POE在塑料改性工业中的应用

聚丙烯（PP）是丙烯加聚反应而成的聚合物，是一种半结晶的热塑性塑料，系白色蜡状材料，外观透明而轻，具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等。

聚丙烯应用领域广泛，特别是在汽车工业中，已成为汽车塑料中用量最大的种类之一，但PP对缺口的敏感性，导致其缺口冲击强度较低，因此，对PP增韧改性一直是热门的研究课题之一。

而今天我们要介绍的这种材料，能优秀的解决这一问题！POE聚烯烃弹性体聚烯烃弹性体(POE PolyolefinElastomer)是Dow化学公司于1994年采用“限制几何构型”催化剂及相关的Insite专利技术(CGCT)合成的乙烯一辛烯共聚物，其辛烯含量>20wt%。

在乙烯分子中引入辛烯分子后的共聚物辛烯含量在20%-30%,其弹性比TPO 更好，低温延性比EPDM和EVA(乙烯一乙酸乙烯共聚物)更好。

它的主要特点为:良好的加工性、具高剪切速度依存性、易操作使用性、产品均匀为颗粒状、分子量分布窄、低分子量成分少、无粘缠性、无恶臭、透明性优:比重0. 86-0. 91，质轻:分散性良好，适于作树脂改性剂，采用POE增韧改性PP成为实践中普遍采用的改性方法。

而我们又可以将其分为乙烯基POE与丙烯基POE两种进行探讨：乙烯基POE性能特点以陶氏的乙烯基POE EnggaePOE 为例：(1)辛烯的柔软链卷曲和结晶的乙烯链作为物理交联点，使它既有优异的韧性又有良好的加工性。

(2)POE分子结构中没有不饱和键，具有优良的耐老化性能。

(3)POE分子量分布窄，具有较好的流动性，与聚烯烃相容性好。

(4)良好的流动性可改善填料的分散效果，同时也可提高制品的熔接痕强度。

丙烯基POE性能特点以埃克森美孚的丙烯基POE Vistamaxx 为例：(1)其丙烯质量分数在70%以上，组成与结晶性介于无定型的乙丙橡胶与结晶性的聚丙烯之间，是一种柔软且有弹性的聚烯烃材料。

(2)乙烯单元有效地破坏了聚丙烯的链段规整性.使共聚物分子链的柔顺性增加:Vistamaxx是一种透明性高、力学性能优异的弹性体材料。

POE 在塑料增韧改性中地应用进展POE 是美国DuPont Dow 化学公司于1994年采用限定几何构型茂金属催化剂技术推出地乙烯/ 辛烯共聚物.POE 单体辛烯地质量分数在20 %〜30 %之间，商品名为Engage，其中聚乙烯链结晶区起物理交联点地作用，一定量辛烯地引入降低了聚乙烯链地结晶度,形成了呈现橡胶弹性地无定型区,其分子结构可人为地进行控制.POE 独特地分子结构决定了其综合性能优异，其弹性卓越、流动性良好、机械性能高、耐腐蚀性、透气性、电性能优异以及突出地耐低温性和耐热、耐臭氧、耐紫外线和耐水性，使其在通用和工程塑料地增韧和抗低温地改性中倍受关注.1 POE 对通用塑料地改性POE 对通用塑料地改性主要是研究其作为增韧剂改性刚性通用塑料，提高刚性通用塑料地韧性.1. 1 PE/ POE 体系近年来，木塑复合材料因其成本低、质量轻、机械性能好等优点受到普遍关注.但热塑性塑料在填充木粉后复合材料变脆，限制了木塑复合材料地应用和推广.李兰杰等[3 ] 采用废木粉填充高密度聚乙烯( HDPE> 制备木塑复合材料，并用茂金属聚乙烯(mPE SP1520> 和POE 分别对复合材料进行改性.在两者用量小于12 份时，两者地增韧效果相差不大。

但在用量大于12 份以后，用POE 增韧地复合材料地冲击强度和断裂伸长率增加十分迅速，而用mPE SP1520 时增加幅度比较平缓。

用POE 改性能得到较好地增韧效果，扩大了材料地应用范围.b5E2RGbCAPM J O C Guimaraes[ 4 ] 等研究了HDPE 与POE 共混物地力学性能和热性能，热分析结果表明HDPE 和POE 有一定地相互作用。

材料地拉伸强度和断裂伸长率得到了提高，当POE 质量分数不小于5 %时，材料在室温下超韧.p1EanqFDPw POE 改性PE 制备地发泡材料具有良好地弹性和强度，可用于制作粘合胶带.将30 份含离子结构地PE 和6. 5 份偶氮二甲酰胺加入到100 份质量分数为30 %地POE 和70 %地1845 烯2辛烯(质量分数小于20 %> 聚合物]组成地混合物中挤出成片材，辐射交联，在250 C下发泡,所得1 mm厚地泡沫片材具有良好地韧性。

POE 的非极性限制了其进一步的应用,采用溶液聚合或熔融挤出赋予聚烯烃一定的极性和反应活性,是改善聚烯烃与工程塑料之间界面亲和性的常用方法。

POE 功能化的方法主要是通过接枝的手段实现的,接枝POE(ST-2) 直接与工程塑料共混表现出良好的增韧效果,是一种很好的增韧剂;在复合材料中则既具有增韧效果,也具有增容的作用。

1 、聚酯/ POE 体系聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET) 作为工程塑料使用时,其缺点是加工中熔体粘度低,在通常的塑加工温度下结晶速度慢、冲击性能差等,限制了它作为工程塑料的广泛应用。

用接枝POE(ST-2) 改性PET 的复合材料表现出良好的耐热、抗冲击性能,这种材料由60 %～90 %的回收热塑性PET和10 %～40 %的用甲基丙烯酸缩水硅油醚改性的POE 经熔融共混制得。

利用SEM、力学性能测试等方法研究了POE 接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE2g2GMA) (ST-2)增韧PET 的形态结构与性能的关系。

PET/ POE2g2GMA 共混物的韧性随POE-g-GMA 用量的增加而显著提高,当POE-g-GMA(ST-2)质量分数达到20 %时, PET/ POE2g2GMA 共混物的冲击强度达到873 J / m 结果表明,POE 接枝物与PET 末端羧基或羟基“原位”反应形成的共聚物改善了PET 与POE 的相容性,显著地提高了共混物的力学性能。

未接枝的POE 对聚对苯二甲酸丁二酯(PB T) 增韧作用不大,而官能化的POE 对PB T增韧显著,共混体系的脆韧转变在较低POE 接枝马来酸酐POE-g-MA H 质量分数(10 %) 下发生,意味着在保证增韧效果的前提下可以减少增韧剂的用量,从而既降低了材料成本又减少了因加入低模量POE-g-MA H 组分而引起材料强度和弹性模量的损失。

POE-g-MAH (ST-2)与PB T 在挤出过程中原位生成了POE2g2PB T 共聚物,增大了两相界面相互作用,共混体系具有更加均衡的强度和韧性, 综合性能较好。

POE 在塑料增韧改性中的应用进展POE 是美国DuPont Dow 化学公司于1994年采用限定几何构型茂金属催化剂技术推出的乙烯/ 辛烯共聚物。

POE 单体辛烯的质量分数在20 %～30 %之间,商品名为Engage ,其中聚乙烯链结晶区起物理交联点的作用,一定量辛烯的引入降低了聚乙烯链的结晶度,形成了呈现橡胶弹性的无定型区,其分子结构可人为地进行控制。

POE 独特的分子结构决定了其综合性能优异,其弹性卓越、流动性良好、机械性能高、耐腐蚀性、透气性、电性能优异以及突出的耐低温性和耐热、耐臭氧、耐紫外线和耐水性,使其在通用和工程塑料的增韧和抗低温的改性中倍受关注。

1 POE 对通用塑料的改性POE 对通用塑料的改性主要是研究其作为增韧剂改性刚性通用塑料,提高刚性通用塑料的韧性。

1. 1 PE/ POE 体系近年来,木塑复合材料因其成本低、质量轻、机械性能好等优点受到普遍关注。

但热塑性塑料在填充木粉后复合材料变脆,限制了木塑复合材料的应用和推广。

李兰杰等[3 ] 采用废木粉填充高密度聚乙烯( HDPE) 制备木塑复合材料,并用茂金属聚乙烯(mPE SP1520) 和POE 分别对复合材料进行改性。

在两者用量小于12 份时,两者的增韧效果相差不大; 但在用量大于12 份以后,用POE 增韧的复合材料的冲击强度和断裂伸长率增加十分迅速,而用mPE SP1520 时增加幅度比较平缓;用POE 改性能得到较好的增韧效果,扩大了材料的应用范围。

M J O C Guimaraes[ 4 ] 等研究了HDPE 与POE 共混物的力学性能和热性能,热分析结果表明HDPE 和POE 有一定的相互作用;材料的拉伸强度和断裂伸长率得到了提高,当POE 质量分数不小于5 %时,材料在室温下超韧。

POE 改性PE 制备的发泡材料具有良好的弹性和强度,可用于制作粘合胶带。

将30 份含离子结构的PE 和6. 5 份偶氮二甲酰胺加入到100 份质量分数为30 %的POE 和70 %的1845 烯2辛烯(质量分数小于20 %) 聚合物]组成的混合物中,挤出成片材,辐射交联,在250 ℃下发泡,所得1 mm 厚的泡沫片材具有良好的韧性;横、纵方向的弯曲强度分别为30. 2 MPa 和24. 3 MPa。

POE的性‎能及其在聚‎丙烯共混改‎性中的应用‎聚烯烃弹性‎体(Polyo‎l efin‎elast‎o mer)(POE)是美国DO‎W化学公司‎以茂金属为‎催化剂的具‎有窄相对分‎子质量分布‎和均匀的短‎支链分布的‎热塑性弹性‎体。

这种弹性体‎的主要性能‎非常突出，在很多方面‎的性能指标‎超过了普通‎弹性体。

POE分子‎结构与三元‎乙丙橡胶(EPDM)相似，因此POE‎也会具有耐‎老化、耐臭氧、耐化学介质‎等优异性能‎，通过对PO‎E进行交联‎，材料的耐热‎温度被提高‎，永久变形减‎小，拉伸强度、撕裂强度等‎主要力学性‎能都有很大‎程度的提高‎。

多用途的P‎O E弹性体‎能够超过P‎V C、EVA、SBR、EMA和E‎P DM，今后POE‎可能取代传‎统的EPD‎M。

由于POE‎的优异性能‎使其在汽车‎行业、电线电缆护‎套、塑料增韧剂‎等方面里都‎获得了广泛‎应用。

由于POE‎有较高的强‎度和伸长率‎，而且有很好‎的耐老化性‎能，某些耐热等‎级、永久变形要‎求不严的产‎品直接用P‎O E即可加‎工成制品，可大大地提‎高生产效率‎，材料还可以‎重复使用。

交联普通聚‎乙烯的研究‎已经有几十‎的时间，但对交联茂‎金属弹性体‎的报道还很‎少。

1 POE的结‎构与性能1.1 POE的结‎构特点POE之所‎以具有优异‎的性能，可实现高速‎挤出，与以下特点‎有关：(1)辛烯的柔软‎链卷曲结构‎和结晶的乙‎烯链作为物‎理交联点，使其具有优‎异的韧性又‎具有良好的‎加工性；(2)相对分子质‎量分布窄，与聚烯烃相‎容性好，具有较佳的‎流动性；(3)没有不饱和‎双键，耐候性优于‎其它弹性体‎；(4)较强的剪切‎敏感性和熔‎体强度，可实现高挤‎出，提高产量；(5)良好的流动‎性可改善填‎料的分散效‎果，同时亦可提‎高制品的熔‎接痕强度。

1.2 POE的性‎能特点POE采用‎溶液法聚合‎工艺生产的‎，其中聚乙烯‎链结晶区(树脂相)起物理交联‎点的作用，一定量的辛‎烯的引入削‎弱了聚乙烯‎链的结晶区‎，形成了呈现‎橡胶弹性的‎无定型区(橡胶相)。

增韧剂(POE)应用于PP改性聚丙烯是五大通用塑料之一，但它的成型收缩率大、易翘曲变形等缺点，限制了其在结构材料和工程塑料方面的应用。

以POE为增韧剂，对体系进行增韧改性，同时配以碳酸钙在降低成本的同时，使复合材料取得各项均衡的力学性能，拓展了聚丙烯的应用空间。

1、碳酸钙的活化随着复合材料工业的迅速发展，碳酸钙已不仅仅是一种填充剂，同时也是一种重要的改性剂。

在聚丙烯共混改性体系中，加入碳酸钙可以降低制品的成型收缩率和原料成本，提高改性聚丙烯制品的刚性和耐热性。

但是，碳酸钙是无机填料，与聚丙烯的相容性较差，所以在使用前需进行活化处理，以提高碳酸钙与聚合物分子链的结合力，提高填充聚丙烯材料的力学性能，建议使用800目以上的重质碳酸钙，经干燥处理后投入高速搅拌机中，然后加入适量的磷酸脂偶联剂，高速搅拌15-20分钟，对碳酸钙进行活化处理。

或者直接使用800目以上的活性重质碳酸钙。

在共混体系中随着活化碳酸钙含量的增加，体系的冲击强度先快速增加，30份以后增加缓慢，40份以后冲击强度降低。

用偶联剂活化过的碳酸钙，能使材料的冲击强度增加，这是因为活化碳酸钙的粒子表面发生了物理化学结构和性质的改变，更易分散在基体中。

当碳酸钙的含量超过一定程度时，会出现无机粒子集结堆积现象，使共混体系的结构产生内部缺陷，造成各项力学性能的下降。

所以，碳酸钙的用量以不超过40份为宜。

2、POE对共混体系的影响POE是采用茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体，其特点是：（1）辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点，使它既有优异的韧性又有良好的加工性。

（2）POE分子结构中没有不饱和双键，具有优良的耐老化性能。

（3）POE分子量分布窄，具有较好的流动性，与聚烯烃相容性好。

（4）良好的流动性可改善填料的分散效果，同时也可提高制品的熔接痕强度。

随着POE含量的增加，体系的冲击强度和断裂伸长率有很大的提高。

可见，POE对PP有优良的增韧作用，与PP、活性碳酸钙有较好的相容性。

POE在塑料增韧改性中的应用引言聚乙烯酸酯（POE）是一类具有优异性能的高分子材料，它在塑料增韧改性中广泛应用。

本文将介绍POE在塑料增韧改性中的应用，包括其优点、适用范围以及在不同塑料材料中的应用情况。

POE的优点POE作为一种增韧剂，具有以下优点：1.良好的流动性：由于其低粘度，POE能够与其他塑料材料充分混合，提高塑料制品的加工性能。

2.良好的加工温度范围：POE具有较宽的加工温度范围，能够适应不同塑料材料的加工工艺。

3.优秀的增韧效果：POE能够有效改善塑料材料的韧性，提高强度、耐冲击性和耐倒角性。

4.对透明度的影响小：与其他常见的增韧剂相比，POE在塑料中的添加量较小，对透明度的影响较小。

5.良好的耐老化性能：由于POE分子链结构的特殊性，其具有出色的耐老化性能，能够延长塑料制品的使用寿命。

POE的适用范围POE在塑料增韧改性中适用于各种塑料材料，包括但不限于以下几种：1.聚乙烯（PE）：POE作为PE的增韧剂，能够提高PE材料的韧性和冲击强度，广泛应用于PE薄膜、PE管材等领域。

2.聚丙烯（PP）：POE的添加可以明显改善PP的韧性，提高其耐冲击性能，使其更适用于汽车零部件、电器外壳等需要高韧性的领域。

3.聚苯乙烯（PS）：由于PS本身脆性较高，添加POE可以有效提高其韧性，减少易碎性，并且不会显著影响透明度，常用于食品包装等领域。

4.聚合物合金（PC/ABS、PC/PBT等）：POE可以作为PC/ABS、PC/PBT等聚合物合金的增韧相，提高合金材料的韧性和冲击强度。

5.其他塑料材料：POE还适用于其他塑料材料，如聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚乙烯醇（PVA）等，能够改善其韧性和冲击强度。

POE在不同塑料材料中的应用情况POE在聚乙烯（PE）中的应用POE作为PE的增韧剂，能够显著提高PE的韧性和冲击强度，常用于PE薄膜、PE管材等领域。

在PE制品中添加适量的POE，可以在保持良好的刚度和强度的同时，增加制品的柔韧性和抗冲击性。

POE_在塑料增韧改性中的应用进展
POE（Polyolefin Elastomer）是一种具有弹性和柔韧性的聚烯烃弹性体，由于其低的结晶度和高的熔融温度，使其成为一种理想的增韧剂，广泛应用于塑料增韧改性中。

本文将就POE在塑料增韧改性中的应用进展进行详细介绍。

首先，POE作为增韧剂在聚合物基体中起到填充剂的作用，能够有效地改善塑料的冲击强度和韧性。

由于POE具有极好的弹性和拉伸性能，使得其能够吸收冲击能量，并抵抗塑料的断裂扩展。

研究表明，POE的加入可以显著提高塑料的冲击强度，使其能够在低温下保持较好的韧性。

其次，POE还可以与聚合物基体相容，形成相互穿插的网络结构，增加聚合物的断裂韧性。

这种网络结构能够有效抑制裂纹的扩展，提高塑料的抗裂性能。

研究表明，POE的加入可以显著提高塑料的断裂韧性和断裂延伸率，使其能够承受较大的拉伸应力。

此外，POE还可以提高塑料的热稳定性和耐老化性能。

由于POE具有抗氧化和抗紫外线辐射的能力，可以有效抑制塑料的氧化降解和光降解。

研究表明，POE的加入可以显著提高塑料的热稳定性和耐老化性能，延长其使用寿命。

最后，POE还可以改善塑料的加工性能和流动性。

由于POE具有低的熔融温度和高的流动性，可以在塑料加工过程中提高塑料的熔融流动性和注射成型性能。

研究表明，POE的加入可以显著降低塑料的熔融温度和粘度，提高塑料的熔融流动性和注射成型效果。

增韧剂(POE)应用于PP‎改性聚丙烯是五‎大通用塑料‎之一，但它的成型‎收缩率大、易翘曲变形‎等缺点，限制了其在‎结构材料和‎工程塑料方‎面的应用。

以POE为‎增韧剂，对体系进行‎增韧改性，同时配以碳‎酸钙在降低‎成本的同时‎，使复合材料‎取得各项均‎衡的力学性‎能，拓展了聚丙‎烯的应用空‎间。

1、碳酸钙的活‎化随着复合材‎料工业的迅‎速发展，碳酸钙已不‎仅仅是一种‎填充剂，同时也是一‎种重要的改‎性剂。

在聚丙烯共‎混改性体系‎中，加入碳酸钙‎可以降低制‎品的成型收‎缩率和原料‎成本，提高改性聚‎丙烯制品的‎刚性和耐热‎性。

但是，碳酸钙是无‎机填料，与聚丙烯的‎相容性较差‎，所以在使用‎前需进行活‎化处理，以提高碳酸‎钙与聚合物‎分子链的结‎合力，提高填充聚‎丙烯材料的‎力学性能，建议使用8‎00目以上‎的重质碳酸‎钙，经干燥处理‎后投入高速‎搅拌机中，然后加入适‎量的磷酸脂‎偶联剂，高速搅拌1‎5-20分钟，对碳酸钙进‎行活化处理‎。

或者直接使‎用800目‎以上的活性‎重质碳酸钙‎。

在共混体系‎中随着活化‎碳酸钙含量‎的增加，体系的冲击‎强度先快速‎增加，30份以后‎增加缓慢，40份以后‎冲击强度降‎低。

用偶联剂活‎化过的碳酸‎钙，能使材料的‎冲击强度增‎加，这是因为活‎化碳酸钙的‎粒子表面发‎生了物理化‎学结构和性‎质的改变，更易分散在‎基体中。

当碳酸钙的‎含量超过一‎定程度时，会出现无机‎粒子集结堆‎积现象，使共混体系‎的结构产生‎内部缺陷，造成各项力‎学性能的下‎降。

所以，碳酸钙的用‎量以不超过‎40份为宜‎。

2、POE对共‎混体系的影‎响POE是采‎用茂金属催‎化剂的乙烯‎和辛烯实现‎原位聚合的‎热塑性弹性‎体，其特点是：（1）辛烯的柔软‎链卷曲结构‎和结晶的乙‎烯链作为物‎理交联点，使它既有优‎异的韧性又‎有良好的加‎工性。

（2）POE分子‎结构中没有‎不饱和双键‎，具有优良的‎耐老化性能‎。

POE在塑料改性工业中的应用山东旭日汽车饰件有限公司杜华摘要：本文介绍了不同生产厂家POE系列牌号的性能，并着重描述了十多年来POE在塑料改性领域内（改性PP、PE、PVC、PBT、PET、PC、PA、PS、SAN）的应用情况、结构特点、加工流动性等。

关键词：POE增韧加工参数特点INDUSTRIAL APPLY IN PLASTIC TOUGHENING BY POEDu Hua（Shandong Xuri Automobile Assorted Items Co.Ltd.，Rizhao262300,China）ABSTRACT Different manufacturers concepts behind POE series brand of performance by introduces in this paper,and emphatically describes the ten years in the field of plastic modification application blend by POE(modified PP,PE,PVC,PBT,PET,PC,PA,PS,SAN),the structure characteristics,processing liquidity,etc KEY WORDS POE Toughening Processing Parameters Features1、前言从合成塑料投入到工业应用那一刻起，塑料改性的技术研究便伴随产生。

所谓改性塑料。

是指通用塑料经过填充、共混、增强等方法加工，从而使它们具有阻燃、高抗冲、高强度等性能。

是实现以塑代木、以塑代钢的重点发展领域。

改性塑料是涉及面广、科技含量高、能创造巨大经济效益的一个塑料产业领域。

为了降低塑料制品的成本，提高或改善塑料材料某些方面的性能，成为人们热衷于研究的重点。

历经几十年数代人员的研究，塑料改性已经由简单共混发展到多性能、全方位的立体改性，随着化学改性、互贯网络技术的发展，改性塑料已经广泛营业应用到从生活到工业、航天等各个领域。

POE的性能及在聚烯烃树脂改性中的应用POE是乙烯和辛烯-1在茂金属催化剂作用下聚合而成的聚烯烃热塑性弹性体，由美国 DOW化学公司采用限定几何构型催化剂技术 (CGCT技术)开发成功。

这种技术生产的 POE分子链饱和、结构可人为控制、具有窄相对分子质量分布和窄共聚单体分布，因此P0E具有优异的耐老化、耐紫外光性、良好的力学性能和加工流变性能，与聚烯烃亲和性好、低温韧性突出、性能价格比高等优点，使其在聚烯烃的增韧改性，医用包装材料、汽车配件、电线电缆方面得到了广泛的应用。

1 POE的性能特点POE采用溶液法聚合工艺生产，单体辛烯含量在20%～30%之间，密度较低，基本结构如下所示：其中聚乙烯链结晶区起物理交联点承受载荷的作用，一定量辛烯的引入降低了聚乙烯链的结晶度，形成了呈现橡胶弹性的无定型区。

聚合物的微观结构决定其宏观性能，分子结构的特殊性使POE具有优异的综合性能，与其他传统弹性体相比，POE具有以下主要特点。

(1)分子链结构中没有不饱和键，所含叔碳原子少，具有更优异的热稳定性和耐候性。

(2)商品化 POE呈颗粒状，可以直接加入到聚丙烯(PP)等粒状聚合物中，混合更快速、更均匀。

(3)较强的剪切敏感性、熔体强度和窄的相对分子质量分布，使材料边缘在加工中不易卷曲且弥补了挤出片材时材料易下垂和难以吹膜的缺陷。

(4)可用过氧化物、硅烷和辐射方法交联，交联POE的热老化及紫外光气候老化性能优于三元乙丙橡胶(EPDM)和二元乙丙橡胶(EPR)。

(5)未交联 POE的密度比乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)低10%～20%，材料透明度高。

(6)加工性与力学性能平衡性优。

一般弹性体的门尼粘度低，加工性好，而力学性能差。

常用弹性体门尼粘度在20～90之间，而POE的门尼粘度在5～35之间，但力学性能却能和高门尼粘度热塑性丁苯橡胶媲美。

作为增韧材料，POE具有添加量少、增韧效果明显、对基础树脂性能影响小等特点。

POE的性能及其在聚丙烯共混改性中的应用聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer)(POE)是美国DOW化学公司以茂金属为催化剂的具有窄相对分子质量分布和均匀的短支链分布的热塑性弹性体。

这种弹性体的主要性能非常突出，在很多方面的性能指标超过了普通弹性体。

POE分子结构与三元乙丙橡胶(EPDM)相似，因此POE也会具有耐老化、耐臭氧、耐化学介质等优异性能，通过对POE进行交联，材料的耐热温度被提高，永久变形减小，拉伸强度、撕裂强度等主要力学性能都有很大程度的提高。

多用途的POE弹性体能够超过PVC、EVA、SBR、EMA和EPDM，今后POE可能取代传统的EPDM。

由于POE的优异性能使其在汽车行业、电线电缆护套、塑料增韧剂等方面里都获得了广泛应用。

由于POE有较高的强度和伸长率，而且有很好的耐老化性能，某些耐热等级、永久变形要求不严的产品直接用POE即可加工成制品，可大大地提高生产效率，材料还可以重复使用。

交联普通聚乙烯的研究已经有几十的时间，但对交联茂金属弹性体的报道还很少。

1 POE的结构与性能1.1 POE的结构特点POE之所以具有优异的性能，可实现高速挤出，与以下特点有关：(1)辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点，使其具有优异的韧性又具有良好的加工性；(2)相对分子质量分布窄，与聚烯烃相容性好，具有较佳的流动性；(3)没有不饱和双键，耐候性优于其它弹性体；(4)较强的剪切敏感性和熔体强度，可实现高挤出，提高产量；(5)良好的流动性可改善填料的分散效果，同时亦可提高制品的熔接痕强度。

1.2 POE的性能特点POE采用溶液法聚合工艺生产的，其中聚乙烯链结晶区(树脂相)起物理交联点的作用，一定量的辛烯的引入削弱了聚乙烯链的结晶区，形成了呈现橡胶弹性的无定型区(橡胶相)。

聚合物的微观结构决定其宏观性能，与传统聚合方法制备的聚合物相比，一方面它有很窄的相对分子质量分布和短支链，因而具有优异的物理机械性能(高弹性、高强度、高伸长率)和良好的低温性能；又由于其分子链是饱和的，所含叔碳原子相对较少，因而具有优异的耐热老化和抗紫外线性能；窄的相对分子质量分布使材料在注射和挤出过程中不易产生挠曲。

增韧剂(POE)应用于PP改性聚丙烯是五大通用塑料之一，但它的成型收缩率大、易翘曲变形等缺点，限制了其在结构材料和工程塑料方面的应用。

以POE为增韧剂，对体系进行增韧改性，同时配以碳酸钙在降低成本的同时，使复合材料取得各项均衡的力学性能，拓展了聚丙烯的应用空间。

1、碳酸钙的活化随着复合材料工业的迅速发展，碳酸钙已不仅仅是一种填充剂，同时也是一种重要的改性剂。

在聚丙烯共混改性体系中，加入碳酸钙可以降低制品的成型收缩率和原料成本，提高改性聚丙烯制品的刚性和耐热性。

但是，碳酸钙是无机填料，与聚丙烯的相容性较差，所以在使用前需进行活化处理，以提高碳酸钙与聚合物分子链的结合力，提高填充聚丙烯材料的力学性能，建议使用800目以上的重质碳酸钙，经干燥处理后投入高速搅拌机中，然后加入适量的磷酸脂偶联剂，高速搅拌15-20分钟，对碳酸钙进行活化处理。

或者直接使用800目以上的活性重质碳酸钙。

在共混体系中随着活化碳酸钙含量的增加，体系的冲击强度先快速增加，30份以后增加缓慢，40份以后冲击强度降低。

用偶联剂活化过的碳酸钙，能使材料的冲击强度增加，这是因为活化碳酸钙的粒子表面发生了物理化学结构和性质的改变，更易分散在基体中。

当碳酸钙的含量超过一定程度时，会出现无机粒子集结堆积现象，使共混体系的结构产生内部缺陷，造成各项力学性能的下降。

所以，碳酸钙的用量以不超过40份为宜。

2、POE对共混体系的影响POE是采用茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体，其特点是：（1）辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点，使它既有优异的韧性又有良好的加工性。

（2）POE分子结构中没有不饱和双键，具有优良的耐老化性能。

（3）POE分子量分布窄，具有较好的流动性，与聚烯烃相容性好。

（4）良好的流动性可改善填料的分散效果，同时也可提高制品的熔接痕强度。

随着POE含量的增加，体系的冲击强度和断裂伸长率有很大的提高。

可见，POE对PP有优良的增韧作用，与PP、活性碳酸钙有较好的相容性。

POE的性能及在聚烯烃树脂改性中的应用POE是乙烯和辛烯-1在茂金属催化剂作用下聚合而成的聚烯烃热塑性弹性体，由美国 DOW化学公司采用限定几何构型催化剂技术 (CGCT技术)开发成功。

这种技术生产的 POE分子链饱和、结构可人为控制、具有窄相对分子质量分布和窄共聚单体分布，因此P0E具有优异的耐老化、耐紫外光性、良好的力学性能和加工流变性能，与聚烯烃亲和性好、低温韧性突出、性能价格比高等优点，使其在聚烯烃的增韧改性，医用包装材料、汽车配件、电线电缆方面得到了广泛的应用。

1 POE的性能特点POE采用溶液法聚合工艺生产，单体辛烯含量在20%～30%之间，密度较低，基本结构如下所示：其中聚乙烯链结晶区起物理交联点承受载荷的作用，一定量辛烯的引入降低了聚乙烯链的结晶度，形成了呈现橡胶弹性的无定型区。

聚合物的微观结构决定其宏观性能，分子结构的特殊性使POE具有优异的综合性能，与其他传统弹性体相比，POE具有以下主要特点。

(1)分子链结构中没有不饱和键，所含叔碳原子少，具有更优异的热稳定性和耐候性。

(2)商品化 POE呈颗粒状，可以直接加入到聚丙烯(PP)等粒状聚合物中，混合更快速、更均匀。

(3)较强的剪切敏感性、熔体强度和窄的相对分子质量分布，使材料边缘在加工中不易卷曲且弥补了挤出片材时材料易下垂和难以吹膜的缺陷。

(4)可用过氧化物、硅烷和辐射方法交联，交联POE的热老化及紫外光气候老化性能优于三元乙丙橡胶(EPDM)和二元乙丙橡胶(EPR)。

(5)未交联 POE的密度比乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)低10%～20%，材料透明度高。

(6)加工性与力学性能平衡性优。

一般弹性体的门尼粘度低，加工性好，而力学性能差。

常用弹性体门尼粘度在20～90之间，而POE的门尼粘度在5～35之间，但力学性能却能和高门尼粘度热塑性丁苯橡胶媲美。

作为增韧材料，POE具有添加量少、增韧效果明显、对基础树脂性能影响小等特点。

POE的性能及在聚烯烃树脂改性中的应用摘要：POE具有较窄的相对分子质量分布和均匀的短支链分布，以及含有相对较少的叔碳原子，具有高强度、高弹性、高伸长率等力学性能。

同时，其耐低温性和耐老化、抗紫外性能优异。

使其在医药、汽车配件、电线电缆以及塑料冲击改性方面得到了广泛的应用。

POE可以用过氧化物、硅烷和辐射法进行交联，未经交联的POE的耐环境应力开裂性和耐温性能较差，交联后材料的力学性能、耐化学试剂及耐臭氧性能与二三元乙丙橡胶(EPDM)接近；耐热老化及抗紫外线老化性能优于EPDM和乙丙橡胶(EPM)。

用交联POE替代EPDM制作电线电缆护套，可赋予制品更为优异的耐天候老化性和电绝缘性，产品应用范围更加广阔。

关键词：POE的性能及在聚烯烃树脂改性中的应用前言：在新研制的材料中，POE是一种新出现的材料，美国的一个化学公司应用了限定几何构型的催化技术研制了这一种新型材料，这种技术在生产的过程中可以保证分子链的饱和，能够对结构进行人为的控制，同时在相对分子质量方面也具有一定的单体分布趋势，能够保证更加长远的使用，并且还能忍受紫外线，在力学性能方面的效果也是尤为突出的，能够在很多生产过程中起到有效的保护作用，在价格方面也是十分适中的，具有较高的性价比，因此值得进一步推广。

1 结构与性能1．1 POE的结构特点POE之所以具有优异的性能，可实现高速挤出，与以下特点有关：(1)辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点，使它具有优异的韧性以及良好的加工性；(2)相对分子质量分布窄，与聚烯烃相容性好，具有较佳的流动性；(3)没有不饱和双键，耐候性优于其他弹性体；(4)较强的剪切敏感性和熔体强度，可实现高挤出，提高产量；(5)良好的流动性可改善填料的分散效果，同时亦可提高制品的熔接痕强度。

1.2 POE的性能特点。

PoE采用溶液法聚合工艺生产。

其中聚乙烯链结晶区(树脂相)起物理交联点的作用，一定量的辛烯的引入削弱了聚乙烯链的结晶区，形成了呈现橡胶弹性的无定型区(橡胶相)。

POE在塑料改性中的应用进展
薛鹏;张兴华;周彦豪
【期刊名称】《工程塑料应用》
【年(卷),期】2003(31)6
【摘要】综述近几年聚烯烃弹性体(POE)与通用塑料、工程塑料共混改性的进展.与改性剂(乙烯/丙烯/二烯)共聚物和(苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯)共聚物相比,POE和功能化的POE作为一种新型改性剂能在较低含量下实现材料的脆-韧转变,减少了因加入弹性体造成的材料强度和模量的损失.
【总页数】3页(P67-69)
【作者】薛鹏;张兴华;周彦豪
【作者单位】广东工业大学材料与能源学院,广州,510643;广东工业大学材料与能源学院,广州,510643;广东工业大学材料与能源学院,广州,510643
【正文语种】中文
【中图分类】TQ32
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