礦物質(zhì)填充改性是最目前增強PP改性塑料的廣泛采用途徑。向PP原料中添加碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、玻璃微珠、云母粉等礦物質(zhì)。這些礦物質(zhì)不僅可以在一定程度上改善PP聚丙烯材料的力學性能和沖擊韌性,降低PP聚丙烯材料的成型收縮率以加強其尺寸穩(wěn)定性,并且由于礦物質(zhì)與PP基體在成本上的巨大差別,可以大幅度降低PP改性塑料的成本。
目前,礦物填充PP改性塑料在家電中的應用部位主要包括:波輪洗衣機和滾筒洗衣機的內(nèi)桶、波輪和取衣口等部件;微波爐的密封條、揚聲器喇叭口、喇叭支架;冰箱的擱物架;電飯煲的外殼和底座等。
洗衣機的內(nèi)桶原來采用不銹鋼制作,20世紀90年代美國BASELL公司和韓國三星公司開始研究“利用PP改性塑料來替代不銹鋼制作滾筒洗衣機內(nèi)桶”,并實現(xiàn)了商品化。此后,洗衣機企業(yè)開始大量使用此種改性料。這種材料的礦物質(zhì)添加量高達4o%,其拉伸強度達33MPa,斷裂伸長率可達90%以上,缺口沖擊強度約為10KJ/㎡。日前,這種PP改性塑料除了用于制造洗衣機的內(nèi)桶以外,還被用于制造波輪和取衣口等部件,僅海爾集團每年的用量就在1700t左右(每個洗衣機內(nèi)桶約重2kg)。
微波爐的很多部件也采用礦物增強PP塑料、增韌PP塑料制造。例如,微波爐門體的密封條、微波爐揚聲器喇叭口、喇叭支架等。由于礦物質(zhì)的加人,可以在PP改性塑料本身較高的耐熱溫度的基礎上,使其耐熱溫度進一步得到提高,以適應微波爐對高溫的要求。
近年來,原材料價格大幅度飆升,迫于成本壓力,許多注塑廠家都在考慮用聚苯乙烯替代ABS或用PP改性塑料替代聚苯乙烯產(chǎn)品以降低成本,于是出現(xiàn)了大量的PP改性塑料成功替代聚苯乙烯的例子。例如,選用礦物質(zhì)增強、增韌PP改性塑料替代原來的聚苯乙烯材料注塑冰箱抽屜后,每噸原材料可以節(jié)約成本1500~2000元。由于用量很大,僅海爾集團一年大約就要消耗這種PP改性塑料1000t。另外,很多冰箱企業(yè)的冰箱臺面板也換用了礦物質(zhì)增強增韌PP改性塑料,例如,科龍電器、美菱電器等公司。雖然PP改性塑料的力學性能比聚苯乙烯稍差、存在扭曲變形、縮痕、剛性較差等問題,利用PP改性塑料韌性好和MFR高的特性,將制品重新設計,在制品側(cè)面與頂面的交接部位增設實體加強筋,如此設計使制品剛度較差的問題基本得到解決,從而可以大量節(jié)約材料成本。
用于電飯煲上的塑料制件的PP改性塑料主要分為高光澤類和耐熱類,電飯煲外殼要求具有較高的光澤度,而底座則要求材料較高的耐熱性。電飯煲的外殼以前主要是由ABS制作,由于成本壓力,現(xiàn)在主要采用PP改性塑料來替代ABS。電飯煲外殼材料要求具有高光澤、低收縮性能,可以通過礦物填充的方法改善收縮性,但是在礦物的選擇上要選擇對表面光澤影響小的玻璃微珠、硫酸鋇、碳酸鈣等,必要時也可以通過成核劑、潤滑劑、熒光劑等來改善表面光澤。