聚烯烃共混改性
- 格式:doc
- 大小:30.00 KB
- 文档页数:3
关于聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯)共混改性的现代研究摘要随着当今社会的快速发展和科学技术的不断进步,高分子材料在工农业中应用的比重也在不断增加,并得到了广泛的应用。
由于塑料是高分子材料发展的重要内容之一,PP在使用过程中,不仅应该具有较高的强度,也应该有良好的韧性。
因此对通用大品种树脂聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)开展改性研究一直是高分子材料科学研究领域的重要课题。
关键词聚烯烃;聚丙烯;聚乙烯;共混改性前言众所周知,PP和PE是重要的通用大品种树脂,聚丙烯(PP)具有比重小、耐应力开裂性和耐磨性能突出、较好的耐热性和化学稳定性等优点,但脆性和低温抗冲击性能差。
聚乙烯(PE)具有优良的电绝缘性、耐化学性、耐低温性和良好的加工流动性等特点,但耐热性差、耐大气老化性能差以及易应力开裂等缺点也相当突出。
因此聚丙烯和聚乙烯的改性研究已经成为目前高分子材料科学研究的重点,本文主要对聚丙烯(PP)与聚乙烯(PE)的共混改性进行研究与探讨。
1 聚烯烃概述1.1 聚丙烯聚丙烯(即)是非常重要的廉价通用高分子材料,它具有比重小、耐应力开裂性和耐磨性能突出、较好的耐热性和化学稳定性等优点,广泛用于薄膜、管材、板材、注射产品及中空制品中。
聚丙烯相对低的价格和适宜的特性提高了它的市场效能,不仅用做其他材料的替代物,而且也不断地开发出一些新的应用[1]。
1.2 聚乙烯聚乙烯工艺化已有60多年的歷史,聚乙烯现在是世界上产量最大、品种繁多的最重要的合成树脂之一。
其应用已深入到国民经济的各个部门和人们的日常生活中。
历经半个多世纪的开发,现在已能生产各种类型和品级的聚乙烯树脂,可以做成不同形式、不同用途的系列制品。
在满足最终用途的前提下,与其他聚合物和非聚合物材料相比,聚乙烯树脂以其价廉质优而具有强劲的市场竞争力,已发展成生产量大、用途宽广的最重要的一类通用树脂。
2 聚烯烃(聚丙烯,聚乙烯)共混改性方法2.1 塑料增韧PP采用塑料类作为PP增韧改性的改性剂,不仅可以达到增韧的目的,而且可使材料的耐磨性、染色性等得到改善,且价格低廉。
聚烯烃共混改性张伟(12高材2班,学号120309210)摘要:聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)是重要的通用大品种树脂,PP 具有比重小、耐应力开裂性和耐磨性能突出、较好的耐热性和化学稳定性等优点,但脆性和低温抗冲击性能差。
PE具有优良的电绝缘性、耐化学性、耐低温性和良好的加工流动性等特点,但耐热性差、耐大气老化性能差以及易应力开裂等缺点也相当突出。
因此对通用大品种树酯PP和PE开展改性研究一直是高分子材料科学研究领域的重要课题。
本文分别就蒙脱土(MMT)、纳米二氧化硅(SiO2)、β晶型成核剂、尼龙6(PA6)和聚氨酯(PU)对PP与PE的共混改性进行研究与探讨。
选用几种不同型号MMT(未经处理的M-5和经有机化处理的DK4,DK1N)分别与PP进行熔融共混,制得PP/MMT 复合材料。
讨论了共混复合材料的力学性能、耐热性及流动性,同时考察了PP-g-MAH的不同含量对复合体系相容性的影响。
关键词:聚烯烃,共混,改性。
正文:一、共混改性的目的与作用:1、对提高材料的综合性能,使用性能,改善加工性能,制备新材料满足特定需要,降低生产成本等有非常重要的意义。
2、综合均匀各聚合物组分的性能,取长补短,消除各单一聚合物组分性能上得弱点,获得综合性能较为理想的聚合物材料。
二、研究进展:1 接枝改性PE和PP均为部分结晶的非极性聚合物,表面能低,印刷性、染色性及与极性高聚物(如尼龙6、聚碳酸酯(PC)等)、无机填料或金属的相容性较差,很难进行复合或黏接。
通过含有碳碳不饱和双键极性功能单体与聚烯烃进行接枝改性可增加聚烯烃的极性和反应性,实现功能化。
一般认为,功能基团趋向于在聚烯烃基质的表面排列,这样更有利于增强聚烯烃与其他基质的相互作用和物理相容性。
马来酸酐(MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸及其酯类、丙烯腈、苯乙烯及其同系物和富马酸等作为聚烯烃的接枝单体均有研究,接枝物的黏接性、亲水性及其与极性高分子的相容性显著提高。
北京化工大学高分子材料改性原理及技术论文论文题目:PP共混改性的概述提交论文时间:2018年 12月5日目录第二章PP的共混改性 (4)1.改进PP耐低温冲击性 (4)1.1 PP/EPR、PP/EPDM (5)1.2 PP/SBS (5)1.3 PP/POE (6)1.4 PP/POE/PE (7)2.改进PP透明性 (9)2.1基体树脂的选用 (9)2.2成核剂的选用 (10)2.3成核剂用量的确定 (10)2.4其他助剂对透明性的影响 (11)2.5挤出工艺温度的影响 (11)2.6聚丙烯透明改性后的典型性能分析 (12)3. 改进PP着色性 (12)3.1工艺路线确定 (12)3.2结果与讨论 (13)4. 改进PP亲水性 (13)4.1 亲水助剂 (14)4.2 共混体系相容性 (14)4.3 其它工艺条件 (15)4.4 共混对聚丙烯其它性能的影响 (15)5. 改进PP抗静电性 (15)5.1实验试剂 (16)5.2核一壳结构聚苯胺粉末的制备 (16)5.3聚丙烯/聚苯胺复合材料的制备 (16)5.4测试 (16)5.5 结果与讨论 (16)参考文献 (17)第二章PP的共混改性聚丙烯 ( PP)是由丙烯聚合而得到的高分子化合物。
由于其原料丰富, 合成工艺比较简单, 与其他通用热塑性塑料相比, PP 具有相对密度小、价格低, 并有突出的耐应力、开裂性和耐磨性, 近年来发展迅速。
它是通用热塑性塑料中增长最快的品种, 在经济建设和人民生活中的地位日益重要, 成为塑料中产量增长最快的品种, 但聚丙烯也存在低温脆性、机械强度和硬度较低、成型收缩率大、易老化、耐温性差等缺点。
为了长期使用并扩大应用范围, 需对聚丙烯塑料进行改性。
PP改性的主要方法有化学法(共聚、交联、接枝)和物理法(填充和共混)。
国外对接枝等化学改性法研究较多,而且总的来说,化学改性法难度大,对经济技术等要求较高,所生产的树脂牌号较少,满足不了工业上对材料的高抗冲需求,而共混法工艺简单,经济实用,有很好的发展前景。
聚烯烃的改性技术进展【摘要】聚烯烃材料具有原料来源丰富、价格低廉、加工成型方便、综合性能好等许多优点,已经成为目前市面上产量最大、应用最广的一类高分子材料。
然而聚烯烃材料本身所存在的耐热性能差、加工尺寸精度差、易老化等缺陷严重影响了应用领域的拓展,为了改善这些不足,对聚烯烃材料进行改性备受关注。
对聚烯烃进行改性的常用方法可分为填充改性、共混改性、形态控制改性、界面相容化改性几大类。
【关键词】导热塑料;国内外;研究进展1 填充改性技术的研究进展填充改性具有效果明显、工艺简单、成本低等优点,是工业上最常用的塑料改性方法。
能当作填充改性填料的物质必须满足一些基本条件[1]:耐热性好,加工过程不分解而损害材料使用性能;分散性好,加入后不过多损害加工性能;不与基体材料发生不良化学反应;在成型后的制品中不会发生表面析出;价格便宜,来源丰富等。
填充改性按填充物种类可分为无机填充和有机填充两类。
无机填充改性指在材料中添加无机填料。
常被用做无机填料改性聚烯烃材料的主要有:氧化物类;氢氧化物类;碳酸盐类;硫酸盐类;碳素;硅酸盐。
有机填充改性是在材料中添加有机填料物质。
常被用作有机填料填充聚烯烃的主要有:天然纤维素纤维类、有机合成纤维类以及有机阻燃剂类等。
其中用天然有机木粉填充聚烯烃材料制备的木塑复合材料是目前许多国家致力于工业化的一个热点,这类复合材料综合了植物纤维和聚烯烃塑料二者的优点,能有效地缓解过度开发而引发的资源贫乏、木材短缺等问题,是一种资源节约型、环境友好型的复合材料[2]。
除此之外,目前一些国内外学者也致力于开发一些有机-无机杂化填充的聚烯烃复合材料,以在成本和性能等方面求得平衡。
如Mohanty [3]等人通过熔融挤出制备了一种剑麻纤维和玻璃纤维杂化增强的PP复合材料,最终得到一种成本低廉、综合性能很好的有机-无机纤维杂化增强PP材料。
2 共混改性技术的研究进展共混改性是在树脂基体中混入一种或多种其他高分子物质,因此共混物也被称为聚合物合金。
《交联和共混改性聚烯烃弹性体(POE)的研究》交联与共混改性聚烯烃弹性体(POE)的研究一、引言聚烯烃弹性体(POE)以其优异的弹性、柔韧性和良好的加工性能,在汽车、电子、包装、建筑等多个领域得到了广泛应用。
然而,为了满足日益增长的应用需求和性能要求,对POE的改性研究显得尤为重要。
本文将重点探讨交联和共混改性两种方法在聚烯烃弹性体(POE)中的应用及其对性能的影响。
二、交联改性聚烯烃弹性体(POE)交联改性是一种通过化学或物理方法在聚合物分子链之间形成交联点,从而提高材料性能的技术。
在聚烯烃弹性体(POE)中,交联改性可以有效地提高其力学性能、热稳定性和耐候性。
1. 交联改性的方法交联改性可以通过化学交联和物理交联两种方式实现。
化学交联主要通过添加交联剂,使聚合物分子链之间形成化学键;而物理交联则主要通过控制聚合物的结晶度和分子链的排列来实现。
2. 交联改性的影响交联改性可以显著提高POE的拉伸强度、撕裂强度和耐热性能。
同时,交联还可以改善POE的加工性能,使其在高温下仍能保持良好的弹性。
然而,过度的交联可能导致材料变脆,因此需要控制好交联程度。
三、共混改性聚烯烃弹性体(POE)共混改性是将两种或多种聚合物、添加剂或填料进行混合,以改善材料的性能。
在聚烯烃弹性体(POE)中,共混改性可以引入其他聚合物的优点,从而提高其综合性能。
1. 共混改性的方法共混改性可以通过熔融共混、溶液共混和乳液共混等方式实现。
熔融共混是一种常用的方法,将不同性质的聚合物在高温下熔融混合,然后进行冷却和固化。
2. 共混改性的影响共混改性可以改善POE的加工性能、力学性能、耐热性能和阻燃性能等。
例如,通过与橡胶、塑料等其他聚合物的共混,可以改善POE的硬度、强度和耐磨性能。
此外,添加适量的添加剂和填料还可以提高POE的阻燃性能和耐候性能。
四、结论交联和共混改性是提高聚烯烃弹性体(POE)性能的有效方法。
交联改性可以显著提高POE的力学性能和耐热性能,而共混改性则可以引入其他聚合物的优点,从而改善POE的综合性能。
二、聚烯烃改性1、聚乙烯改性(1)国际上现用少量高密度聚乙烯掺入到低密度聚乙烯中以达到防止或减少封拈效果。
(2)加入少量(0.05~0.1%)油酸胺化物,可大为减少薄膜封粘。
如果加入0.5~2%的聚丙烯,可提高其透明度(3)用二氧化硅、碳素、粘土、碳酸钙,甚至一些工业废渣作为填充剂,填充量可达1:1,虽增强刚性,但抗张强度、延伸率、抗裂强度却有所下降,然而脆性化温度有所提高。
(4)以交联剂交联改性,为目前欧美研完的一种聚乙烯聚联改性新方法。
交联工艺有下列几种:A、有机过氧化物交联厂B、叠氦化物交联C、放射线交联D、热交联F、烷硅交联,H、发泡交联。
(5)光氯化聚乙烯薄膜生产已经工业化,其可分为二种光氯化方法(①日本采用光氯化照射室方法,即将聚乙烯薄膜在照射室内二面用氯气与之接触,并在一面用紫外线照射,这样氯原子不断扩散,紫外线也溅射到薄膜上,即使不直接接触光的面,同样得以光氯化。
②利用透过室方法,即将聚乙烯薄膜在透过室内,在绝对抽真空情况下一面用光照射,仅只有一面与氯气接触,并在同一面用紫外线进行光照。
除上述两种光氯化方法外,若二面同时用紫外线照射,效果更佳。
经光氯化改性的聚乙烯薄膜,改变其表面不活泼而难于印刷的问题,不需进行表面处理即可印刷。
聚丙烯改性聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一,由于其原料来源丰富、价格便宜、易于成型加工、产品综合性能优良,用途非常广泛,已成为发展最快的塑料品种之一。
但PP也存在一些不足,最大缺点是耐寒性差,低温易脆裂;其次是收缩率大,抗蠕变性差,容易产生翘曲变形。
与传统工程塑料相比,PP还存在耐候性差,涂饰、着色和黏合等二次加工性能差,与其他极性聚合物和无机填料的相容性差等缺陷,从而限制了其应用范围。
PP的高性能化、工程化、功能化是目前改性PP的主要研究方向。
PP改性可分为化学改性和物理改性。
化学改性主要指共聚、接枝、交联等,通过改变P的分子结构以达到改性目的。
物理改性主要包括共混、填充、复合填强、表面改性等,通过改变PP的分子聚集态结构,以达到改善材料性能的目的。
回收聚烯烃材料的改性技术及应用发布时间:2022-10-14T06:16:38.286Z 来源:《中国建设信息化》2022年11期6月作者:贺金正张雪娜崔亦林[导读] 回收聚烯烃材料是一种基于绿色低碳和环境保护的再生资源材料,它最大的优点就是可以循贺金正张雪娜崔亦林山东京博石油化工有限公司山东省滨州市 256500摘要:回收聚烯烃材料是一种基于绿色低碳和环境保护的再生资源材料,它最大的优点就是可以循环利用。
这既是一种资源的保护,也是一种节能的有效途径。
所以,在对聚烯烃树脂的合成和应用进行深入的研究时,着重对其回收利用的处理方法进行了分析,以扩大其应用范围。
关键词:回收材料;聚烯烃材料;改性技术1聚烯烃材料概述1.1聚乙烯材料聚乙烯树脂实质上属于一种通用聚烯烃材料,其是由乙烯经连锁聚合方式制成。
聚乙烯树脂是一种无毒、无色、易燃的热塑性树脂,在使用过程中会发生像蜡一样的情况。
按其产品结构的差异,可以将其划分为 LDPE、HDPE、LLDPE和UHMWPE。
按其制备工艺的不同,还可以划分为高压聚乙烯和低压聚乙烯,一般HDPE由低压装置进行生产,LDPE由高压装置进行生产,随着技术的升级,全密度聚乙烯装置可实现多种聚乙烯产品的生产。
1.2聚丙烯材料聚丙烯也是是一种通用聚烯烃材料,大部分的聚丙烯是乳白色的粒子,没有毒性和气味。
相对于聚乙烯,其具有更低的密度和较好的透明度,它是最轻的通用树脂。
聚丙烯按其空间结构的不同,可以分成三类:等规聚丙烯、间规聚丙烯、无规聚丙烯。
2回收聚烯烃材料的改性技术2.1接枝改性技术接枝法是目前聚烯烃改性的一项重要技术,它是一项新的工艺。
由于聚乙烯与聚丙烯均为局部结晶的非极性高分子,印刷性、染色性与有机填充剂之间的兼容性不佳,采用含有不饱和双极性的功能性高分子与聚烯烃进行接枝,不仅可以改善其极性、反应性,而且与其它物质的界面兼容性也会迅速改善。
此外,采用接枝技术可以有效地改善聚合物的亲水性和相容性。
关于聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯)共混改性的现代研究作者:赵艳张滨茹杨伟来源:《科学与信息化》2017年第29期摘要随着当今社会的快速发展和科学技术的不断进步,高分子材料在工农业中应用的比重也在不断增加,并得到了广泛的应用。
由于塑料是高分子材料发展的重要内容之一,PP在使用过程中,不仅应该具有较高的强度,也应该有良好的韧性。
因此对通用大品种树脂聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)开展改性研究一直是高分子材料科学研究领域的重要课题。
关键词聚烯烃;聚丙烯;聚乙烯;共混改性前言众所周知,PP和PE是重要的通用大品种树脂,聚丙烯(PP)具有比重小、耐应力开裂性和耐磨性能突出、较好的耐热性和化学稳定性等优点,但脆性和低温抗冲击性能差。
聚乙烯(PE)具有优良的电绝缘性、耐化学性、耐低温性和良好的加工流动性等特点,但耐热性差、耐大气老化性能差以及易应力开裂等缺点也相当突出。
因此聚丙烯和聚乙烯的改性研究已经成为目前高分子材料科学研究的重点,本文主要对聚丙烯(PP)与聚乙烯(PE)的共混改性进行研究与探讨。
1 聚烯烃概述1.1 聚丙烯聚丙烯(即)是非常重要的廉价通用高分子材料,它具有比重小、耐应力开裂性和耐磨性能突出、较好的耐热性和化学稳定性等优点,广泛用于薄膜、管材、板材、注射产品及中空制品中。
聚丙烯相对低的价格和适宜的特性提高了它的市场效能,不仅用做其他材料的替代物,而且也不断地开发出一些新的应用[1]。
1.2 聚乙烯聚乙烯工艺化已有60多年的历史,聚乙烯现在是世界上产量最大、品种繁多的最重要的合成树脂之一。
其应用已深入到国民经济的各个部门和人们的日常生活中。
历经半个多世纪的开发,现在已能生产各种类型和品级的聚乙烯树脂,可以做成不同形式、不同用途的系列制品。
在满足最终用途的前提下,与其他聚合物和非聚合物材料相比,聚乙烯树脂以其价廉质优而具有强劲的市场竞争力,已发展成生产量大、用途宽广的最重要的一类通用树脂。
2 聚烯烃(聚丙烯,聚乙烯)共混改性方法2.1 塑料增韧PP采用塑料类作为PP增韧改性的改性剂,不仅可以达到增韧的目的,而且可使材料的耐磨性、染色性等得到改善,且价格低廉。
聚烯烃材料具有原料来源丰富、价格低廉、加工成型方便、综合性能好等许多优点,已经成为目前市面上产量最大、应用最广的一类高分子材料。
然而聚烯烃材料本身所存在的耐热性能差、加工尺寸精度差、易老化等缺陷严重影响了应用领域的拓展,为了改善这些不足,对聚烯烃材料进行改性备受关注。
对聚烯烃进行改性的常用方法可分为填充改性、共混改性、形态控制改性、界面相容化改性几大类1、界面相容化改性技术的研究进展相容性是指共混物各组分之间相互容纳、在宏观上形成均匀材料的能力,最终影响共混物的加工和应用性能。
由于不同聚合物材料之间的分子链组成结构、极性、分子量等存在着很大差异,因此能够达到完全相容的共混物很少,绝大部分高分子材料都是互不相容的[8],因此如何改善共混物各组分之间的相容性已经成为开发新材料的关键。
目前常用相容化改性的方法有添加大分子相容剂(南京塑泰有生产)、加入低分子量偶联剂以及反应挤出技术等。
2、填充改性技术的研究进展填充改性具有效果明显、工艺简单、成本低等优点,是工业上最常用的塑料改性方法。
能当作填充改性填料的物质必须满足一些基本条件[1]:耐热性好,加工过程不分解而损害材料使用性能;分散性好,加入后不过多损害加工性能;不与基体材料发生不良化学反应;在成型后的制品中不会发生表面析出;价格便宜,来源丰富等。
填充改性按填充物种类可分为无机填充和有机填充两类。
无机填充改性指在材料中添加无机填料。
常被用做无机填料改性聚烯烃材料的主要有:氧化物类;氢氧化物类;碳酸盐类;硫酸盐类;碳素;硅酸盐。
有机填充改性是在材料中添加有机填料物质。
常被用作有机填料填充聚烯烃的主要有:天然纤维素纤维类、有机合成纤维类以及有机阻燃剂类等。
其中用天然有机木粉填充聚烯烃材料制备的木塑复合材料是目前许多国家致力于工业化的一个热点,这类复合材料综合了植物纤维和聚烯烃塑料二者的优点,能有效地缓解过度开发而引发的资源贫乏、木材短缺等问题,是一种资源节约型、环境友好型的复合材料[2]。
PP共混改性配方大全聚丙烯是目前用量最大的通用塑料之一,但较高的结晶度也给PP造成低温韧性差、成型收缩率大和缺口敏感性大等缺点,在一定程度上限制了其更广泛的应用。
共混改性是PP增韧的最有效途径。
它是利用组份之间的相容性或反应共混的原理,将两种或两种以上的聚合物与助剂在一定温度下进行机械共混,最终形成一种宏观上均匀,微观上相分离的新材料。
通过对PP的共混故性,可以使其综合性能大大提高,从而和工程塑料及聚合物合金在众多应用领域里竞争。
PP共混改性使用的主要共混物物及改性效果如下表:PP接下来就是干货满满的具体改性配方和工艺啦!1、PP/LDPE共混改性配方树脂PP100;相容剂PE-g-MAH5;LDPE20;润滑剂HSt0.3;加工工艺将PP与PE、相容剂及助剂按配方比例混合、搅拌、挤出造粒,制成改性材料。
挤出机料筒温度为:一段210℃,二段215℃,三段210℃;螺杆长径比为25:1;螺杆转速为120~160r/min。
性能PP与PE共混,可改善PP的韧性,增大低温下落球冲击强度。
按配方比例的共混材料的屈服应力13.6MPa;屈服应变率为12.3%,断裂应力为4.78MPa;断裂应变率为114.6%。
2、PP/HDPE共混改性配方树脂PP57.35;抗氧剂10760.2;HDPE40;PEPQ0.2;交联剂叔丁基过氧基异丙苯0.15;加工助剂硬脂酸镁0.1;填充剂硅灰石2;加工工艺在常温常压下,将各组分按配方比例在高速混合机中混合10min,然后采用双螺杆挤出机进行熔融共混,挤出造粒。
挤出温度150-220℃,螺杆转速为300r/min,经切粒、干燥工序制得PP/HDPE共混改性材料。
性能拉伸强度34.8MPa,悬臂梁冲击强度49.3J/m。
该材料表面消光效果良好,可用于包装、日用品和建筑材料等领域。
3、PP/LLDPE共混改性配方树脂PP(EPF30R)60-70;钛酸酯偶联剂(ND2-311)适量;LLDPE15-20;抗氧剂增韧剂POE(8150)5~10;光稳定剂适量;填充剂滑石粉(平均粒径12μm)10~15;加工工艺等高速混合机预热至110℃,加入一定量的无机填料,低速搅拌15min后,分三次加入填料质量分数为2%的偶联剂,每次加入偶联剂后,高速搅拌5min,然后放出填料备用。
聚合物纳米复合材料研究进展聚烯烃是一类综合性能优良、应用十分广泛的通用树脂。
由于其具有众多的优良特性,其发展十分迅速、应用十分普遍。
而粘土作为我国范围内来源丰富、价格低廉等优点也成为科学界研究的目标之一。
本文对聚烯烃/粘土纳米复合材料的发展进行了简单的总结。
1.聚烯烃聚烯烃是一类由烯烃以及某些环烯烃单独聚合或共聚合而得到高分子化合物。
由于其加工简单、生产能耗低、原料来源丰富等特点,发展十分迅速,在合成树脂和塑料中所占的比例逐年增加。
按体积计,聚烯烃树脂已超过钢铁,成为人类不可缺少的一类材料。
但其性能方面也存在不足与缺点:比如与工程塑料相比抗撕裂强度小、硬度小;耐摩擦、耐热、耐燃性能差;抗化学、抗环境药品性能差等[1]。
为了进一步提高材料的性能,对其进行改性,不仅具有很高学术价值,而且为传统产品的提档更新带来划时代的意义[2]。
因此,解决现有聚烯烃材料存在的各项问题,研究和开发性能更好、技术更先进、成本更低、且不会造成环境污染的聚烯烃新技术是21世纪石油化工的重要目标。
当今学术界中,通用塑料的工程化研究已成为高分子材料研究的方向之一,在这一领域中采用的首选方法就是聚烯烃塑料的填充改性。
在聚烯烃中加入填充剂可以提高材料的机械性能,改善其加工性能,同时也能降低成本[3]。
2.纳米复合材料纳米复合材料这一概念是1984年由Roy首次提出来的。
它是指复合物的分散相至少有一相的一维尺寸达到纳米级(1~100nm)的材料。
近年来,纳米复合材料的发展迅速,被称为“21世纪最有前途的材料之一”,受到了科技界的普遍关注,从而形成了纳米复合材料研究的热潮。
纳米复合材料的研究在金属和陶瓷领域开展的比较广泛和深入,而聚合物纳米复合材料的研究起步较晚,但近年来发展迅速,引起高分子科学领域的广泛关注[4]。
3.聚合物纳米复合材料聚合物纳米复合材料是以聚合物为基体(连续相)、无机粒子以纳米尺度(小于100nm)分散于基体中的新型高分子复合材料。
北京化工大学高分子材料改性原理及技术论文论文题目:PP 共混改性的概述提交论文时间:2018 年12 月 5 日目录第二章PP 的共混改性 (4)1. 改进PP 耐低温冲击性 (4)1.1 PP/EPR、PP/EPDM (5)1.2 PP/SBS (5)1.3 PP/POE (6)1.4 PP/POE/PE (7)2. 改进PP 透明性 (9)2.1 基体树脂的选用 (9)2.2 成核剂的选用 (10)2.3 成核剂用量的确定 (10)2.4 其他助剂对透明性的影响 (11)2.5 挤出工艺温度的影响 (11)2.6 聚丙烯透明改性后的典型性能分析 (12)3. 改进PP 着色性 (12)3.1 工艺路线确定 (12)3.2 结果与讨论 (13)4. 改进PP 亲水性 (13)4.1 亲水助剂 (14)4.2 共混体系相容性 (14)4.3 其它工艺条件 (15)4.4 共混对聚丙烯其它性能的影响 (15)5. 改进PP 抗静电性 (15)5.1 实验试剂 (16)5.2 核一壳结构聚苯胺粉末的制备 (16)5.3 聚丙烯/聚苯胺复合材料的制备 (16)5.4 测试 (16)5.5 结果与讨论 (16)参考文献 (17)第二章PP 的共混改性聚丙烯( PP)是由丙烯聚合而得到的高分子化合物。
由于其原料丰富, 合成工艺比较简单, 与其他通用热塑性塑料相比, PP 具有相对密度小、价格低, 并有突出的耐应力、开裂性和耐磨性, 近年来发展迅速。
它是通用热塑性塑料中增长最快的品种, 在经济建设和人民生活中的地位日益重要, 成为塑料中产量增长最快的品种, 但聚丙烯也存在低温脆性、机械强度和硬度较低、成型收缩率大、易老化、耐温性差等缺点。
为了长期使用并扩大应用范围, 需对聚丙烯塑料进行改性。
PP 改性的主要方法有化学法(共聚、交联、接枝)和物理法(填充和共混)。
国外对接枝等化学改性法研究较多,而且总的来说,化学改性法难度大,对经济技术等要求较高,所生产的树脂牌号较少,满足不了工业上对材料的高抗冲需求,而共混法工艺简单,经济实用,有很好的发展前景。
聚烯烃改性的配方
配方一:羧酸改性聚乙烯的配方
在210℃下挤出涂覆钢板上,有良好的黏结力,剥离强度达215N/cm。
配方二:PP/HDPE共混改性物的配方
混合后挤出造粒,有良好的撕裂强度,挤出片材可用于真空吸塑成型。
配方三:交联橡胶的配方
1, 1-双过氧化叔丁基-3,3,5-三甲基己垸交联剂0.8份重
以上组分混合,熟化24h、在150℃下交联5min得到撕裂强度达205. 8N/cm的透明产品。
配方四:乙丙嵌段共聚物的改性配方
混合,挤出造粒,注射或挤出制品,冲击强度为1.03~ 1.2MPa,透明度为75%~98%。
配方五:涂覆钢管的PE材料配方
上述成分混合挤出涂覆在砂磨后的钢板上,剥离强度为186N/m,耐应力开裂性为600h
配方六:耐热耐应力开裂的HDPE材料配方
上述组分混合,捏合造粒,挤出涂布,经紫外光辐射后,成为具有良好耐应力开裂性的电线护套材料。
配方七:耐汽油抗冲的PE材料配方
上述组分混合挤出或注射成型,有良好的冲击强度。
配方八:CPE改性的LDPE管材配方
(1)
上述组分混合,在180℃下挤出管材,有良好的加工性。
(2)
上述组分混合挤出,管材有良好的拉伸强度和热稳定性。
(3)
配方九:热稳定性良好的PP配方
在210℃捏合,模塑成1mm厚的板材,有良好的热稳定性。
配方十:用于薄壁制品和电线外层材料的PP配方
混合后挤出,包覆电线,发泡度为78%
配方十一:洗衣桶用的改性PP配方
此料有良好&冲击强度和延伸性,M=15g/10min,冲击强度≥4kJ/m2。
聚乙烯废旧塑料改性方法1.共混改性在回收再生的过程中,可将几种聚合物在相容剂的作用下混合,使其结构和分子间作用力发生变化,即合金化。
此种方法可使再生材料兼有很多优良的性能。
在加工过程中有目的地加人某种有特性的再生材料,可达到预期的力学效果。
如用25%质量分数的LLDPE与LDPE共混,经吹塑成地膜,厚度会比一般的地膜减少33%,其拉伸强度会增大45%以上,直角撕裂强度也会提高50%以上。
这样可大大延长农膜的使用寿命,减少使用量,降低成本。
聚乙烯的共混改性主要可分为聚乙烯族内共混改性和聚烯烃族内共混改性两大类。
(1)聚乙烯族内共混改性由于聚乙烯族内组分间相容性好,改性效果显著。
如LLDPE的各项物理性能均接近于HDPE,但其环境应力开裂性能却十分突出,在两者熔体流动速率相同的情况下,LLDPE的环境应力开裂性能约为HDPE的100倍以上。
LLDPE与HDPE能以任何比例共混,不仅可以改善HDPE的韧性,降低结晶度,还可提高HDPE的耐温性。
在回收的聚乙烯塑料中,可能有的是LDPE,有的是HDPE或LLDPE。
一般情况下,硬质PE管材大都为HDPE的制品;农用PE膜基本是LLDPE/LDPE或LDPE/HDPE的混合料吹塑膜;食品包装用膜基本为LDPE或HDPE与少量LLDPE合金吹塑膜。
按其品种迸行分拣既困难又耗费人力,若从不同品种PE可以实施共混改性的原理出发,则没有必要将PE回收品迸行分拣。
在制备PE再生合金时,要根据回收料的不同情况迸行分别处理。
首先通过小型试验测定所收集的PE型回收料的基本力学性能,如拉伸强度、拉断伸长率、冲击强度等。
然后根据再生制品对性能的要求迸行共混改性,如需要强度值高些,就混人一定量HDPE再生料或原HDPE树脂;如需冲击性能高些,就混人一定量的LDPE再生料或原树脂,一直调整到所需性能。
(2)聚烯烃族内共混改性利用回收的HDPE、LDPE或LLDPE和回收的PP料可以制备PP二元(二相)合金,也可直接采用回收农膜与回收PP料制备PP三元合金,因为通常农膜已是二元聚乙烯共混物。
PP共混改性配方大全PP共混改性配方大全聚丙烯就是目前用量最大的通用塑料之一,但较高的结晶度也给PP 造成低温韧性差、成型收缩率大与缺口敏感性大等缺点,在一定程度上限制了其更广泛的应用。
共混改性就是PP增韧的最有效途径。
它就是利用组份之间的相容性或反应共混的原理,将两种或两种以上的聚合物与助剂在一定温度下进行机械共混,最终形成一种宏观上均匀,微观上相分离的新材料。
通过对PP的共混故性,可以使其综合性能大大提高,从而与工程塑料及聚合物合金在众多应用领域里竞争。
PP共混改性使用的主要共混物物及改性效果如下表:PP接下来就就是干货满满的具体改性配方与工艺啦!1、PP/LDPE共混改性配方树脂PP100;相容剂PE-g-MAH5;LDPE20;润滑剂HSt0、3;加工工艺将PP与PE、相容剂及助剂按配方比例混合、搅拌、挤出造粒,制成改性材料。
挤出机料筒温度为:一段210℃,二段215℃,三段210℃;螺杆长径比为25:1;螺杆转速为120~160r/min。
性能PP与PE共混,可改善PP的韧性,增大低温下落球冲击强度。
按配方比例的共混材料的屈服应力13、6MPa;屈服应变率为12、3%,断裂应力为4、78MPa;断裂应变率为114、6%。
2、PP/HDPE共混改性配方树脂PP57、35;抗氧剂10760、2;HDPE40;PEPQ0、2;交联剂叔丁基过氧基异丙苯0、15;加工助剂硬脂酸镁0、1;填充剂硅灰石2;加工工艺在常温常压下,将各组分按配方比例在高速混合机中混合10min,然后采用双螺杆挤出机进行熔融共混,挤出造粒。
挤出温度150-220℃,螺杆转速为300r/min,经切粒、干燥工序制得PP/HDPE共混改性材料。
性能拉伸强度34、8MPa,悬臂梁冲击强度49、3J/m。
该材料表面消光效果良好,可用于包装、日用品与建筑材料等领域。
3、PP/LLDPE共混改性配方树脂PP(EPF30R)60-70;钛酸酯偶联剂(ND2-311)适量;LLDPE15-20;抗氧剂增韧剂POE(8150)5~10;光稳定剂适量;填充剂滑石粉(平均粒径12μm)10~15;加工工艺等高速混合机预热至110℃,加入一定量的无机填料,低速搅拌15min后,分三次加入填料质量分数为2%的偶联剂,每次加入偶联剂后,高速搅拌5min,然后放出填料备用。
《交联和共混改性聚烯烃弹性体(POE)的研究》交联与共混改性聚烯烃弹性体(POE)的研究一、引言聚烯烃弹性体(POE)是一种由乙烯与丙烯共聚得到的高分子材料,其分子链的柔性赋予了POE材料出色的弹性与柔软性。
然而,其应用性能的局限性在于热稳定性、耐候性以及力学性能等方面。
为了满足不同领域的应用需求,科研人员对POE材料进行了多种改性研究,其中交联和共混改性是两种重要的方法。
本文将重点探讨交联和共混改性在聚烯烃弹性体(POE)中的应用及其影响。
二、交联改性聚烯烃弹性体(POE)交联改性是指通过化学或物理方法使POE分子链之间产生交联,从而提高材料的力学性能、热稳定性和耐候性。
交联改性的方法主要包括化学交联和物理交联。
1. 化学交联:化学交联是通过添加交联剂,使POE分子链之间形成化学键,从而增强材料的性能。
交联剂的种类、用量以及交联条件都会影响交联效果。
例如,采用过氧化物交联剂可以在一定温度下引发POE分子链的交联反应,从而提高POE的拉伸强度、撕裂强度和耐热性能。
2. 物理交联:物理交联则是通过物理手段使POE分子链之间产生相互作用,形成物理交联结构。
例如,通过控制POE的结晶度和取向度,可以使其分子链之间形成较强的相互作用,从而提高材料的性能。
三、共混改性聚烯烃弹性体(POE)共混改性是指将POE与其他高分子材料、无机填料或助剂等混合,以改善POE的性能。
共混改性的方法具有简单、易操作、成本低等优点。
1. 高分子材料共混:将POE与其他高分子材料(如聚乙烯、聚丙烯等)进行共混,可以改善POE的力学性能、耐热性能和加工性能。
共混比例、共混工艺以及添加剂的种类都会影响共混效果。
2. 无机填料共混:将无机填料(如纳米硅酸盐、碳纳米管等)与POE进行共混,可以提高POE的硬度、耐磨性和耐候性。
无机填料的种类、粒径以及表面处理都会影响其在POE中的分散性和界面相容性,从而影响共混效果。
四、交联与共混改性的协同效应交联和共混改性可以相互协同,进一步提高POE的性能。
聚烯烃共混改性
摘要:聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)是重要的通用大品种树脂,PP具有比重小、耐应力开裂性和耐磨性能突出、较好的耐热性和化学稳定性等优点,但脆性和低温抗冲击性能差。
PE具有优良的电绝缘性、耐化学性、耐低温性和良好的加工流动性等特点,但耐热性差、耐大气老化性能差以及易应力开裂等缺点也相当突出。
因此对通用大品种树酯PP和PE开展改性研究一直是高分子材料科学研究领域的重要课题。
本文分别就蒙脱土(MMT)、纳米二氧化硅(SiO2)、β晶型成核剂、尼龙6(PA6)和聚氨酯(PU)对PP与PE的共混改性进行研究与探讨。
选用几种不同型号MMT(未经处理的M-5和经有机化处理的DK4,DK1N)分别与PP进行熔融共混,制得PP/MMT复合材料。
讨论了共混复合材料的力学性能、耐热性及流动性,同时考察了PP-g-MAH的不同含量对复合体系相容性的影响。
关键词:聚烯烃,共混,改性。
正文:
一、共混改性的目的与作用:
1、对提高材料的综合性能,使用性能,改善加工性能,制备新材料满足特定需要,
降低生产成本等有非常重要的意义。
2、综合均匀各聚合物组分的性能,取长补短,消除各单一聚合物组分性能上得弱点,获得综合性能较为理想的聚合物材料。
二、研究进展:
1 接枝改性
PE和PP均为部分结晶的非极性聚合物,表面能低,印刷性、染色性及与极性高聚物(如尼龙6、聚碳酸酯(PC)等)、无机填料或金属的相容性较差,很难进行复合或黏接。
通过含有碳碳不饱和双键极性功能单体与聚烯烃进行接枝改性可增加聚烯烃的极性和反应性,实现功能化。
一般认为,功能基团趋向于在聚烯烃基质的表面排列,这样更有利于增强聚烯烃与其他基质的相互作用和物理相容性。
马来酸酐(MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸及其酯类、丙烯腈、苯乙烯及其同系物和富马酸等作为聚烯烃的接枝单体均有研究,接枝物的黏接性、亲水性及其与极性高分子的相容性显著提高。
其中,MAH 熔融接枝聚烯烃早在20世纪80年代国外研究者就利用挤出和密炼等不同的方式进行了大量的研究,并被广泛用作聚烯烃与尼龙、聚酯、聚氨酯、无机矿物填料、无机盐晶须、二氧化硅、玻璃纤维(GF)、蒙脱土(MMT)、淀粉、木质素等共混体系的界面改性剂。
在熔融接枝反应中添加共接枝单体可提高极性单体的接枝率,共接枝单体对聚烯烃大分子自由基有较高的反应活性,产生的接枝单体自由基容易与极性单体反应。
苯乙烯(St)为使用最多的共单体,张才亮等对St,存在下MAH熔融接枝PP进行了研究,St的反应活性较高,比MAH更容易与PP发生接枝反应,从而起到提高MAH接枝率的作用。
目前采用富电子接枝单体接枝聚烯烃的实例越来越多。
PP在熔融接枝的过程中易发生降解,导致力学性能下降。
加人多官能团单体(如二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和异氰脲酸三烯丙酯)可在一定程度上抑制降解。
Nam等采用过氧化物和多官能团单体与PP进行反应挤出制备了含有长支链的改性PP,长支链的引入提高了PP的熔体强度和弹性,且熔体的拉伸性能和抗熔垂性得到明显改善。
聚烯烃接枝过程中有化学污染,且存在少量未反应接枝单体及其均聚物等残留在材料中,影响聚烯烃的机械性能、热稳定性和电性能等。
近年来,Wu等采用紫外辐射法,成功地将C=O和CO等含氧基团引入到HDPE,LLDPE,PP分子链上,从而改善了聚烯烃与尼龙6、PC、聚乙烯醇、GF、CaCO3、滑石粉等的相容性,获得了力学性能优良、的复合材料。
辐
射改性不使用化学试剂,无化学污染,是一种颇具发展前景的绿色改性方法。
2 交联改性
聚烯烃塑料的交联是线型或轻度支化的聚合物转化为三维网状的体型结构的过程。
聚烯烃经适度交联改性后,拉伸强度、冲击强度、抗蠕变及耐热性能等均得到提高,而原有的其他性能几乎不受损坏。
PE的交联广泛应用于生产电线电缆、热水管材、热收缩管和泡沫材料等,PP的交联还可改善其形态稳定性,提高熔体强度和缩短成型周期。
交联改性工艺简单,可边成型边实施交联。
比较常用的交联方法有辐射交联、过氧化物交联和硅烷接枝交联。
2.1 辐射交联
辐射交联是聚合物在光或高能射线的作用下,生成聚合物游离基而进行的交联。
一般采用先成型后用电子束或α射线、γ射线辐射的方法。
PE是典型的可辐射交联聚合物,人们对此进行了大量深入细致的研究。
PE辐射交联电线电缆可以说是辐射交联技术开发应用最早的领域,辐照后的电缆耐热性、阻燃性及绝缘性均提高。
张聪以LDPE作基材,添加适量乙烯-乙酸乙烯共聚物(EV A)、乙丙三组分橡胶(EPDM)及阻燃剂,经共混、挤出造粒、加工成型制得的制品再经辐射,得到的制品可在150℃下长期使用,径向收缩率为51%,拉伸强度为10.2MPa,氧指数为30%,可用作航天、航空、汽车、军工等线缆的绝缘保护层。
由于降解的原因,PP的辐射交联难以进行,国内外有关PP可实现辐射交联的文献报道较少,实际应用的例子更少。
加人多官能团单体可抑制辐射交联改性中PP的降解,促进交联。
Schulze等采用β射线对PP进行辐射交联,加入异氰脲酸三烯丙酯提高了交联度。
Gao等在多官能团单体存在条件下对不同类型的辐射接枝和交联改性PP进行研究时发现,在相同的实验条件下,共聚型PP可获得较高的凝胶含量和交联/裂解比,较适合于辐射交联改性。
辐射交联生产工艺简单,交联时不需使用引发剂、可自由选择成型温度,交联速率快,生产效率高,且交联过程中产品不受污染。
2.2 过氧化物交联
过氧化物交联(亦称化学交联)是通过过氧化物高温分解而引发的一系列自由基反应,从而使聚烯烃发生交联。
采用过氧化物交联时,熔融挤出温度必须低于过氧化物的分解温度,否则早期的交联可能导致熔体黏度过高,影响制品的质量甚至损坏挤出设备。
由于过氧化物交联在应用上的限制,人们对它的研究不如辐射交联和硅烷接枝交联多。
刘新民等采用过氧化二异丙苯(DCP)交联LDPE时发现,随DCP含量的增加,交联LDPE的凝胶含量增加,拉伸强度增强,而断裂伸长率下降。
王剑等将过氧化物液相交联技术应用于PE的滚塑,得到的交联滚塑制品具有超常的冲击强度、耐热蠕变性能及良好的防渗透性能,为过氧化物交联产品开拓了新的应用领域。
Khonakdar等研究了过氧化物不同含量下拉伸速率和拉伸温度对HDPE热收缩行为的影响时发现,拉伸速率对交联HDPE最终的热收缩性有较大的影响,拉伸温度对交联HDPE的热收缩性也有较大的影响,交联HDPE在140℃时的拉伸热收缩率比90℃时更高。
近年来人们在用过氧化物交联聚烯烃时发现,采用分子中含有硫、肟及C=C类结构的单体作助交联剂可提高聚烯烃的交联度、降低聚烯烃的降解几率和适当降低交联剂的用量。
Romani等采用过氧化物为引发剂,多种双马来酰亚胺基为助交联剂实现了PP的交联改性,且可根据使用需要制备具有不同熔体流动速率和熔体弹性的化学交联PP。
2.3 硅烷接枝交联
硅烷接枝交联过程:在过氧化物的作用下,可水解的不饱和烷氧基硅烷接枝聚烯烃成型,随后在热水中交联。
HDPE,LDPE,LLDPE均可实现硅烷接枝交联,后两者主要应用于电缆料。
PE大分子链结构对接枝反应起着非常重要的作用,在相同接枝工艺条件下,LDPE,LLDPE,HDPE硅烷接枝率的大小顺序为:LDPE>LLDPE>HDPE。
张建耀等研究LDPE、LLDPE及其共混物的乙烯基硅烷接枝及交联时发现,硅烷接枝后,LDPE和LLDPE的平均
相对分子质量小幅增加;接枝和交联使LDPE、LLDPE及其共混物的结晶度降低,晶粒变得不均匀,适度交联结构提高了LDPE、LLDPE及其共混物的抗冲性能。
焦传梅等发现,对Mg(OH)2和微胶囊化红磷复合阻燃PE采用硅烷接枝交联,交联产物的阻燃效果更好。
稀土化合物可提高聚合物的热稳定性,李红山等研究La2O3对硅烷接枝交联LLDPE热性能的影响时发现,La2O3的添加量(质量分数,下同)为0.2%时可提高硅烷接枝交联LLDPE的热氧分解温度。
结束语:共混改性在未来的应用领域会更为广阔,在如PE硅烷接枝、水交联技术已广泛应用于电线电缆、热水管、热收缩套管、金属复合管、高温腐蚀性介质输送管等材料。
我们期待聚烯烃共混改性未来的发展吧。
参考文献:
《聚烯烃(聚丙烯,聚乙烯)共混改性的研究》,姚姗姗
《聚烯烃共混物生产工艺》,[美]多玛休斯·诺瓦巴马(Domasius Nwabunma)、赛因·休(Thein Kyu)。