聚丙烯的增韧改性)
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高分子聚丙烯(PP)增韧改性技术摘要:聚丙烯(PP)作为一种成熟的热塑性塑料,在机械性能好、无毒、相对密度低、耐热性好、耐化学性强、电绝缘性高、易于加工成型等诸多方面具有优异的性能。
此外,原料易得,价格相对较低,因此已广泛应用于家电、建筑、汽车、包装等轻工业领域和化工领域。
关键词:聚丙烯;化学改性;物理改性;增韧改性;一、化学改性1.接枝改性。
PP接枝改性就是在其分子链上引入适当基团,利用二者极性和反应性,即可改善PP性能上的不足,同时赋予其某些特殊功能,又能很好地保持其优异特性。
因此接枝改性是扩大PP应用范围的一种行之有效的方法。
在马来酸酐(MAH)固相接枝改性聚丙烯(PP)的过程中加入合适比例的异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)作为共聚单体,可以大大提高MAH在PP上的接枝率,同时可以有效抑制在普通固相接枝过程中PP的严重降解,得到了性能较好的高极性PP与普通固相接枝法与熔体接枝法对比,双单体固相共聚接枝改性PP是一种得到高极性PP的有效方法。
2.交联改性。
PP交联的方法可采用有机过氧化物、氮化物(化学交联)和辐射交联等。
其主要区别在于引起交联反应活性源的生成机理不同。
交联过程是用带有烯类双键的三官能团的有机硅烷在少量过氧化物的存在下,与PP在挤出机中熔融共混完成接枝反应(或者与丙烯单体共聚),然后在水的作用下,硅烷水解成硅醇,经缩合脱水而交联。
该技术的关键是在接枝反应时必须严格监控,防止PP降解。
PP经交联后赋予其热可塑性、高硬度、良好的耐溶剂性、高弹性和优良的耐低温性能等。
研究了在聚丙烯(PP)隔膜表面接枝二乙烯基苯(DVB)/丙烯酸甲酯(MA)交联聚合物网络,提高隔膜高温条件下尺寸稳定性的改性方法。
在PP中加入低密度聚乙烯(LDPE)和过氧化二异丙苯(DCP),提高PP交联度,从而大大提高PP 的熔融黏度。
研究了共混聚合物组分的种类和含量对PP交联度的影响。
结果表明,在共混过程中,部分PP和LDPE分子在热作用下相互促进,产生了接枝交联;共混物比纯PP的泡孔结构优且发泡效果佳,当LDPE为70%,发泡剂为5%,DCP为O.36%时,PP的发泡效果最好。
PP改性工艺全解析(含配方)
本文档旨在解析聚丙烯(PP)改性工艺的全过程,并提供相关配方。
以下是详细内容:
1. 聚丙烯(PP)改性概述
聚丙烯是一种常用的高分子材料,具有良好的物理和化学性能。
为了进一步改善其性能,人们开发了多种改性工艺。
2. 常见的聚丙烯改性方式
以下是常见的聚丙烯改性方式:
2.1 增韧改性
增韧改性是指通过添加韧性剂或填充剂来提高聚丙烯的韧性。
常用的增韧剂包括乙烯丙烯橡胶(EPR)、塑料增韧剂等。
填充剂可
以选择碳酸钙、碳酸镁等。
2.2 抗静电改性
抗静电改性主要是为了改善聚丙烯的导电性能,以防止静电积聚。
常用的抗静电剂包括导电纤维、导电粉末等。
2.3 耐热改性
耐热改性是指通过添加耐热剂来提高聚丙烯的耐高温性能。
耐热剂可以选择氧化镁、氧化铝等。
3. 示例配方
以下是一种常见的聚丙烯改性配方示例:
- 聚丙烯:80%
- 乙烯丙烯橡胶(EPR):15%
- 碳酸钙:5%
4. 结论
通过上述分析,我们了解了聚丙烯改性的概述、常见方式及示例配方。
这可以帮助我们在聚丙烯的改性过程中做出正确的决策。
以上是对PP改性工艺的全解析,内容简洁明了。
POE与EPDM对聚丙烯增韧改性研究聚丙烯 (Polypropylene, PP) 是一种常见的热塑性聚合物,具有良好的力学性能和化学稳定性。
然而,其脆性和低冲击强度限制了其在一些应用领域的使用。
因此,为了提高聚丙烯的韧性和抗冲击性能,需要进行增韧改性。
本文将探讨聚丙烯增韧改性的两种常用方法:POE (Polyolefin elastomer) 和 EPDM (Ethylene-propylene-diene terpolymer)。
POE是一种弹性体,其结构中含有少量的丙烯,在聚丙烯中以分散相形式存在。
POE与聚丙烯之间的相容性较好,可以有效提高聚丙烯的抗冲击性能。
研究表明,随着聚丙烯中POE含量的增加,聚丙烯的拉伸韧性和冲击强度都会显著提高。
这是因为POE的弹性性质可以吸收冲击能量,从而有效减少聚丙烯的脆性。
EPDM 是一种橡胶弹性体,其结构中含有乙烯 (Ethylene)、丙烯(Propylene) 和二烯 (Diene)。
EPDM 能够与聚丙烯形成良好的相容性,并且可以在聚丙烯中有效分散。
EPDM 可以提高聚丙烯的拉伸韧性、冲击强度和耐热性。
研究表明,聚丙烯中 EPDM 的含量增加,可以显著提高聚丙烯的冲击强度和抗拉伸性能。
这是因为 EPDM 的弹性性能可以增加聚丙烯的延展性,从而提高聚丙烯的韧性。
POE和EPDM的增韧效果取决于它们与聚丙烯的相容性和分散性。
实验研究发现,聚丙烯中POE和EPDM的颗粒分散均匀,并且与聚丙烯形成良好的相容性,可以显著提高聚丙烯的韧性和抗冲击性能。
此外,研究还发现,POE和EPDM的分子量对聚丙烯的增韧效果也有一定影响。
较低分子量的POE和EPDM往往能够更好地分散在聚丙烯中,并且可以提供更好的增韧效果。
总之,POE和EPDM都是常用的聚丙烯增韧材料。
它们能够与聚丙烯形成良好的相容性,提高聚丙烯的韧性和抗冲击性能。
选择适当的POE或EPDM材料,并控制其含量和分子量,可以获得理想的聚丙烯增韧改性效果。
聚丙烯增韧改性的方法及机理PP本身脆性(尤其是低温脆性)较大,用于对韧性要求较高的产品(特别是结构材料)时必须对PP进行增韧改性。
1 无规共聚改性采用生产等规PP的工艺路线和方法,使丙烯和乙烯的混合气体进行共聚,即可制得主链中无规则分布丙烯和乙烯链节的共聚物。
共聚物中乙烯的质量分数一般为1%~7%。
乙烯链节的无规引入降低了PP的结晶度,乙烯含量为20%时结晶变得困难,含量为30%时几乎完全不能结晶。
与等规PP相比,无规共聚PP结晶度和熔点低,较柔软,透明,温度低于0℃时仍具有良好的冲击强度,一20%时才达到应用极限,但其刚性、硬度、耐蠕变性等要比均聚PP低10%~15%。
无规共聚PP主要用于生产透明度和冲击强度好的薄膜、中空吹塑和注塑制品。
其初始热合温度较低,乙烯含量高的共聚物在共挤出薄膜或复合薄膜中作为特殊热合层得到了广泛应用2 嵌段共聚改性乙丙嵌段共聚技术在20世纪60年代即已出现,其后很快得到推广。
美国从1962年开始工业化规模生产(丙烯/乙烯)嵌段共聚物,该共聚物含有65%一85%的等规PP、10%一30%的乙丙共聚物和5%的无规PP 。
(丙烯/乙烯)嵌段共聚物与无规共聚PP一样,也可以在制造等规PP的设备中生产,有连续法和间歇法两种工艺路线。
(丙烯/乙烯)嵌段共聚物具有与等规PP及高密度聚乙烯(HDPE)相似的高结晶度及相应特征,其具体性能取决于乙烯含量、嵌段结构、分子量大小及分布等。
共聚物的嵌段结构有多种形式,如有嵌段的无规共聚物、分段嵌段共聚物、末端嵌段共聚物等。
目前工业生产的主要是末端嵌段共聚物以及PP、聚乙烯、末端嵌段共聚物三者的混合物。
通常(丙烯/乙烯)嵌段共聚物中乙烯质量分数为5%一20%。
(丙烯/乙烯)嵌段共聚物既有较好的刚性,又有好的低温韧性,其增韧效果比无规共聚物要好。
其主要用途为制造大型容器、周转箱、中空吹塑容器、机械零件、电线电缆包覆制品,也可用于生产薄膜等产品3 接枝共聚改性PP接枝共聚物是在PP主链的某些原子上接枝化学结构与主链不同的大分子链段,以赋予聚合物优良的特性。
POE与EPDM对聚丙烯增韧改性研究聚丙烯(Polypropylene,PP)是一种重要的塑料材料,具有优异的机械性能和化学稳定性,广泛应用于自动化设备、日用品、医疗器械等领域。
然而,由于其韧性较低,很难满足一些特殊应用的要求。
因此,研究如何增强聚丙烯的韧性成为了近年来的研究热点之一聚丙烯的增韧改性技术主要包括添加增韧剂和改变聚合条件两种方法。
其中,添加增韧剂是最常用的方法。
聚丙烯增韧剂主要有弹性体增韧剂、碎片增韧剂和亲水性增韧剂等。
POE(聚乙烯/聚丙烯酸酯嵌段共聚物)和EPDM(乙烯/丙烯橡胶)是两种常用的弹性体增韧剂,其主要特点是具有良好的柔韧性、高韧性和低温性能。
POE与EPDM作为增韧剂改性聚丙烯的研究表明,它们能够有效提高聚丙烯的韧性和冲击强度。
研究发现,由于POE和EPDM的高柔韧性和高断裂韧性,其加入聚丙烯基体后能够有效吸收冲击能量,从而增加了聚丙烯的冲击强度。
同时,POE和EPDM的弹性能够减弱聚丙烯的刚性,使其具有更好的弯曲性和可塑性。
因此,POE和EPDM能够显著改善聚丙烯的韧性,使其更适合一些要求高韧性的应用领域。
此外,POE和EPDM还可以通过相容性改善聚丙烯的加工性能。
研究发现,POE和EPDM与聚丙烯的相容性较好,能够提高聚丙烯的熔融流动性。
这是因为POE和EPDM分子链中的醋酸酯基团和丙烯基团与聚丙烯基体具有一定的相互作用力,从而提高了聚丙烯的熔融温度和熔融流动性。
因此,在添加POE和EPDM增韧剂的情况下,聚丙烯可以更容易地加工成型,并且具有更好的表面质量。
综上所述,POE与EPDM作为聚丙烯的增韧剂能够显著提高聚丙烯的韧性和冲击强度,并改善其加工性能。
因此,在聚丙烯材料的应用中,POE和EPDM的使用具有重要的意义。
未来的研究可以进一步探索POE和EPDM增韧聚丙烯的工艺条件优化、界面结构调控等方面的内容,以实现更好的改性效果。
聚丙烯增韧改性中结晶形态的变化 曹玉荣 李惠林(高分子材料工程国家重点实验室,四川大学高分子研究所,成都610065) 综述了聚丙烯(PP)增韧改性与结晶形态变化的关系,不同的共混组分对PP结晶行为的影响不同,分别有细化分割、共结晶、原位成纤复合等作用。
无机刚性粒子及有机/无机纳米粒子主要起到异相成核作用,诱发对增韧有贡献的β2晶的形成。
讨论了不同β晶成核剂对PP结晶的影响。
关键词:聚丙烯 增韧增强 结晶 共混物 成核剂 聚丙烯(PP)是典型的结晶性高聚物,其结晶形态对力学性能影响很大。
在低温或高应变速率下,由于吸收的冲击能量不能及时传递,材料显示出脆性,导致PP的应用领域受到限制[1]。
因此研究PP增韧改性及其与体系中结晶形态变化的关系具有现实意义。
1 结晶度及晶粒尺寸的变化等规聚丙烯熔体在降温过程中,生成的结晶基本上是α2球晶,球晶尺寸较大(直径约130μm)且边界清晰,结晶度高,具有良好的表面硬度、弹性模量、拉伸断裂强度,但晶粒间相互粘接较弱造成韧性很差。
球晶越大,性质越脆,因而球晶的大小影响材料的冲击强度。
研究表明,球晶的细化和不完整对提高材料的韧性是有益的,而结晶度的增大对于提高力学强度和刚度是有利的。
因此,力求细化、分割晶粒的同时,尽量不降低结晶度,成为增韧聚丙烯的一个重要着眼点。
据报道PP/HDPE共混物中两组分分别结晶,结晶时互相干扰,而且各自晶体的熔点均有所降低,但没有改变各自的晶胞结构。
随着HDPE的插入,PP球晶形态变得不完整,球晶逐渐被分割成晶片,最后达到了细化PP晶体,提高PP低温韧性的目的[2]。
Xavier[3]认为玻璃纤维对PP有异相成核作用,王宏岗等[4]研究表明,在含胺硅烷偶联剂处理过的玻纤与PP的复合体系中,加入经酸酐类改性的PP(MPP)时,由于界面上化学键结合及冷缩产生界面应力的作用,从而导致出现了在通常物理结合和弱化学键结合情况下不能产生的横晶。
分析发现,MPP的加入起到成核剂的作用,使晶核及微晶数量增多,球晶尺寸变小,结晶度有所提高,但未改变其晶型。
POE与EPDM对聚丙烯增韧改性研究摘要随着我国交通运输体系的发展,聚丙烯(PP)一直被广泛应用于橡胶制品中。
聚丙烯本身的机械性能不足以满足橡胶制品的要求,所以需要对其进行改性改善。
本文旨在使用非共混物高分子改性剂与聚丙烯共混以改善其机械性能,并将其与EPDM有机硅橡胶进行比较。
实验中,POE和EPDM分别作为改性剂与聚丙烯共混。
研究了改性剂添加量对共混物机械性能的影响。
结果表明,POE的存在可以改善聚丙烯的机械性能,其中抗张强度提高到11.38MPa,抗拉强度提高到9.50MPa,断裂伸长率增加到241.18%,介电常数提高到2.97,吸水率提高到2.61%。
而与POE的改性相比,EPDM的改性效果并不明显,机械性能只有轻微提高。
从实验结果来看,POE具有更好的增韧改性性能,可以用于改善聚丙烯的机械性能,在橡胶制品中的应用有很大的潜力。
关键词:聚丙烯;POE;EPDM;增韧改性1 IntroductionAmong them, POE and EPDM have attracted more and more attention in rubber application. POE and EPDM have good tensile strength, fatigue strength and creep resistance [3-4]. Therefore, POE and EPDM can be used as modifiers to improve the mechanical properties of PP. In this paper, PP is used as base material,and POE and EPDM are used as modifiers to study their effects on the mechanical properties of PP.2 Experimental2.1 MaterialsPP used in this paper was provided by Shenzhen Zhongke Plastic。
聚丙烯增韧1.聚丙烯的发展历程自1957年意大利蒙科卡迪公司首次实现工业化以来,聚丙烯(PP)树脂及其制品发展速度一直位于各种塑料之首。
在1978年PP的世界产量超过了400万吨/年,仅次于聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯,位居世界第四位;1995年PP的世界产量达1910万吨/年,超过聚苯乙烯位居第三;2000年PP的世界产量为2820万吨/年,超过聚氯乙烯的2600万吨/年上升为世界第二;目前聚丙烯的世界产量达到了3838万吨/年。
在此同时,我国聚丙烯工业发展迅猛,1995年产量为107.3万吨,2000年已经突破300万吨,2004年产量迅猛增至474.9万吨。
初步估计到2006年底,我国PP的年总生产能力已经超过650万吨,在一定程度上缓解我国PP的供需紧张。
聚丙烯由于其优异的使用潜能,广泛应用于注塑成型、薄膜薄片、单丝、纤维、中空成型、挤出成型等制品,普及及工农业及生活日用品的各个方面。
如此迅速的增长速度主要归因于其可以替代其它塑料树脂以及能够开发应用各种新型的塑料、橡胶和纤维的优异性能:原料来源丰富,价格低廉并且无毒无害;相对密度小,透光性好,有较好的耐热性等。
但是PP有个很明显的缺点就是韧性较差,对缺口十分敏感,这在很大程度上限制了其在工程领域的应用空间。
因此近些年来,国内外众多学者专家在PP改性的理论基础和应用研究中展开了众多的研究取得一定成效的工作,通过共混、填充和增强等方法改性之后的聚丙烯复合材料也已经成功地运用到了实际生产中,扩大了材料的使用范围,在家电、汽车、仪表等工业各领域占据了重要地位。
近十多年来,在我国经济高速增长的带动下,聚丙烯的应用技术不断进步。
但是我国的聚丙烯进展与国外相比,在聚合技术、工业化成本、产品数量、品种类别等方面都存在着很明显的差距。
根据我国发展中国家的国情,大力开展聚丙烯多元复合材料改性研究是解决上述问题最有效的途径。
采用塑料的高性能化合成本不断的降低来推动PP的发展,因此目前是聚丙烯快速发展的良好机会。
常州轻工职业技术学院综合实践系别:轻工工程系专业:高分子材料加工技术班级: 10线缆331 学生姓名:王淮学生学号: 1013433119 综合实践课题:浅谈聚丙烯的共混增韧改性指导教师:孙燕清起迄日期: 202012.7.2-2012.7.28浅谈聚丙烯的共混增韧改性王淮(常州轻工职业技术学院常州 213164)摘要:聚丙烯作为重要的通用塑料品种,其共混改性是人们研究的重点。
本文主要综述了PP增韧机理,重点介绍了PP的增韧改性体系,介绍了PP的共混改性技术,并展望了PP共混增韧改性的发展前景。
关键词:聚丙烯;增韧;橡胶;弹性体;改性1 前言聚丙烯(PP)是目前用量最大的通用塑料之一,因其具有密度小,价格低,无毒性,加工性能优良,耐腐蚀,透明性好,耐用力龟裂及耐化学药品性较佳等,被广泛的应用于化工,机械,汽车,日用品等各个领域,在制品领域中所占的市场份额越来越大,但PP材料的缺点是收缩率大,韧性差,耐磨性差,低温时脆性更大,作为结构件材料,存在许多不足,这就大大限制了PP的进一步推广应用,为此,提高PP的韧性,可以产生可观的经济效应。
PP 的共混改性具有耗资少, 生产周期短的特点[1]。
PP 共混改性近年来成为PP增韧改性的重点,而橡胶或弹性体增韧PP因为改性效果明显而成为是目前研究比较多的一类方法。
弹性体不同,用于增韧PP的效果也有差异。
目前,用于PP增韧的弹性体有EPDM(三元乙丙橡胶),SBS(苯乙烯-丁二烯共聚物),SBR(乳聚丁苯橡胶),EPR(乙丙橡胶),BR (顺丁橡胶),POE(乙烯-聚烯烃共聚物)等等,本文就这方面的研究予以综述。
2 PP增韧机理橡胶或热塑性弹性体与聚合物共混增韧是日前研究较多、增韧效果最明显的一类方法。
关于PP增韧机理,普遍为人们所接受的主要是银纹一剪切带屈服理论,对该理论的研究己较为成熟,主要集中在银纹终止理论和剪切带屈服理论。
增韧过程可简单概括为:橡胶以分散相形式分散于基体树脂中,受外力作用时,橡胶粒了成为应力集中点,它在拉仲、压缩或冲击下发生变形,若两相界面k结良好,会导致颗粒所在区域产生大量银纹和剪切带而消耗能量;同时,银纹、橡胶粒了和剪切带又可终止银纹或剪切带,进一步转化为破坏性裂纹,从而起到了增韧作用。
只有当橡胶类聚合物与PP具有良好相容性时,并以一定的粒径分布于PP连续相中,橡胶类聚合物可与PP组成一种良好界面相4_作用的两相或多相形态结构体系。
即在共混体系中,橡胶类聚合物呈细微化颗粒分散相(俗称“岛”),随机分布在PP连续相(俗称“海”)的PP球品中或球品之间,使PP大而脆的球品成为细而密集的球品,形成具有良好相界面作用的“海一岛”结构。
当具有这种结构体系的增韧PP受到外力作用时,银纹、裂纹泪!裂缝首先产生在PP连续相中,处于PP裂纹和裂缝上的橡胶类聚合物粒了充当应力集中的中心,诱发大量银纹和剪切带产生,大量银纹和剪切带的产生吸收大量能量,从而阻止裂纹和裂缝穿过。
另外,橡胶颗粒还可阻滞、转向并终止小裂纹发展,使之不致发展成破坏性裂纹,产生在PP相中的银纹可穿过小于其宽度的橡胶类聚合物粒了而生长[1]。
在弹性体颗粒的影响下,当材料受到外力时,高聚物中生长的银纹遇到橡胶类聚合物大粒了时能分裂成许多方向各异的小银纹。
即银纹可在橡胶类聚合物粒了表面支化,银纹的分裂和支化能控制银纹的发展,阻止大银纹变成有破坏性的大裂纹和大裂缝;同时,银纹的增长伴随着空化空间的发展,空化空间的发展阻止了基体内部裂纹的产生,延缓了材料的破坏,从而达到提高PP韧性的目的[2]。
3 PP增韧改性体系3.1 PP/EPDM近年的有关研究表明,β晶型的产生有利于PP韧性的提高,在PP中加入EPDM,使得PP晶型产生了由α~β晶型的本质转变[3],当EPDM用量为30~40%时,体系冲击强度剧增,而此时β晶型含量达13.2%,但是EPDM增加时,其强度,热变形温度又有所下降;且共混体系中由于掺加了EPDM,造成了共混物的强度,刚度和稳定性等方面相当程度的损失,同时EPDM的加入也大大提高了成本,使之在实际应用中受到了限制。
对于反应型PP/EPDM共混物,混合时应先将EPDM与引发剂和部分PP反应共混,再加剩余的PP共混,即采用“二段加料法”,比用一步得到的共混物性能更加优越。
PP/EPDM共混体系以及以它们为基体的填充增强体系具有优异的冲击性能及较理想的综合性能,这使其步入了工程塑料的应川领域。
国内多以PP /EPDM体系生产汽车配件专用料且技术比较成熟。
姚亚生采用动态硫化方法制备了PP /EPDM改性材料。
与简单共混PP /EPDM相比,动态硫化PP /EPDM体系的冲击性能和流动性明显提高,弯曲弹性模量基本一致,拉伸强度略有下降。
李庆国等[4]利用基本断裂功方法研究了PP /EPDM共混体系的断裂性能,发现EPDM的加入提高了PP的比基本断裂功,且比基本断裂功随EPDM用量的增加呈先增后减的趋势。
3.2 PP/SBSSBS具有高弹性,耐低温等特性,同时它兼具硫化橡胶和热塑性的优良性能,可以较好的增韧PP,有关研究表明:当SBS的含量较低时,SBS作为分散相,它在连续相PP中形成“海岛”结构,此结构对PP的增韧起到了很重要的作用,它的突出优点是在较大幅度提高PP韧性的同时,其模量和强度下降不多,耐热性变化不大,这些优异的特性与其两相结构有密切关系。
连续相PP起到了保持整体材料模量,强度和玻璃化温度不至于过多下降的作用,而分散相胶粒却能帮助和吸收能量。
当SBS的含量在0~10份时,共混物的冲击强度随SBS含量的增加而提高,如果含量超过15份后,冲击性能反而下降,当SBS含量在10~15份时,共混物的综合力学性能较高。
SBS嵌段共聚物兼具硫化橡胶和热塑性塑料的性能。
吴润德用SBS嵌段共聚物将交联聚苯乙烯刚性粒子进行包覆与PP复合。
结果表明: 当SBS用量6% ~ 8%时, 聚丙烯发生脆韧转变, 拉伸强度稍有下降。
PP复合材料断面图像显示交联聚苯乙烯粒子分布均匀, 粒子和基材界面模糊, 材料发生韧性破坏[5]。
3.3 PP/SBR当分散相与连续相有很好的相容性,界面粘接很好时,可取得理想的增韧效果,谭晓明等[6]对PP/SBR,PP/PE-C等体系的力学性能加以研究,得到如下数据,见表1。
由表1可以发现PP/SBR力学性能优于PP/PE-C,谭晓明认为。
这一原因是SBR有较多非极性侧基,与非极性PP基体的相容性较好,而PE-C与PP相差较大,所以较难相容,因而增韧效果不如前者。
SBR增韧PP,在增韧的同时保持其刚性,使改性PP 的韧性和刚性保持平衡。
王延伟等人[7]采用一种新型超细SBR 增韧PP,结果表明超细SBR 粉末橡胶的加入能够显著提高PP 的韧性;加入相容剂嵌段共混物后的增韧效果更好。
采用PP 接枝SBR 与PP 共混,通过分析发现PP-g-SBR 作为改性剂能显著提高PP 的机械性能,尤其是缺口冲击强度。
含PP-g-SBR 质量分数2% 的PP 在20℃时的缺口冲击强度提高了2.6倍[8]。
3.4 PP/EPR由于EPR和PP都含有丙基[5],根据相似相容原理,它们之间应具有较好的相容性,另外EPR属于橡胶类,具有高弹性和良好的低温性能(脆化温度可达-60℃以下),因此EPR 是PP较好的增韧改性剂,但是,一般情况下,等规聚丙烯与EPR的相容性依然存在问题,它们的共混物具有多相的形态结构,在相同的共混工艺条件下,组成比及聚合物的熔融粘度差决定着此共混物的形态。
当EPR与PP具有相近的熔融粘度时,所制得的共混物的形态结构较均匀;当各组分熔融粘度不同,若EPR粘度低于PP,则EPR可以被很好的分散,相反,EPR粘度高于PP,则EPR相畴粗大,且基本呈球形,一般来说,PP/EPR共混比在60/40~40/60范围内出现相转变,PP/EPR共混比超过60/40时,PP为连续相,得到的共混物是EPR增韧PP;低于40/60时,EPR为连续相,得到的时PP增强EPR。
PP/EPR共混比为80/20时,PP/EPR 共混物的常温缺口冲击强度比纯PP高10倍左右,脆化温度比纯PP下降了4倍之多[6]。
PP/EPR共混体系的增韧效果与PP种类及乙丙共聚物的种类有关[7],乙丙橡胶用量相同的情况下,增韧共聚聚丙烯的效果远优于增韧均聚聚丙烯的效果;PP相同选择不同的乙丙共聚物,乙丙共聚物中,EPR的增韧效果要优于EPDM,见图1。
另外,增韧剂的结晶度不同对增韧效果也有影响非晶EPR对PP增韧的效果要优于结晶EPR,但随着EPR用量的增加,体系拉伸屈服强度,断裂强度,硬度,弹性模量均有不同程度的下降,流动性变差,使之在实际应用中受到了限制。
3.5 PP/BR顺丁橡胶具有高弹性,良好的低温性能(玻璃化温度Tg=-110℃左右)和耐磨性,耐挠曲性等优良的特性,而且它的溶解度参数(σ=7.7)和PP(σ=8.1)相近。
实践证明,它们的相容性很好,增韧效果明显。
以国产聚丙烯粉料(熔融指数0.4~0.8)和国产顺丁橡胶(门尼值44)按100:15(重量比)共混,所得的PP/BR共混物的常温悬臂梁冲击强度比聚丙烯高6倍,脆化温度由聚丙烯的31℃降低至8℃,同时,该共混物比PP,PP/LDPE,PP/EVA等的挤出膨胀比都小,成型后尺寸稳定性好。
3.6 PP/ EVAEVA 是一种乙烯—乙酸乙烯的共聚物。
采用EVA 改性填充PP, 能有效提高冲击性能, 断裂伸长率, 制品表面光泽也有所提高。
所用EVA 的VAC( 乙酸乙烯) 质量含量为14% ~ 18%。
此时EVA 为极性较低的非晶性材料, 加入PP 共混体系后有明显的增韧作用。
研究结果表明, PP/ EVA 共混体系增韧机理主要是EVA 分散相粒子引起PP 基体屈服以及少量界面空洞化吸收了塑料性能。
该共混物在冲击强度大幅度提高的同时, 刚性相对下降很小, 并且具有良好的加工性能, 其综合性能优于PP/ EPDM 共混物, 成本低于PP 与橡胶类聚合物的改性材料。
3.7 PP/POEPOE( 聚烯烃弹性体)是由美国DOW公司通过乙烯,辛烯的原位配合技术生产的一种饱和的乙烯-辛烯共聚物,它具有非常窄的分子分布和一定的结晶度。
POE作为一种热塑性弹性体,既有塑料的热塑性,又有橡胶的交联性,与EDPM,SBS,EPR相比,其塑性,橡胶特性,加工性能都具有优势,POE的热稳定性,光学性能及抗开裂性能优于EV A;POE的气候老化性优于SBS;POE的脆化温度低于-76℃,POE的剪切稀化性好,热稳定性高,有利于高速挤出和模塑;POE的橡胶特性比EPDM,EPR更优,它可通过过氧化物,硅烷交联剂等交联,交联物的机械性能。