控制改性聚丙烯的收縮率對聚丙烯取代傳統的工程塑料具有非常重要的意義。引起聚丙烯收縮的主要原因：結晶收縮和取向收縮。聚丙烯作為高結晶聚合物，在冷卻過程中會發生結晶，聚丙烯分子鏈結晶緊密排列，結構變得規整有序，宏觀表現為較大的體積收縮。收縮率的大小與結晶度呈正相關，因此控制聚丙烯的結晶度成為控制降低聚丙烯收縮率的關鍵。取向也是影響聚丙烯收縮的主要原因。取向包括分子鏈、鏈段以及結晶聚合物的晶片、晶帶沿特定方向的擇優排列。與熔體流動方向壹致的取向結構，會在壹定程度上回到卷曲狀態，在取向方向上制品尺寸將會因卷曲收縮而減小，這就是取向收縮。取向收縮與內應力有關，內應力越大則取向收縮越大。壹般而言，取向收縮在取向方向上較為顯著，取向收縮與取向程度成正比。
各種不同的無機填料，如玻璃纖維、滑石粉、碳酸鈣、雲母粉、矽灰石、硫酸鋇、石墨、碳纖維等，被應用於聚丙烯的填充增強改性；彈性體如POE和EPDM等，聚乙烯如HDPE和LLDPE對聚丙烯進行增韌改性，改善其綜合性能。填充、增韌、增強等技術是目前聚丙烯主要的改性方法，也成為了控制聚丙烯收縮率的重要方法。加入無機填料，通過無機填料的結構來抵抗聚丙烯的收縮。另壹種是加入壹個組分，使得兩個組分的分子鏈相互纏繞，改變聚丙烯的結晶，達到控制聚合物收縮率的目的。
1***混改性
***混改性是指在原來的塑料體系中，利用體系之間的相容性或反應***混原理，通過各種混合方法混進壹種或多種塑料或彈性體，最後形成宏觀均壹、微觀上相分離的新型材料。用於PP***混改性的材料很多，如熱塑性彈性體POE、EPDM、SBS等，以及聚乙烯HDPE和LLDPE。在聚丙烯中加入相應的塑料或彈性體，外來的分子鏈會不同程度地擾亂聚丙烯的結晶，降低聚丙烯的收縮率。
王愛東等 [1] 將POE與PP***混，研究了不同種類的POE對PP收縮率的影響，結果表明乙烯-辛烯***聚物比乙烯-丁烯***聚物對聚丙烯結晶度的影響更大，表現出更低的收縮率。這是由於POE的側基鏈段越長，對PP的分子鏈的纏繞作用越強，限制PP結晶能力也越強，因此收縮率更小。
另外，寧凱軍等 [2] 也研究了POE和POP（丙烯基彈性體）對滑石粉改性聚丙烯收縮率的影響。兩種***混體系中，隨著彈性體用量的增加，體系的收縮率都逐漸下降。在質量分數為20%的情況下，POE的改性效果優於POP，***混體系的收縮率下降到0.65%~0.77%，原因可能歸因於它們與PP基體之間的相容性，丙烯基彈性體POP與PP之間的相容性優於POE，所以相容性越好對PP收縮率的降低程度就越小，分散相越復雜對降低PP收縮率的貢獻就越大。
羅忠富等 [3] 以滑石粉為填料，以POE和PE為改性劑，研究了改性劑用量對收縮率的影響，結果表明：LLDPE對收縮率的影響明顯較HDPE大，可能歸因於LLDPE對聚丙烯的結晶行為影響較大。隨著POE用量的增加，PP的收縮率逐漸降低，當POE添加量為15%時，PP的收縮率降至0.9%左右。
李榮群等 [4] 在專利公布了壹種高光澤、低收縮的改性聚丙烯復合材料及其制備方法，采用低收縮的聚苯乙烯和聚丙烯合金化制備出了低收縮改性聚丙烯，但是由於PP與PS的結構差異很大，相容性較低，易出現分層，導致產品的穩定性差，同時因為PS與PP的耐候性均較差，所以耐候性較低。
2填充改性
用於PP填充改性的無機粉體主要有滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、雲母粉、矽灰石等。無機粉體不僅降低了成本，更加提升了材料的綜合性能，如硬度、強度、熱變形溫度等，而對PP收縮率的影響也較為明顯，其影響主要有三個方面：壹是無機填料本身不收縮，它的加入從整體上降低了PP的成型收縮率；二是填料的加入降低了PP的結晶度，從而降低了收縮率；三是微細無機填料的加入，起到壹種成核劑的作用，改變了聚丙烯的形態，防止了較大球晶的形成。
馬旭輝等 [5] 研究了不同形狀的無機填料對PP收縮率的影響因素，研究表明，礦粉能很好地限制復合材料的收縮，片狀滑石粉和針狀矽灰石對PP收縮率的限制作用比粒狀碳酸鈣更明顯，單壹礦物的粒徑越小，復合材料的收縮率就越小。復合材料的收縮率隨著礦物填料的填充量的增加而減小。當滑石粉的質量分數為30％時，收縮率為0.768％。
楊儷辰 [6] 也研究了無機剛性粒子對改性聚丙烯收縮率的影響，不同的填料對改性PP的收縮率的影響不同，這主要是由於不同填料的結構不同而造成的差異。滑石粉和雲母粉均為片狀結構，在成型過程中，分子鏈會隨著滑石粉和雲母粉的片狀層呈壹定取向排列，片狀結構限制了取向收縮，矽灰石屬於針狀結構，在成型過程中取向排列程度比較小，所以對收縮率的影響程度要小於滑石粉，而碳酸鈣屬於粒狀結構，在成型過程中分子鏈也不會發生取向，因此對收縮率的影響也相對要小。
周春懷等 [7] 為提高材料剛性和降低收縮率，采用無機填料增強的方法，先用活化超細重質碳酸鈣和滑石粉復合增強的方法，結論如下：單獨用20%滑石粉和碳酸鈣時，材料的收縮率分別是0.82%和0.87%，而當用10%滑石粉和10%碳酸鈣復合填充時，收縮率降到0.74%，這主要是由於無機填料之間的協同效應。
劉朝富等 [8] 在研究滑石粉對聚丙烯/滑石粉復合材料收縮率的影響時，發現隨著滑石粉用量的增加，材料的收縮率逐漸降低；在相同條件下，滑石粉的粒度越小，材料的收縮率越低。將兩種不同粒度的滑石粉復配得出如下結論：在總添加量為27.5%，兩種滑石粉之間的比例為1:2時，材料的收縮率最低，達到0.556%。當為單壹的粗粒子或細粒子時, 粒子間堆砌出現較大的縫隙, 形成所謂的“空洞效應”，堆積密度變小；粗粒子形成更大的空穴，材料在成型時收縮率較大。而當粗細兩種粒子復配時, 粗粒子間的縫隙由細粒子來填補，形成所謂的“二次填充效應”，填料的密實度變大，整體收縮率降低。
張新亞等 [9] 在聚丙烯基體中引入粉狀聚乙烯和無機填料滑石粉復配，同時側餵加入鈣鹽晶須，粉狀聚乙烯明顯改善了無機填料在體系中的分散能力，進而提高了聚丙烯復合材料的流動性；采用粒徑較小的填料改善了材料沖擊韌性不足的缺點。通過側餵料的方式加入鈣鹽晶須保持了原有的長徑比特性，充分發揮了鈣鹽晶須降低收縮率的能力。
3增強改性
玻璃纖維對聚丙烯改性料成型收縮率的影響最大。當玻璃纖維的含量達到30%時以上時，其聚丙烯改性料的成型收縮率從1.8%下降至0.5%，而且表面處理過的玻纖對成型收縮率影響大於未進行處理的玻纖。玻纖的加入壹方面破壞了聚丙烯的結晶度，從而影響收縮率，更重要的是玻璃纖維限制了聚丙烯的結晶收縮。
陳延安等 [10] 在研究 汽車 保險杠專用料時采用短切扁平玻璃纖維替代了部分超細滑石粉，不僅顯著提高了聚丙烯復合材料的剛性，同時顯著降低了材料的收縮率和後收縮率。而且由於扁平玻璃纖維的截面呈現扁平狀，纖維整體呈現類似滑石粉的片狀結構，因此流動性遠高於通常的圓形截面玻璃纖維，制件表面沒有浮纖，而且註塑過程中在制件內部的分布趨向於各向同性，也不會出現壹般玻纖出現的翹曲現象。
展望
低收縮改性聚丙烯由於其優異的性能，逐漸被應用於現代工業。通過選擇合適的原料，增韌、填充、增強等改性方法，不同低收縮率的改性聚丙烯實現了可控制備。為了將低收縮改性聚丙烯應用於更多的領域，對改性聚丙烯有了高光、高流動性、高硬度、抗靜電、高耐熱、高抗沖等特殊要求，這也將繼續成為技術工作者今後的研發方向。
參考文獻
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