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增韧母料ETMB对PE-HD／ETMB力学性能的影响

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交 联剂 二 甲基 亚砜用 量 对共 混物 力学 性 能 的影 响 。
１ 实验部 分 １ １ 主要 原来自 料 ．（ ）Ｔ １ Ｅ ＭＢ的制备
在 装有 搅 拌 器 、 回流 冷 凝 器 、 度 计 的反 应 器 温 中 ， 入定 量 的 Ｐ ． Ｄ、 加 ＥＨ 弹性体 Ｍ、 弹性 体 Ｎ、 稀释 剂
１ ２ 仪 器、 ． 设备
使 Ｐ ．Ｄ 韧 性 大 幅提 高 的 同时 ， 性 却 显 著 降 ＥＨ 刚
低 ； 刚性粒 子增 韧可 使 Ｐ ． 用 ＥＨＤ具有 优 良 的刚
因此 ， 如何 使 弹 性 体 增 韧 Ｐ — Ｅ ＨＤ韧 性
双螺杆 挤 出机 ：Ｅ３ Ｔ 一４型 ， 工部 挤 出机械 研 究 化
所；
性 ， 韧性 提 高 幅度小 ， 但 而且 主要 适用 于 韧性 较好 的
ＰＥ． ＨＤ ¨ ５
。
熔 体 流 动 速 率 （ Ｆ 仪 ： Ｎ ２０ Ｍ Ｒ） Ｘ Ｒ ４０型 ， 德 金 承 建 检测 仪器 有 限公 司 ； 、
注 塑机 ： Ｔ ８ Ｗ２型 ， 波海 天股 份有 限公 司 ； Ｈ Ｆ０ 宁
时具 有优 良刚 性 、 性 能 和 加 工 流 动 性 的 增 韧 Ｐ ． 热 Ｅ Ｈ Ｄ工程 塑料 。 。
验设备有限公司； 悬 臂梁 冲击 试验 机 ： Ｊ ２ Ｘ Ｕ．２型 ， 承德试 验机 厂 。
１３ 试样 制备 ．
笔者 采用 自制 增韧 Ｐ ． ＥＨＤ母 料 Ｅ ＭＢ与 ２０ Ｊ Ｔ ２０ Ｐ — Ｄ热机 械 共 混 制 得 各 种 配 方 的 Ｐ — Ｄ Ｅ ＭＢ ＥＨ ＥＨ ／ Ｔ 共 混 物 。研 究 了 Ｅ ＭＢ中弹性 体不 同质 量 配 比（ ／ Ｔ Ｍ Ｎ， Ｎ分 别为 乙丙 、 Ｍ、 丁苯 弹 性体 ）基体 树 脂 （ 和 、 Ｈ） 弹性体 （ 不 同质 量配 比（ ／ 、 同 阻交 联剂 、 Ｅ） Ｈ Ｅ） 不 阻
樊 卫 华 ， ： 韧 母 料 Ｅ ＭＢ对 Ｐ — Ｄ Ｅ ＭＢ力 学 性 能 的 影 响 等 增 Ｔ ＥＨ ／ Ｔ
９
增 韧 母 料 Ｅ ＭＢ对 Ｐ — Ｄ Ｅ ＭＢ力 学 性 能 的 影 响 Ｔ ＥＨ ／ Ｔ
樊卫 华 李贵 勋 曹 艳霞 白 娟 陈 金周 王 经武２ ，
好。
关 键 词 高 密度 聚 乙烯
增韧母料
力 学性 能
国 内外 对 高 密 度 聚 乙烯 （ ＥＨ 进 行 增 韧 改 Ｐ ． Ｄ） 性 的研 究很 多 。从 研 究 效 果 看 ， 般 的弹 性 体增 韧 一
二 甲苯 ： 析纯 ， 分 天津 东丽 区 天大化 学试 剂厂 ；
Ｅ ＭＢ： Ｔ 白色粒状 ， 自制 。
Ｐ — ２０ Ｊ ， 国石 油 大庆石 化 公 司 ； ＥＨＤ：２０ 型 中 乙丙 弹性 体 （ ： Ｍ）吉林 石 化公 司 ； 丁苯 弹性体 （ ： 陵石 油 化 工 有 限 责任 公 司 Ｎ） 巴 合 成橡 胶厂 ；
引发剂 ： Ｐ 化 学 纯 ， 海 精 细 化 工 科 技 有 限 Ｂ Ｏ， 上
电子 万 能 试 验 机 ： ＭＴ １ ４型 ， 圳 新 三 思 试 Ｃ ６０ 深
大 幅度提 高 的 同时保 持 优 良的刚 性 ， 亟 待 解 决 的 是 具 有 较大 应用 价值 的课 题 。 笔者 在研 究 高 韧 性 高 刚性 聚 丙 烯 （ Ｐ 工 程 塑 Ｐ） 料 的基 础 上 Ｊ研制 出一 系列 韧 性 大 幅度 提 高 的 同 ，
工艺条件 ： 加料段 到机 头 口模 温度依 次 为 １０ 从 ３、 １ ５ １ ５ １５、８ 、８ ％ ； ３ 、５ 、６ １５ １ ０ 主螺杆 转速 为 ９ ／ ｉ。 ０ｒｒ ｎ ａ
共 混 物 共 四个 系 列 。Ｐ — Ｄ Ｅ ＭＢ（ Ｎ） ＥＨ ／ Ｔ Ｍ／ 系 列： 共混 物 弹性 体质量 分 数为 ６３ ， ．％ 阻交联 剂 为 Ｄ
公司 ；
（ ） ＥＨ ／ Ｔ ２ Ｐ ． Ｄ Ｅ ＭＢ共 混 物 的制备
按 一定 配 比 ， 不 同配 方 的 Ｅ ＭＢ分 别 与 Ｐ － 将 Ｔ Ｅ
ＨＤ混 合 ， 双 螺杆 挤 出机 上 挤 出造 粒 ， 备 出不 同 在 制 类型的 Ｐ — ／ Ｔ ＥＨＤ Ｅ ＭＢ质量 分 数 共 混 物 ， 干 备 用 。 烘
（． １ 郑州大学护理学院 ， 郑州 ４０５ ； ． ５ ０ ２ ２ 郑州大学材料科学与工程学院 ， 郑州 ４０５ ５ ０２）
摘要
以 ２０ Ｊ高密度聚 乙烯 （ Ｅ Ｈ 为基 体树脂 ， ２０ Ｐ — Ｄ） 乙丙弹性体 和丁苯弹性体为增韧剂 ， 入适量 引发剂 、 加 阻交
联 剂等 ， 通过特 殊的技 术和化 学反应研制 出不同 系列聚 乙烯 增韧母 料 （ Ｔ ） 将 Ｅ Ｍ Ｅ ＭＢ ， Ｔ Ｂ与 ２０ ＪＰ — ２ ０ ＥＨＤ热机 械共
二 甲苯 １０ ， ３ ０ｍＬ 搅拌 加 热升 温至 １ ５～１ ７ ， 温 ２ ２℃ 恒
加 入定 量架 桥剂 Ａ 和阻交 联 剂 ， Ａ 使之 分 散均 匀 ； 以
０ ４ｍＬ ｍ ｎ的速度 滴 加 二 甲苯 溶 解 的 引发 剂 Ｂ Ｏ ． ／ ｉ Ｐ 溶液 ， 反应 一 定 时 间 ， 离 、 涤 、 干 ， 分 洗 烘 即得 不 同配 方 的产 品 。
混 制 得 Ｐ — Ｄ Ｅ ＭＢ共 混 物 。研 究 了 Ｅ Ｍ 中 弹性 体 不 同 ￣ ｒ 、 体 树 脂 和 弹 性 体 不 同 配 比 、 同 阻 交 联 剂 、 交 ＥＨ ／ Ｔ Ｔ Ｂ ｉ Ｅ基 Ｌ 不 阻
联剂二 甲基 亚砜 用量 对共 混物力学性能的影响 。结果表 明， Ｔ Ｅ ＭＢ中乙丙弹性体与 丁苯弹性体 配比为 ８ ／ ０ 基体树 ０２ 、 脂与弹性体 配比为 ５ ／４ 采 用二 甲基 亚砜 阻交联剂且用量为 ００ ４ｍ ｌ ，ＥＨＤ Ｅ Ｍ ６４ 、 ．２ ｏ 时 Ｐ — ／ Ｔ Ｂ共 混物 的综合 力学性 能最

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增韧理论

增韧理论

增韧理论塑料共混改性的一个重要内容是提高一种塑料的韧性，使其满足使用场合和环境对材料韧性的要求。

比较成熟的是橡胶（弹性体）增韧塑料技术，但近几年也发展了非弹性体增韧技术，如无机刚性粒子增韧塑料等。

(1) 弹性体增韧机理弹性体直接吸收能量，当试样受到冲击时会产生微裂纹，这时橡胶颗粒跨越裂纹两岸，裂纹要发展就必须拉伸橡胶，橡胶形变过程中要吸收大量能量，从而提高了塑料的冲击强度。

(2) 屈服理论橡胶增韧塑料高冲击强度主要来源于基体树脂发生了很大的屈服形变，基体树脂产生很大屈服形变的原因，是橡胶的热膨胀系数和泊松比均大于塑料的，在成型过程中冷却阶段的热收缩和形变过程中的横向收缩对周围基体产生静水张应力，使基体树脂的自由体积增加，降低其玻璃化转变温度，易于产生塑性形变而提高韧性。

另一方面是橡胶粒子的应力集中效应引起的（3）裂纹核心理论橡胶颗粒充作应力集中点，产生了大量小裂纹而不是少量大裂纹，扩展众多的小裂纹比扩展少数大裂纹需要较多的能量。

同时，大量小裂纹的应力场相互干扰，减弱了裂纹发展的前沿应力，从而，会减缓裂纹发展并导致裂纹的终止。

（4）多重银纹理论由于增韧塑料中橡胶粒子数目极多，大量的应力集中物引发大量银纹，由此可以耗散大量能量。

橡胶粒子还是银纹终止剂，小粒子不能终止银纹。

（5）银纹-剪切带理论这是业内普遍接受的一个重要理论。

大量实验表明，聚合物形变机理包括两个过程：一是剪切形变过程，二是银纹化过程。

剪切过程包括弥散性的剪切屈服形变和形成局部剪切带两种情况。

剪切形变只是物体形状的改变，分子间的内聚能和物体的密度基本不变。

银纹化过程则使物体的密度大大下降。

一方面，银纹体中有空洞，说明银纹化造成了材料一定的损伤，是亚微观断裂破坏的先兆；另一方面，银纹在形成、生长过程中消耗了大量能量，约束了裂纹的扩展，使材料的韧性提高，是聚合物增韧的力学机制之一。

所以，正确认识银纹化现象，是认识高分子材料变形和断裂过程的核心，是进行共混改性塑料，尤其是增韧塑料设计的关键之一。

高密度聚乙烯对改性聚丙烯共混体系力学性能的影响

高密度聚乙烯对改性聚丙烯共混体系力学性能的影响

c) 自来水冷却 ,直接牵引由 PQ100/ 200 塑料切 粒机切粒 。
d) 将制得的复合 PP 粒料在 (100 ±2) ℃下干燥 12～15 h 。
e) 在 L S 80塑料注塑成型机和 CJ 80MZ NC
收稿日期 :2005 12 07 作者简介 :曹新鑫 (1979 - ) ,男 ,山西侯马人 ,硕士 ,讲师 ,现主 要从事聚合物改性方面的研究与教学 。 E2mail : caoxinxin @hpu. edu. cn
曹新鑫等
高密度聚乙烯对改性聚丙烯共混体系力学性能的影响
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Ⅱ双螺杆塑料注射机上注塑成哑铃型测试样条及 Charp y 冲击用样条 ; 注塑温度第一段205 ℃,第二 段215 ℃, 第三段 185 ℃; 注射时间 4 s , 冷却时间 15 s。 1. 4 性能测试 1. 4. 1 机械力学性能测试
第 27 卷第 3 期 2006 年 6 月
化学工业与工程技术 J ou rnal of Chemical I n d ust ry & En gi neeri n g
Vol1 27 No . 3 J un. , 2006
高密度聚乙烯对改性聚丙烯共混体系力学性能的影响
曹新鑫1 ,何小芳1 ,张建新1 ,陈晓浪2 ,卫太成3
2006 年第 27 卷第 3 期
4 # PE 对共混体系断裂伸长率的影响 图 2 1915 ℃时 ,不同 HDPE 用量对共混体系拉伸性能的影响
2. 1 不同 HDPE 用量对共混体系冲击性能的影响 从图 1 中可以看到 ,随着 HD P E 的加入 ,各种
缺口在不同温度下的冲击强度都有很大幅度的提
3 结 语
HDPE 能够打碎 PP 晶粒 ,提高材料的缺口冲 击强度 。研究发现 ,5 000S 和 5 200B 2 种 HDP E ,其 加入量都有一“饱和”区域 ,即 10 %～20 % (此时 ,由 于 5 000S 的熔融指数大于 5 200B ,意味着前者相对 分子质量低于后者 ,故在上述“平台”范围内 5 200B
HDPE的增韧改性机理

HDPE的增韧改性机理


㈡刚性粒子增韧
进一步的研究表明，如果在体系中加非反应性助偶联剂，-改性石蜡（NR) ，NR会与各种偶联剂的长链末端通过分子间力的作用产生良好的相容性， 使NR倾向于分布在碳酸钙与HDPE基体之间的界面处，从而使NR取代偶联 剂与HDPE基体发生作用，形成一种新的相界面，由于这两相界面的形成， 一方面改善了碳酸钙与HDPE之间的界面粘结状态，另一方面增大了碳酸钙 与HDPE间力学作用层的厚度，使材料在保持较好的综合性能的同时，冲击 韧性得到大幅度提高。（改性通常是将蜡进行化学改性，改变其理化性质。 由于引进了极性基团，蜡的表面性质发生了变化，其乳化胜、溶解性、阻燃性、
㈠弹性体和/或韧性好模量低的树脂增韧
研究表明，HDPE／NBR共混物的冲击断面呈平行排列的 丝状结构，可认为是试样断裂时银纹扩展为裂纹留下的痕迹， NBR以微细结构分散于HDPE中，当受力后能引发大量银纹， 使共混物显示高的冲击性能。
1.2HDPE与韧性好模量低的树脂共混 HDPE/LLDPE(线型低密度聚乙烯)、HDPE/CPE(氯化聚 乙烯)、HDPE/EVA(乙烯一醋酸乙烯共聚物) 、 HDPE/mPE(茂金属聚乙烯)、HDPE/PVA(聚乙烯醇)短纤维 共混体系等。
HDPE增韧改性尚待解决的问题
用弹性体增韧：其一，HDPE是一类非极性结晶性聚合物，通常情况下易形
成结晶聚合物，与弹性体的相容性差，相界面结合力小，易发生界面脱粘;其二弹 性体作为分散相，未适度交联，外力作用下易发生分子间滑脱而产生“空化”;其 三，欲呈现高的冲击强度，必须加大弹性体的质量分数，使增韧HDPE中刚性低的 成分太多。
采用刚性粒子增韧或者弹性体与刚性粒子并用增韧，刚性下 降的幅度不大，甚至有的会有所提高，但是存在如下不足: 其一，一般要求HDPE本身的韧性就要好，如50005型;其二， 增韧的效果不太明显，韧性提高的幅度不太大;其三，也有 一些增韧体系能使HDPE的韧性大幅度提高，但同时也使刚 性显著降低了。其四，使增韧HDPE的密度增大。
热处理对PP_PET共混体系结晶及力学性能的影响

热处理对PP_PET共混体系结晶及力学性能的影响

研究与开发合成树脂及塑料,2006,23(6):7CH INASYNT H ETIC RESIN ANDPLAST ICS热处理对PP/PET共混体系结晶及力学性能的影响侯静强1,2周晓东1#王秋峰1周雷行1(1.华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海,200237;2.华东理工大学化学与分子工程学院,上海,200237)摘要:研究了热处理对聚丙烯(PP)/聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共混体系结晶、熔融行为及力学性能的影响。

结果表明:适当地对共混体系进行热处理,可有效改善材料的拉伸性能及弯曲性能,拉伸强度及弯曲强度最大增幅分别可达13%和33%。

PP/PE T共混体系力学性能的增加在于体系中聚合物结晶结构的完善、结晶度的提高以及热应力的消除,其中,PP的结晶度变化较大,由处理前的37.1%增加到处理后的52.1%。

关键词:聚丙烯聚对苯二甲酸乙二酯热处理结晶力学性能中图分类号:TQ325.14文献标识码:B文章编号:1002-1396(2006)06-0007-05通过改性使通用聚烯烃高性能化、功能化,已成为获得新材料的重要途径。

聚丙烯(PP)与聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共混,可望提高PP的强度、模量、耐热性及表面硬度,有利于拓展P P的应用范围。

人们对P P/PET共混体系的相容性已进行了大量的研究,获得了一些有效的增容方法[1,2]。

PP、PET都是具有一定结晶性的聚合物,两者共混必将对各自的结晶过程产生影响。

对于PP来说,PET分子链的存在及其在较高温度下即冻结而丧失流动性,可阻碍PP分子链的规整排列及其结晶过程。

对聚合物进行热处理,不仅可以消除材料内部热应力,而且能促进聚合物分子链运动重排,有利于结晶结构的完善及结晶度的提高。

本工作研究了热处理对PP/PET共混体系结晶行为及力学性能的影响。

1实验部分1.1原料PP,Y1600,中国石化上海石油化工股份有限公司塑料事业部生产;P ET,CB608,台湾远东纺丝股份有限公司生产;马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g -MAH),采用固相接枝法自制;抗氧剂1010、抗氧剂168,上海汽巴高桥化学有限公司生产。