聚丙烯收缩率难控制吗？事实证明，这五个因素都是错的

2022年07月07日

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本文系统探讨了聚丙烯（PP）成型收缩率的成因及调控路径。指出高结晶度是导致PP收缩大（1.7–2.2%）的根本原因，并从五大维度分析改性对收缩速率的影响：1）橡胶类弹性体（POE/EPDM/SBS）添加可降低收缩，且POE效果最优；2）矿物填料（如滑石粉、碳酸钙）通过稀释、成核及结晶干扰作用减缩，其形态、粒径、表面处理及填充量均显著影响效果；3）玻璃纤维（尤其经表面处理或长纤）抑制结晶收缩效果最突出，30%添加可使收缩率降至0.5%；4）PE共混破坏双方结晶结构，协同降缩；5）PP自身熔体流动速率（MFR）升高（即分子量降低）反而加剧收缩。文章强调精准调控结晶行为是优化PP改性材料尺寸稳定性的关键，为工程替代与质量管控提供理论依据与实践参考。（字数：498）

聚丙烯是使用最广泛的通用塑料类型之一。它具有密度低、刚性好、抗挠曲、耐化学腐蚀、绝缘性好等优点。其缺点是低温冲击性能差、易老化、成型收缩大。

通过改性可以提高聚丙烯的低温冲击性能、成型收缩性能和热老化性能。如果能控制好收缩速度，对聚丙烯改性材料的推广使用具有重要意义，也是保证产品质量的重要方面。尤其是用改性聚丙烯代替传统的工程塑料，其收缩率是非常重要的。

在中国，对聚丙烯的改性技术已经比较成熟，但对收缩速率的分析比较分散。小巴整合了现有的信息，并对这一问题进行了一些阐述，希望能为行业内的大家提供思路。

聚丙烯的成型收缩大是聚丙烯本身的一大缺点，这主要是由于聚丙烯的结晶度较高。结晶聚丙烯的比重增大，体积减小。当结晶度为0.851%和100%时，其比重分别为0.851和0.936。因此，纯PP的成型收缩一般在1.7-2.2之间。

控制聚丙烯的成型收缩主要是在成型过程中控制其原料的结晶度：结晶度越小，成型收缩越小；反之，结晶度越高，成型收缩越大。

在聚丙烯改性塑料中，各种改性剂的加入不同程度地破坏了聚丙烯的原有结晶度，从而改变了聚丙烯原有的成型收缩。

1.橡胶对聚丙烯收缩速率的影响

随着橡胶含量的增加，成型收缩呈下降趋势。这主要是因为橡胶的加入破坏了聚丙烯本身的结晶度，导致了成型收缩率的下降，而POE、EPDM和SBS三种弹性体对成型收缩速度的影响也不同。

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当弹性体含量小于5%时，不同类型的弹性体对PP收缩速率的影响基本相同。只有当弹性体含量超过5%后，不同品种弹性体的影响程度才有所不同，对收缩速率的影响大小顺序为POE>三元乙丙橡胶>SBS，这与弹性体对PP的增韧作用一致。

在PP中，无机填料和弹性体混合加入，降低收缩效果较好。

2.矿物填充对聚丙烯改性材料成型收缩的影响

聚丙烯的矿物添加剂主要有碳酸钙、滑石粉、云母粉等，矿物添加剂影响聚丙烯改性材料成型收缩的原因主要有三个：

一是矿物添加剂本身不收缩，它的加入从总体比例上降低了聚丙烯改性材料的收缩速度；二是矿物添加剂的加入必然会影响聚丙烯的结晶度，从而影响收缩速度；三是矿物添加剂加入后，起到成核剂的作用，改变了聚丙烯的结构状态，防止了大球晶的形成，也影响了聚丙烯的成型收缩。

1)填充物的形状

不同形状的无机填料对收缩的影响不同，具体影响顺序为片状>针状>颗粒>球形。

2)填充物的粒度

同一种填料的不同粒度对收缩的影响不同。颗粒越小，收缩减少的幅度越大。以滑石粉填充PP(20%滑石粉+8%POE)为例，研究了不同粒径滑石粉对PP收缩性能的影响。

3)填料的表面处理

对于相同的填料，在与树脂复合时是否进行表面处理对收缩速率有不同的影响。经表面处理的填料对干缩率的影响较大。

4)填充量

相同的填料用量不同，对干缩率的影响也不同。填充量越大，缩水率下降幅度越大。

3.纤维对聚丙烯改性材料成型收缩的影响

这里所说的纤维包括各种类型的无机纤维和有机纤维。以短玻璃纤维增强为例，在PP树脂中加入不同含量的玻璃纤维可以大大降低其成型收缩。

与短玻璃纤维相比，长玻璃纤维增强聚合物的优点是收缩小，纵向和横向收缩一致。晶须增强聚合物的收缩比玻璃纤维增强聚合物的收缩小。

玻璃纤维对聚丙烯改性材料的成型收缩影响最大。当玻璃纤维含量达到30%以上时，PP改性材料的成型收缩速率从1.8下降到0.5，且表面处理的玻璃纤维对成型收缩速率的影响比未经处理的玻璃纤维更大。

玻璃纤维的加入破坏了聚丙烯的结晶度，影响了收缩速度，更重要的是，玻璃纤维限制了聚丙烯的结晶收缩。

四、聚乙烯加入对聚丙烯成型收缩率的影响

聚乙烯的加入也影响聚丙烯改性材料的成型收缩率。聚乙烯虽然也是结晶度高的塑料，但成型收缩率也很大，但加入聚丙烯后，各自的结晶度都会受到不同程度的破坏，从而降低了整体成型收缩率。

它可以与其他树脂共混，也可以化学交叉和嫁接改性。