POE在塑料改性工业中的应用
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聚烯烃弹性体POE的性能及使用范围POE是由辛烯和聚烯烃树脂组成的,连续相与分散相呈现两相分离的聚合物掺混物,通过扫描电子显微镜或相差显微镜的图像表明,可以形成以橡胶为连续相、树脂为分散相或以橡胶为分散相、树脂为连续相,或者两者都呈现连续相时的互穿网络结构。
随着相态的变化,共混物的性能也随之而变。
若橡胶为连续相时,呈现近似硫化胶的性能;树脂为连续相时,则性能近于塑料。
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。
基本特性:(1)POE具有热塑性弹性体的一般物性,如成型性、废料再利用和硫化胶性能等。
(2)价格低,并且相对密度小,因而体积价格低廉。
(3)耐热性、耐寒性优异,使用范围宽广。
(4)耐候性、耐老化性良好。
(5)耐油性、耐压缩永久变形和耐磨耗等不太好。
应用范围:主要用于改性增韧PP、PE和PA在汽车工业方面制作保险杠、挡泥板、方向盘、垫板等等。
电线电缆工业上耐热性和耐环境性要求高的绝缘层和护套。
也用于工业用制品如胶管、输送带、胶布和模压制品。
医疗器械以及家用电器、文体用品、玩具等,以及包装薄膜等等。
一.加工与配合:POE不需混炼和硫化。
可采用通常热塑性塑料加工设备进行加工成型。
成型加工温度和加工压力一般应略高一些,可在极高的加工速度下加工。
可以注射成型、挤出成型,也可用压延机加工成板材或薄膜,并可吹塑成型,利用热成型可制造形状复杂的制品。
可根据需要添加各种颜料制成不同的颜色。
有些生产厂家依制品的使用要求,提供如耐油型、阻燃型、电稳定型以及可静电涂料型等各种品级的特殊配合料。
有时为改善加工性能和某些制品的使用性能或降低成本时,也可以加入某些配合剂,如抗氧剂、软化剂和填充剂、着色剂等。
《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。
目录一聚丙烯........................................... 错误!未定义书签。
聚丙烯的性能................................... 错误!未定义书签。
(1)优点.................................... 错误!未定义书签。
(2)缺点.................................... 错误!未定义书签。
聚丙烯链的立体结构............................. 错误!未定义书签。
聚丙烯的晶体结构............................... 错误!未定义书签。
二聚丙烯改性....................................... 错误!未定义书签。
三聚丙烯填充与增强改性新材料....................... 错误!未定义书签。
聚丙烯填充改性性能特点及发展趋势............... 错误!未定义书签。
常用填充材料................................... 错误!未定义书签。
1、碳酸钙.................................... 错误!未定义书签。
2、滑石粉.................................... 错误!未定义书签。
3、高岭土.................................... 错误!未定义书签。
聚丙烯的增强改性............................... 错误!未定义书签。
聚丙烯填充与增强改性新材料..................... 错误!未定义书签。
1、碳酸钙与滑石粉填充改性聚丙烯.............. 错误!未定义书签。
2、玻璃微珠改性聚丙烯新材料.................. 错误!未定义书签。
POE的基本特性和应用范围简介POE是由辛烯和聚烯烃树脂组成的,连续相与分散相呈现两相分离的聚合物掺混物,通过扫描电子显微镜或相差显微镜的图像表明,可以形成以橡胶为连续相、树脂为分散相或以橡胶为分散相、树脂为连续相,或者两者都呈现连续相时的互穿网络结构。
随着相态的变化,共混物的性能也随之而变。
若橡胶为连续相时,呈现近似硫化胶的性能;树脂为连续相时,则性能近于塑料。
加工与配合:POE不需混炼和硫化。
可采用通常热塑性塑料加工设备进行加工成型。
成型加工温度和加工压力一般应略高一些,可在极高的加工速度下加工。
可以注射成型、挤出成型,也可用压延机加工成板材或薄膜,并可吹塑成型,利用热成型可制造形状复杂的制品。
可根据需要添加各种颜料制成不同的颜色。
有些生产厂家依制品的使用要求,提供如耐油型、阻燃型、电稳定型以及可静电涂料型等各种品级的特殊配合料。
有时为改善加工性能和某些制品的使用性能或降低成本时,也可以加入某些配合剂,如抗氧剂、软化剂和填充剂、着色剂等。
边角料和废料可回收重复加工使用。
但一般掺入比例不超过30%,这样对性能无影响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。
这是因为POE的分子量分布窄,分子结构中侧辛基长于侧乙基,在分子结构中可形成联结点,在各成分之间起到联结、缓冲作用,使体系在受到冲击时起分散、缓冲冲击能的作用,减少银纹因受力发展成裂纹的机会,从而提高了体系的冲击强度。
poe在eva发泡中的应用
POE的应用主要有直接改性、接枝改性、发泡改性以及作为单一材料使用。
POE的发泡应用主要是对EVA进行改性,EVA共混POE发泡制作运动鞋
中底。
中底是运动鞋的核心部分,其作用是提供稳定性、缓冲和回弹,吸收运动中产生的冲击力以提供保护,并带来比较温和的脚感。
此外,POE作为单一材料使用,主要应用于光伏组件的封装材料——胶膜。
在光伏组件中,胶膜放在组件钢化玻璃/背板与太阳能电池之间,用于封装
并保护电池片。
以上内容仅供参考,如需了解更多信息,建议查阅相关文献或咨询专业人士。
POE的基本特性和应用范围简介POE是由辛烯和聚烯烃树脂组成的,连续相与分散相呈现两相分离的聚合物掺混物,通过扫描电子显微镜或相差显微镜的图像表明,可以形成以橡胶为连续相、树脂为分散相或以橡胶为分散相、树脂为连续相,或者两者都呈现连续相时的互穿网络结构。
随着相态的变化,共混物的性能也随之而变。
若橡胶为连续相时,呈现近似硫化胶的性能;树脂为连续相时,则性能近于塑料。
加工与配合:POE不需混炼和硫化。
可采用通常热塑性塑料加工设备进行加工成型。
成型加工温度和加工压力一般应略高一些,可在极高的加工速度下加工。
可以注射成型、挤出成型,也可用压延机加工成板材或薄膜,并可吹塑成型,利用热成型可制造形状复杂的制品。
可根据需要添加各种颜料制成不同的颜色。
有些生产厂家依制品的使用要求,提供如耐油型、阻燃型、电稳定型以及可静电涂料型等各种品级的特殊配合料。
有时为改善加工性能和某些制品的使用性能或降低成本时,也可以加入某些配合剂,如抗氧剂、软化剂和填充剂、着色剂等。
边角料和废料可回收重复加工使用。
但一般掺入比例不超过30%,这样对性能无影响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。
这是因为POE的分子量分布窄,分子结构中侧辛基长于侧乙基,在分子结构中可形成联结点,在各成分之间起到联结、缓冲作用,使体系在受到冲击时起分散、缓冲冲击能的作用,减少银纹因受力发展成裂纹的机会,从而提高了体系的冲击强度。
一EXACT简介埃克森公司是世界上最大的石化企业,埃克森美孚化工的EXACT,开创了茂金属聚烯烃发展的先河。
埃克森美孚是世界上产能最大的茂金属聚烯烃供应商之一! 石油巨头埃克森美孚化工(ExxonMobil Chemical)采用EXXPOL专利技术,在世界上首次生产出茂金属聚乙烯,开创了茂金属聚烯烃发展的新时代。
EXXPOL技术是世界上最先进的茂金属技术之一,它能够精密控制相对分子量和分子量分布,可以生产出具有特定使用性能的聚合物,埃克森美孚乙烯弹性体是以EXACT为商标的系列产品.二EXACT特性EXACT乙烯弹性体是乙烯与α-烯烃的共聚物,它包含了丁烯、己烯、辛烯共聚单体在内的非常丰富的品种,它具有下列特性:■杰出的低温抗冲击性■低比重;洁净■杰出的热封性能■与各种基础聚合物相容性优异■优异的柔顺性与抗穿刺性■极高的无机物填充性■优越的伸长率和高弹性■良好的透光率■极佳的电绝缘性能■某些牌号具有FDA认证■耐辐射引起的脆化和脱色■可以用过氧化物、湿气(若硅烷接枝)■γ射线和电子辐射交联三EXACT部分品种说明四EXACT应用举例1. 低烟无卤阻燃护套料由于PVC质优价廉,因此电缆护套料大多用PVC生产,但它的热稳定性差、易降解,所以要加入热稳定剂。
这种助剂一般是含铅、镉的重金属盐,这样的电缆料在燃烧后会产生有毒物质,考虑到环保和火灾的原因,世界各国都在积极开发低烟无卤阻燃料。
目前无卤料在研发中大多存在强度、伸长率和阻燃性三者之间不能达到最佳平衡的问题,而利用EXACT的特性,替代LLDPE,可以很好地解决这一难题。
我们的建议是:EXACT 0203或8203与V A含量为28%的EV A并用,再填充大量无卤阻燃剂如Mg(OH)2、Al(OH)3等配方备索。
EXACT在电线电缆领域的应用还有:ⅰ. EXACT可以直接制造非常柔韧的低压绝缘制品ⅱ. 硅烷交联的EXACT与LLDPE或LDPE共混可以制造低压绝缘料ⅲ. 高填充CaCO3的EXACT可以作为电缆填充料ⅳ. EXACT/PP共混可以取代PVC料ⅴ. EXACT/EPDM共混可以生产中压绝缘料埃克森美孚为了加强对电子线缆的测试研究,新置了一条电子线缆生产线,并在Baytowns聚合物中心建立了新的测试实验室。
在由一种或几种单体组成的聚合物的主链上,通过一定的途径接上由另一种单体或几种单体组成的支链的共聚反应。
是高聚物改性技术中最易实现的一种化学方法。
马来酸酐接枝改性聚合物一般采用双螺杆挤出机熔融接枝法制备,其系类品种包括聚乙烯(PE-g-MAH)、聚丙烯(PP-g-MAH)、ABS (ABS-g-MAH)、POE(POE-g-MAH)、EPDM(EPDM-g-MAH)等,其操作工艺简单、生产成本低、产品质量稳定等特点。
其中产品MAH接枝率在0.5~2.5%范围内可调,其他力学性能指标优良。
可广泛用作各类非极性聚合物(如PE、PP等)与极性聚合物(如PC、PET、PA等)其混改性时的相容剂等。
纳米碳酸钙是一种十分重要的无机增韧增强功能性填料,被广泛地应用在塑料、橡胶、涂料和造纸等工业领域,为降低纳米碳酸钙表面高势能、调节疏水性、提高与基料之间的润湿性和结合力、改善材料性能,须对纳米碳酸钙进行表面改性常用的碳酸钙表面改性方法主要以脂肪酸(盐),钛酸酯,铝酸酯等偶联剂在碳酸钙表面进行化学改性,从而使改性碳酸钙填充的聚合物冲击强度得到较大的提高,为了提高无机填料与有机基体之间的相容性,用高分子有机物对无机填料进行表面接枝改性是一种常用方法。
Takao Nakatsuka 以磷酸盐改性超细CaC03表面,然后与聚异丁烯酸接枝,P.Godard采用羧酸吸附和聚丁基丙烯酸接枝对CaC03表面改性,与丙稀单体混合后通过聚合制备了性能较好的PP/CaC03复合材料。
改性聚丙烯八大应用领域一、以PP为载体的碳酸钙填充母料碳酸钙填充母料自上世纪八十年代初诞生以来,已为塑料加工行业和全社会做出了巨大贡献,年产量达一百多万吨,是改性塑料重要的品种之一。
填充母料的载体最初使用的是聚丙烯聚合时的副产物——无规聚丙烯(APP),故亦称之为APP母料。
后因北京燕山石化公司技术改造,无规聚丙烯的来源枯竭,而碳酸钙作为合成树脂紧缺年代的替代物,市场需求旺盛。
在此背景下以聚乙烯树脂为载体的碳酸钙填充母料应运而生,如LDPE1F7B至今仍然是多数填充母料的主要原料。
由于填充母料的主要用途是聚丙烯编织袋用的扁丝和打包带,从价格、相容性和扁丝强度等方面考虑,使用聚丙烯为载体树脂更适合于此种填充母料。
二十世纪九十年代初,当时的轻工业部塑料加工应用研究所率先推出以粉状聚丙烯为载体树脂的碳酸钙填充母料,称之为PPM母料,并于一九九二年获得国家级新产品称号。
PPM母料以小本体PP粉料为载体,在价格上比起1F7B等PE 树脂有显著优势,至今也仍保持着1000元/吨以上的差价。
同时PP 本身的密度低,意味着相同质量的树脂有更多数量的聚合物承担载体树脂的任务。
此外PP的强度高于PE,同样情况下可使扁丝、打包带等具有更高的强度,见表13、表14。
到及扁丝、打包带等制品类似的结果,即将PP为载体树脂的填充母料及其它树脂为载体的填充母料相比,按QB 1126-91《聚烯烃填充母料》行业标准规定制成的注塑样条中,当配方相同、制样设备、条件相同时,PP为载体的填充母料效果最好,见表15。
①粉状PP比粒状PP更便宜,更易及碳酸钙混合均匀,应优先使用。
②粉状PP的熔体流动速率不宜过大,4~10g/10min为好。
③粉状PP中没有加入抗氧剂、润滑剂等助剂,必须适量添加。
④粉状PP在存放过程中会逐渐降解,放出酸味,因此一定要问清生产时间,并及时使用,最好在聚合出后的一个月内用完。
⑤以粉状PP为载体的碳酸钙填充母料可以使用同向平行双螺杆挤出机加工,碳酸钙的比例可以达到80%以上。
聚丙烯改性及其汽车保险杠的研制中文摘要本论文通过橡胶(POE)、聚丙烯(PP)、滑石粉共混和添加成核剂改变聚丙烯的结晶形态两种方式来对聚丙烯进行增韧,并通过马来酸酐(MAH)与苯乙烯(St)对聚丙烯(PP)进行增强极性改性,研究了改性后复合材料的性能,并取得了一定的效果。
在研究橡胶增韧PP的过程中,采用了DOW化学公司近几年推出的用茂金属催化剂通过乙烯和辛烯原位聚合技术生产的一种饱和乙烯一辛烯共聚物(POE)增韧改性PP。
对PP/POE体系的力学性能进行了研究,并用差示扫描量热仪(DSC)对其进行了详细的表征。
结果表明,POE加入随含量的增加,PP的冲击强度和断裂伸长率不断升高,拉伸屈服强度不断降低,且随着拉伸速率的增加,PP/POE共混体系的拉伸屈服强度逐渐升高,而断裂伸长率则逐渐降低;分析表明,加入POE破坏了PP分子链的规整性,阻碍PP的结晶,,导致其结晶度不断降低;POE与PP具有较好的相容性,POE加入没有改变PP的晶面间距和晶型。
在研究滑石粉对聚丙烯增强的过程中,采用1250目的滑石粉增强填充PP/POE体系,并对其力学性能进行了研究,随着滑石粉用量的增加,混合体系的冲击强度降低,但其断裂伸长率在加入15%之前一直在上升,15%后开始下降。
滑石粉对PP有异相成核作用,随着滑石粉的加入,球晶渐趋不规则,边界变得模糊,球晶尺寸下降,球晶分布趋于均匀。
在研究成核剂改变聚丙烯进行增韧的过程中,用β晶型成核剂(TMB-4)对PP的结晶和力学性能进行研究,结果表明,TMB-4能使共聚PP拉伸强度有所提高,TMB-4因诱发PP产生大量β晶,使其缺口冲击强度和断裂伸长率提高了56%和15%。
通过POE、成核剂、滑石粉复配来对PP进行增韧,并对其力学性能进行表征,结果表明,其冲击强度和拉伸强度都有一定程度的提高,综合性能良好。
一些性能达到了保险杠对PP复合材料的要求。
关键词:聚丙烯,POE,滑石粉,成核剂,结晶,力学性能安徽建筑工业学院本科生毕业论文AbstractIn the thesis,the polypropylene(PP) resin was modified for toughness by two methods,Including the adding of POE and Talcum powder,blending with nucleators to modify the crystallization off PP.And by maleic anhydride (MAH) and styrene (St) on polypropylene (PP) to enhance the polarity.The properties of PP composite were studied and the result is good.Saturation ethylene-oetylene copolylner(P0E) produced by DOW chemistry company via ethylene and octylene original position polymerization eatalysised by metallocene was adopted,when studying modified PP.the mechanical properties Of the PP/POE system were studied and they were investigated by differential seanning calorimetry(DSC).The results show that the impact strength and rupture elongation ratio of PP/POE can be increased gradually and tensile yield intension reduced gradually as the adding content of POE,while tensile yield intension can be increased gradually and rupture elongation ratio reduced gradually as the increasing of rate of estension.The crystallization analysis s how that the erystallization degree of PP was redueted sequeneely by adding POE to damage PP molecular thain regulation and hind PP crystallization.The crystallization shape and interplanar distance of PP was not changed by adding POE and there is very good consisteney between PP and POE.In the research process of that Talc reinforced polypropylene, talc was used to increase PP/POE system, and the mechanical properties were studied.with the increase of the amount of talc,the impact strength of the mixed system decreased, But the elongation at break before joining the 15% has been rising, over 15% began to decrease.Talc on PP play the role of heterogeneous nucleation,With the addition of talc,Spherulites become more irregular,boundaries are blurred,Spherulite size decreases,Spherulites to uniform.The influence ofβform(TMB-4) nucleators on erystallization and mechanieal properties of impact co-polypropylen was studied,the results show that TMB-4 inereases tensile intension to some extent.TMB-4 because of its indueting co-PP togenerate more.βcrystal form has more evidently increased impact strength and rupture elongation ratio of PP about 56% and 15% .The PP resin was modified for toughness by multiplicity formulation of POE,talc and nueleators,and the meehanieal properties of PP/POE/talc/nucleators were tested.The results show that Impact strength and tensile intension can be inereased to some extent and combination property is good.The PP composite reach the require of auto bumper.聚丙烯改性及其汽车保险杠的研制Keywords:polypropylene,POE,nueleator,crystallization,mechanical property安徽建筑工业学院本科生毕业论文目录第1章引言 (V)1.1国内外聚丙烯汽车保险杠发展现状 (1)1.1.1介绍 (1)1.1.2国内外聚丙烯汽车保险杠及专用料的发展概况 (1)1.2汽车保险杠用聚丙烯存在问题和开发难点 (3)1. 3聚丙烯汽车保险杠专用料 (3)1.3.1聚丙烯与弹性体共混料 (3)1.3.2 PP/EPDM型反应型共混料 (4)1.3.3嵌段共聚PP/聚烯烃热塑性弹性体(TPE)共混料 (4)1.3.4新型高分子材料—丰田超级烯烃聚合物 (4)1.3.5非交联发泡保险杠 (4)1.3.6汽车保险杠专用树脂 (5)1.3.7可涂饰汽车保险杠 (5)1.4汽车保险杠的成型方法和回收利用 (5)1.4.1汽车保险杠的成型方法 (5)1.4.2汽车保险杠的回收利用 (6)1.5汽车保险杠用聚丙烯增韧改性 (6)1.5.1化学改性 (6)1.5.2物理改性 (8)1.6汽车保险杠用聚丙烯增强改性 (10)1.7聚丙烯增韧增强改性存在的问题 (10)1.8聚丙烯增加极性改性 (11)1.9研究目的及意义 (11)第二章弹性体POE改性聚丙烯概述 (12)2.1 POE弹性体 (12)2.1.1 POE的性能 (12)2.1.2 POE对PP的共混改性 (12)2.2 POE与其他弹性体的比较 (13)2.3不同牌号的POE对共混体系力学性能的影响比较 (14)第三章实验 (16)3.1聚丙烯基料的选择 (16)3.2 增韧剂的选择 (16)3.3 填料的选择 (17)3.4实验部分 (18)3.4.1实验原料 (18)3.4.2主要设备 (18)3.4.3样品的制备 (19)3.5测试与表征 (21)聚丙烯改性及其汽车保险杠的研制3.5.1熔体流动速率测定 (21)3.5.2热变形温度测定 (22)3.5.3拉伸性能测定 (22)3.5.4冲击性能测定 (22)3.5.5示差扫描量热仪(DSC) (22)3.5.6 偏光显微镜 (23)第四章实验结果与讨论 (24)4.1 PP/POE混体系的物理机械性能分析 (24)4.2.PP/POE共混体系DSC分析 (27)4.4 PP/β成核剂体系性能 (30)4.5 MAH-St多组分单体熔融接枝聚丙烯 (33)第五章聚丙烯保险杠材料研制 (34)5.1 保险杠配方设计 (34)5.2 实验原料 (34)5.3主要设备 (34)5.4测试与表征 (34)5.5实验结果 (34)第六章总结 (35)参考文献 (36)致谢 (40)聚丙烯改性及其汽车保险杠的研制第1章引言1.1国内外聚丙烯汽车保险杠发展现状1.1.1介绍目前汽车制造业正向降低车身自重、减轻能源消耗方向发展。
热塑性弹性体POE总结目前這二種運用都是以低密度、低流動性的POE規格較佳,一般希望MI在0.5~6之間,越低越好,密度大約0.87左右,太高表示硬質段(PE)比例太高,有增韌效果的軟質段太少,增韌或接枝的效果較差。
POE目前大致又分為八個碳和四個碳二類,八個碳的硬度及韌性比四個碳的為佳,所以一般尼龍接枝以八個碳為主,但是低階運用也許四個碳也可以 POE主要規格:(1)POE 美国杜邦.7256.7340.7467.8150.8200. 8401.8402.8480.8999(2)POE 美国陶氏8999.8150.5501.8003.8100.8180.8407(3)POE 美国埃克森5061.VM-6202.5062.5171.5371(4)POE 新加坡三井DF710.DF740 .DF810.DF840(5)POE 日本三井化学4085,DF640,DF710,DF740,DF-840,DF940 TA610,TA640,TA710(6)POE 韩国LG,LC170,LC670POE特性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。
5.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。
这是因为POE的分子量分布窄,分子结构中侧辛基长于侧乙基,在分子结构中可形成联结点,在各成分之间起到联结、缓冲作用,使体系在受到冲击时起分散、缓冲冲击能的作用,减少银纹因受力发展成裂纹的机会,从而提高了体系的冲击强度。
所以,体系的断裂伸长率有显著的增加,当POE的含量增加时,体系的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均有所下降,这是由POE本身的性能决定的,故POE的含量应控制在20%以下。
POP:polyolefin plastomer 聚烯烃塑性体POE:polyolefin elastomer 聚烯烃弹性体两者没有本质的区别,只是共聚单体含量上有所区别,绝大部分塑性体和弹性体基料都是乙烯,只有DOW的Versify、EXXON的Vistamaxx、三井的Tafmer是丙烯基,共聚单体都为辛烯(8C)、己烯(6C)或丁烯(4C),一般POE共聚单体含量高于20%,POP共聚单体小于20%,因为共聚单体含量的多少导致POE与POP的密度差异,一般POP的密度要高与POE。
应用上,POP更加适合作为吹膜、挤出、流延用热封层,POE更加适合改性领域。
利用POP 起封温度低、热粘度、抗污染热封、韧性、抗撕裂和透明性的特点。
应用于1、食品包装领域,生鲜食品、鲜肉和加工肉类、块装奶酪和牛奶等;2、卫生和医疗领域;3、弹性薄膜领域,尿布、弹性腰带和底膜;4、个人护理领域,洗涤剂、洗衣粉和香波包装等。
利用POP的韧性和耐用性使其适用于耐用品应用领域:或作为基础聚合物或与其它聚合物共混,以改善加工过程中的流动性或者是制成品的柔软性,这些制品包括地板、容器、挤出型材及注塑和滚塑制品;利用POP优异的粘结强度,使其适合于热溶胶(HMA)的配方中,这些热溶胶粘合力更高、施工洁净,用于纸箱、纸盒的热封、卫生和其它很多应用领域。
POE耐热性、耐寒性能优异,并且耐候性、耐老化性良好,应用范围:改性增韧PP、PE和PA。
1、在汽车工业方面制作保险杠、挡泥板、方向盘、垫板等;2、电线电缆工业上,耐热性和耐环境性要求高的绝缘层和护套;3、工业用制品如胶管、输送带、胶布和模压制品;4、医疗器械及家用电器、文化用品、玩具等,另外包装薄膜也会用到。
Vistamaxx 6102树脂具有极佳的弹性、柔性、粘附性(紧贴、附着)和韧性,可为多种薄膜、涂覆膜和复合膜的应用提供新的可能。
Vistamaxx 6102树脂不仅具有与聚乙烯(PE)聚丙烯(PP)及其他聚合物优异的相容性和粘附性,而且具有与聚烯烃类似的热加工性能,可以利用常规的加工设备生产弹性薄膜。
《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。
poe在热熔胶粘结剂中的应用
POE(聚乙烯共聚物)在热熔胶粘结剂中的应用主要体现在以下几个方面:
1. 增强粘接力:POE具有良好的黏性和粘接性能,可以增强热熔胶的粘接力,使其能够更好地与各种材料表面接触并形成牢固的粘结。
这使得热熔胶可以在不同的应用场景中更可靠地粘接各种材料,如纸张、布料、木材、金属和塑料等。
2. 调节粘度:POE可以调节热熔胶的粘度,使其具有适当的流动性和黏度,以满足不同应用需求。
通过控制POE的含量和分子结构,可以实现粘接剂的粘度调节,从而更好地适应不同的工艺和使用条件。
3. 提高耐热性和耐寒性:POE可以在一定程度上提高热熔胶的耐热性和耐寒性。
与传统的热熔胶粘接剂相比,POE具有较低的熔点和较高的热稳定性,能够在高温下保持粘接性能稳定。
同时,POE还具有较好的低温弹性能,可以在低温环境下保持粘接剂的柔韧性和粘接强度。
4. 改善柔韧性和抗拉强度:POE可以增加热熔胶的柔韧性和抗拉强度。
其高分子链结构可以提供更好的延展性和韧性,使热熔胶能够适应材料的变形和扭曲,从而提高粘接剂的可靠性和耐久性。
综上所述,POE在热熔胶粘结剂中的应用广泛,并且具有改善粘接力、调节粘度、提高耐热性和耐寒性、改善柔韧性和抗
拉强度等优势。
这使得POE成为现代工业中常用的热熔胶粘接剂添加剂。
目录摘要.................................................................................................................................................. I I 关键词.............................................................................................................................................. I I Abstract........................................................................................................... 错误!未定义书签。
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1.文献综述 (1)1.1PP的简介 (1)1.2PP的改性研究进展 (1)1.3PA6的简介及应用 (2)1.4PP/PA6共混物的研究进展 (3)1.5POE-G-GMA的应用 (4)本课题研究的主要目的以及意义 (6)2实验 (6)主要原料 (6)主要仪器和设备 (7)试样制备 (7)测试与表征 (9)3.结果与讨论 (10)3.1POE-G-GMA及纯POE的红外分析: (10)接枝率的测定分析: (10)3.3PP/PA6共混物力学性能分析:.................... 错误!未定义书签。
3.4POE-G-GMA接枝PP/PA6共混物力学性能分析: .... 错误!未定义书签。
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。
在塑料改性的发展历程中,每一项新技术、新材料的发现与合成,都给如火如荼的塑料改性行业带来革命性的发展。
合成于上世纪九十年代的POE,随着国人对其性能的逐渐认识和接受,进入本世纪后,关于POE在各品种塑料改性方面的研究、应用获得了巨大成功。
聚烯烃弹性体(POE Polyolefin Elastomer)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-辛烯共聚物,其辛烯含量>20wt%[1],其结构式如下所示: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EV A(乙烯乙酸乙烯共聚物)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[2]。
在随后的十多年间,日本三井、美国埃克森、韩国LG公司陆续开发POE成功,2003年埃克森开发成功以丙烯基为基体的弹性体[3],为了本文叙述方便,我们把它归入POE之列,随着POE的面市及推广,经过10多年的技术研发及应用,以EPDM为代表的增韧塑料大有被POE一通天下之势。
笔者就POE在塑料改性方面的应用情况进行一下细致描述。
2、不同厂家POE性能随着POE合成技术的日趋成熟,包括陶氏、三井、埃克森、LG等公司陆续开发出了一系列牌号,逐渐应用到不同的生产、使用领域。
为了使阅读本文的读者对各大公司生产的POE有一个全面了解,正确、合理选择使用不同牌号的POE应用在不同领域。
笔者通过上述企业网站、经销商收集整理了各大公司生产的POE(包括乙烯-辛烯共聚物及丙烯-乙烯共聚物)牌号,供阅读本文的读者使用。
其中部分POE性能参数来自于网友的友情提供。
为保持表内单位的统一,笔者在整理这些牌号的性能参数过程中,对部分牌号的性能参数进行了删减。
下述2.1 2.6是不同生产商生产的POE(包括乙烯-辛烯共聚物及丙烯-乙烯共聚物)各牌号性能参数表:2.1埃克森公司丙烯基POE性能参数2.2韩国LG公司乙烯基POE性能参数2.3日本三井乙烯基POE性能参数2.4陶氏丙烯基POE技术参数2.5陶氏乙烯基POE性能参数2.6埃克森公司乙烯基POE性能参数其中部分参数提供薄膜测试参数。
3、POE的结构与性能3.1乙烯基POE性能特点以陶氏EnggaePOE为代表的乙烯基POE作为新型的聚烯烃弹性体,具有以下优点[4]:(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)、没有不饱和键,耐候性优于其它弹性体。
(3)、分子量分布窄,与聚烯烃相容性好,具有较佳的流动性。
(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。
其形态结构示意图如图一[5]。
图一、POE形态结构示意图3.2、丙烯基POE性能特点以埃克森Vistamaxx为代表的丙烯基POE具有如下特点[3]:(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.图二、偏光电镜PP与POE照片(3)结晶具有聚丙烯α-型晶体结构特点,分子链中较短的链段可以在室温以下结晶表现出二次结晶现象。
同时,偏光电镜观察(图二)其结晶度很小且结晶不完善。
3.3、POE的填充特点图三碳酸钙用量对POE性能的影响图四炭黑用量对POE性能的影响图五石油蜡的用量对POE性能的影响孙阿彬等人[6]选用塑料、橡胶、弹性体常用的碳酸钙、炭黑、石油蜡三种填料研究了不同填料对POE材料性能的影响。
研究表明:酸钙的加入使POE的强度和伸长率下降,硬度提高;炭黑的加入使其拉伸强度和断裂伸长率下降,硬度和撕裂强度上升,当炭黑用量为40份时,综合性能较佳;而石蜡油的加入则使其强度和硬度下降,断裂伸长率提高。
如图三、四、五3.3、乙烯基与丙烯基对材料性能的影响为比较不同生产商生产的不同基体POE使用性能,笔者选取了部分不同厂家生产的不同基体的POE,用了半年时间进行了对比试验,试验选取了在配方体系中进行,配方POE使用量为10份,测试项目为拉伸强度与冲击强度,如表(一)所示:其中的丙烯基对材料拉伸强度做出的贡献,除个别品种外,乙烯基POE对材料的冲击强度影响明显超过丙烯基POE。
这就为在实际应用过程中根据对韧性、强度的需求选择不同的弹性体提供了借鉴。
下面描述使用的弹性体均为实际应用过程中所用的乙烯-辛烯共聚物(POE)。
4、POE在改性聚烯烃中的应用4.1、POE与EPDM、SBS增韧对聚烯烃基体性能的影响研究表明[7、8]:以PP为基体增韧改性体系中,当加入量低于20%时,增韧效果POE﹥EPDM﹥SBS,当加入量超过20%时,增韧效果EPDM﹥POE﹥SBS。
这可能是在共混体系中POE分散更好的原因。
在对弯曲模量影响方面,按影响从大到小顺序分别为:EPDM、POE、SBS(见图六):图六、POE、EPDM、SBS对PP冲击、弯曲模量的影响另有研究表明[9]:当产生交联时,POE的交联程度不如EPDM,但力学性能不低于EPDM。
这一点对于经常在塑料改性上采用过氧化物来调整流动性来说是非常重要的。
见表二表二、DCP用量对POE、EPDM力学性能的影响4.2、POE改性PP情况我国对POE在塑料改性方面的研究始于1996年中科院化学所王德禧等人[10]将POE作为PP增韧改性剂的开发研究。
在随后的几年里,关于POE改性塑料的研究进展一直缓慢,直到进入2000年后,随着改性技术行业对POE充分的认识,有关POE改性塑料的研究才如雨后春笋般全面开展开来。
笔者对于POE改性方面的认识始于1999年,并于1999年底开始进行POE增韧PP方面的改性研究工作,取得一定成绩。
笔者采用15%POE8150增韧PP制得冲击强度达到560J/M的保险杠材料,采用12%POE8150增韧制得冲击强度为170J/M的仪表板专用材料,并于2000年初投入生产使用。
其性能指标如表三:表三、POE增韧PP保险杠、仪表板性能指标[11]易云高等人[12]在2000年对POE增韧PP情况进行了研究,该实验证实PP经POE增韧后,其冲击强度显著提高,当POE含量超过30份后,POE用量的增加对材料冲击强度贡献已经不大,添加POE后的PP弯曲强度随POE用量增加而降低,当POE用量达到一定质量分数后,由于部分粒子有机会聚集粘结在一起,形成双连续相,从而使得拉伸强度增加。
值得注意的是:在-20℃低温环境下,当POE用量超过一定质量分数后,其冲击强度出现下降的现象。
结果见图七:(a)(b)(c)图七、POE含量对PP性能的影响a、b为23℃的拉伸、冲击变化关系;c为-20℃冲击强度变化关系图八、不同POE用量下PP/POE的TEM照片杨柳[13]通过对PP/POE共混体系进行透视电镜分析(TEM)(见图八)发现:POE与PP之间相界面较模糊.说明它们之间具有较好的相容性,随着POE添加量的不断增加,分散相的粒径不断增大。
为使海-岛结构两相体系共混物具有预期的性能,其分散相的平均粒径应控制在某一最佳值附近。
按照银纹支化理论,若橡胶颗粒的粒径过小,就会被埋在银纹中。
而不能发生支化,起到增韧的效果。
同时,若橡胶颗粒的粒径过大,则银纹在塑料基体中的扩展无法达到一定的加速度。
研究结果已表明,橡胶颗粒的粒径在0.41m时,具有最佳的增韧效果。
因此,POE的添加质量分数在15-20%时具有较好的增韧效果.同时POE的添加量过多.也影响了基体的其他力学性能,这与上面易云高等人[12]的研究结果相对应。
应继儒等人[14]通过使用毛细管流变仪测试研究了PP/POE共混体系流变性能(图九)。
当POE的添加量低于10%时,PP与POE具有非常好的相容性,当POE添加量超过25%时,PP与POE的相容性减弱,这也更进一步验证了易云高等人[12]的研究结果。
图九、POE含量对共混体系粘流活化能的关系曲线王凤娟等人[15]使用双螺杆挤出机研究了PP/POE的加工性能。
随着螺杆转速的提高,分散相尺寸先减小后增大,分散相的均匀程度先提高然后再有所下降。
且存在最佳的螺杆转速为84rad/min,并且存在最佳加工温度为220℃。