重要，必须对材料的特性比较了解，聚丙烯（简称PP）作为五大通用塑料之一，是一种无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，是目前所有塑料中最轻的品种之一。它具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀，在灯具设计的选材中有广泛的应用，是一种常见的高分子材料。由于其优良的性能、工艺简单而且价廉，性价比比较高,在灯具的设计中被越来越多的人选用,本文将通过对户外灯具外壳要求,PP的改良以及工艺上的综合分析来阐述PP料的优势.
关键词：测试；户外灯具；增韧改性；生产工艺和应用
1:影响户外灯具选材的主要测试项目
ＵＶ老化测试 冲击测试 高低温测试的简单介绍
紫外线对暴露在灯具外的塑料件有破坏作用。UV测试主要考虑紫外光对于产品的影响，其波长范围为300~400nm；氙灯测试不仅考虑紫外光的影响，还考虑可见光的影响，其波长范围为300~800nm。
老化检测是模拟产品在现实使用条件中涉及到的各种因素对产品产生老化的情况进行相应条件加强实验的过程，该实验主要针对塑胶材料，常见的老化主要有光照老化，湿热老化，热风老化。产品使用在户外长期受太阳光照，想要了解该产品在户外能够使用的寿命就要模拟太阳紫外光进行UV老化实验，当然实验的强度要比实际户外光照的强度要大很多，从而缩短测试时间，可以通过短时间的测试了解产品使用多少年后的老化情况。
下边是防紫外线（ＵＶ）的一种测试方法
冲击测试是确定材料用在灯具上后在经受外力冲撞或作用时产品的安全性、可靠性和有效性的一种试验方法。
由于户外灯具对外壳的要求比较高,因此,对于PP料的改良就比较重要了,特别是增韧改性
２进行增韧改性
1无规共聚改性
采用生产等规PP的工艺路线和方法，使丙烯和乙烯的混合气体进行共聚，即可制得主链中无规则分布丙烯和乙烯链节的共聚物。共聚物中乙烯的质量分数一般为1％～7％。乙烯链节的无规引入降低了PP的结晶度，乙烯含量为20％时结晶变得困难，含量为30％时几乎完全不能结晶。
与等规PP相比，无规共聚PP结晶度和熔点低，较柔软，透明，温度低于0℃时仍具有良好的冲击强度，一20％时才达到应用极限，但其刚性、硬度、耐蠕变性等要比均聚PP低10％～15％。
无规共聚PP主要用于生产透明度和冲击强度好的薄膜、中空吹塑和注塑制品。
2嵌段共聚改性
乙丙嵌段共聚技术在20世纪60年代即已出现，其后很快得到推广。美国从1962年开始工业化规模生产(丙烯／乙烯)嵌段共聚物，该共聚物含有65％一85％的等规PP、10％一30％的乙丙共聚物和5％的无规PP。(丙烯／乙烯)嵌段共聚物与无规共聚PP一样，也可以在制造等规PP的设备中生产。共聚物的嵌段结构有多种形式，如有嵌段的无规共聚物、分段嵌段共聚物、末端嵌段共聚物等。目前工业生产的主要是末端嵌段共聚物以及PP、聚乙烯、末端嵌段共聚物三者的混合物。通常(丙烯／乙烯)嵌段共聚物中乙烯质量分数为5％一20％。(丙烯／乙烯)嵌段共聚物既有较好的刚性，又有好的低温韧性，其增韧效果比无规共聚物要好。其主要用途为制造大型容器、周转箱、中空吹塑容器、机械零件、电线电缆包覆制品，也可用于生产薄膜等产品
3橡一塑共混改性
在PP中加橡胶或热塑性弹性体是PP最常用的增韧方法，PP增韧常用的弹性体有茂金属催化剂合成的聚烯烃弹性体(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、乙丙橡胶(EPR)、(苯乙烯／丁二烯／苯乙烯)共聚物(SBS)、顺丁橡胶(BR)、异丁橡胶(IBR)，目前研究得最多的是POE和EPDM增韧。弹性体增韧PP目前广泛接受的理论是“多重银纹”理论和“银纹一剪切带”理论。而大多数情况下这两种理论所发生的情况会同时出现，因此增韧过程可简单概括为：弹性体以分散相形式分散于基体树脂中，分散相弹性体粒子之间存在一定的
(一)聚丙烯的生产工艺
全球PP生产工艺中，Basell公司的Spherizone环管气相工艺占主导地位，产量约占全球PP总量的50％；其次是DowChemical公司的Unipol气相工艺、BP公司的Innovene气相工艺、NTH公司的Novolen气相工艺、三井石化公司的Hypol釜式本体工艺、Borealis公司的Borstar环管／气相工艺等。液相和气相工艺正在世界范围内得到普及。
1.1Spheripol二代工艺
Basell公司的Spheripol二代工艺采用第四代催化剂体系，通过应用双环管结构的聚合反应器，可生产一些新牌号的产品。预聚合和聚合反应器的设计压力等级提高，使新牌号的性能更好，老牌号的产品性能得以改进，也更利于对形态、等规度和分子量的控制。Spheripol二代工艺特点为：
（1）使用第四代催化剂系统，可生产双峰聚丙烯和高刚性、高结晶性、高净度的产品。
（2）预聚合和聚合反应的压力等级提高，可以使环管反应器中的氢气含量增高，扩大了MFR的范围，增加了产品的强度，改善产品的性能。
1.3Borstar生产工艺
Borealis公司(北欧化工)的Borstar工艺源于北星双峰聚乙烯生产工艺，采用双反应器即环管反应器串联气相反应器生产均聚物和无规共聚物，再串联一台或两台气相反应器则可生产抗冲共聚物产品。传统的聚丙烯工艺在丙烯的临界点以下进行聚合反应，为防止轻组分(如氢气、乙烯)和惰性组分生成气泡，聚合温度控制在7O℃～8O℃。Borstar聚丙烯工艺的环管反应器则可在高温或超过丙烯超临界点的条件下操作，聚合温度和压力都很高，能够防止气泡的形成。
(二)聚丙烯的应用进展
灯具工业的发展离不开灯具塑料化的进程，PP用于灯具工业具有较强的竞争力，价格便宜，但因其模量和耐热性较低，冲击强度较差，因此不能直接用作户外灯具的外壳，户外灯具的外壳中使用的均为改性PP产品，其耐热性可由80℃提高到145℃～150℃，并能承受高温750～1000h后不老化，不龟裂。一般可由共聚反应获得，也可在反应挤出机组内加优良改性剂改性制得。这种树脂成型收缩率调节范围宽，可在ABS或HIPS使用的模具上注塑成型而无需更换模具，制品表面能制成消光、珠光或直接喷涂，因此户外灯具的外壳越来越多使用ＰＰ材料
参考文献:
[1]吴长江．聚丙烯技术新进展
[2]．参考标准： GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击
[3]．石油化工，
[4]．2006GB/T10592
论文作者:何武春
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/25
标签：共聚物论文; 灯具论文; 工艺论文; 乙烯论文; 丙烯论文; 反应器论文; 产品论文; 《基层建设》2018年第8期论文;