矿物质填充改性是最目前增强PP改性塑料的广泛采用途径。向PP原料中添加碳酸钙、滑石粉、硅灰石、玻璃微珠、云母粉等矿物质。这些矿物质不仅可以在一定程度上改善PP聚丙烯材料的力学性能和冲击韧性,降低PP聚丙烯材料的成型收缩率以加强其尺寸稳定性,并且由于矿物质与PP基体在成本上的巨大差别,可以大幅度降低PP改性塑料的成本。
目前,矿物填充PP改性塑料在家电中的应用部位主要包括:波轮洗衣机和滚筒洗衣机的内桶、波轮和取衣口等部件;微波炉的密封条、扬声器喇叭口、喇叭支架;冰箱的搁物架;电饭煲的外壳和底座等。
洗衣机的内桶原来采用不锈钢制作,20世纪90年代美国BASELL公司和韩国三星公司开始研究“利用PP改性塑料来替代不锈钢制作滚筒洗衣机内桶”,并实现了商品化。此后,洗衣机企业开始大量使用此种改性料。这种材料的矿物质添加量高达4o%,其拉伸强度达33MPa,断裂伸长率可达90%以上,缺口冲击强度约为10KJ/㎡。日前,这种PP改性塑料除了用于制造洗衣机的内桶以外,还被用于制造波轮和取衣口等部件,仅海尔集团每年的用量就在1700t左右(每个洗衣机内桶约重2kg)。
微波炉的很多部件也采用矿物增强PP塑料、增韧PP塑料制造。例如,微波炉门体的密封条、微波炉扬声器喇叭口、喇叭支架等。由于矿物质的加人,可以在PP改性塑料本身较高的耐热温度的基础上,使其耐热温度进一步得到提高,以适应微波炉对高温的要求。
近年来,原材料价格大幅度飙升,迫于成本压力,许多注塑厂家都在考虑用聚苯乙烯替代ABS或用PP改性塑料替代聚苯乙烯产品以降低成本,于是出现了大量的PP改性塑料成功替代聚苯乙烯的例子。例如,选用矿物质增强、增韧PP改性塑料替代原来的聚苯乙烯材料注塑冰箱抽屉后,每吨原材料可以节约成本1500~2000元。由于用量很大,仅海尔集团一年大约就要消耗这种PP改性塑料1000t。另外,很多冰箱企业的冰箱台面板也换用了矿物质增强增韧PP改性塑料,例如,科龙电器、美菱电器等公司。虽然PP改性塑料的力学性能比聚苯乙烯稍差、存在扭曲变形、缩痕、刚性较差等问题,利用PP改性塑料韧性好和MFR高的特性,将制品重新设计,在制品侧面与顶面的交接部位增设实体加强筋,如此设计使制品刚度较差的问题基本得到解决,从而可以大量节约材料成本。
用于电饭煲上的塑料制件的PP改性塑料主要分为高光泽类和耐热类,电饭煲外壳要求具有较高的光泽度,而底座则要求材料较高的耐热性。电饭煲的外壳以前主要是由ABS制作,由于成本压力,现在主要采用PP改性塑料来替代ABS。电饭煲外壳材料要求具有高光泽、低收缩性能,可以通过矿物填充的方法改善收缩性,但是在矿物的选择上要选择对表面光泽影响小的玻璃微珠、硫酸钡、碳酸钙等,必要时也可以通过成核剂、润滑剂、荧光剂等来改善表面光泽。