无机粒子填充改性聚乙烯研究进展
关于聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯)共混改性的现代研究
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。
pp增韧及pp、pe共混
PP增韧及PE/PP共混改性研究摘要：从塑料增韧聚丙烯(PP)体系（主要是与PE共混）、橡胶或热塑性弹性体增韧PP体系以及无机刚性粒子增韧PP体系3个方面详细论述了国内外PP共混增韧改性的研究进展。
采用塑料类作为改性剂增韧PP，虽可增韧，但是由于体系的不相容性，往往要大量使用改性剂或添加相容剂。
PE 增韧P P 的效果取决于共混物中PE 的用量, 当PE 质量分数达到25%～40 %时, 共混物既有良好的韧性和拉伸强度,又有较好的加工性能。
使用橡胶或者热望性弹性体与PP共混增韧效果最为明显。
但由于随着弹性体用量的增加，体系在冲击强度大幅提高的同时也出现了刚性等性能的损失。
此外，还就近年发展起来的无机刚性粒子增韧PP的研究工作进展和机理研究情况作了介绍。
关量词：聚丙烯增韧聚乙烯共混改性聚丙烯(PP)是通用热塑性树脂中增长最快的品种之一，广泛应用于工业生产的各个领域。
PP生产工艺简单，价格低廉，有着优异的综合性能。
而其亟待克服的最为突出的缺点是它的缺口敏感性显著，即缺口冲击强度较低，尤其在低温时更为突出，因此在实际应用中需要进行增韧。
PP共混增韧方法以其效果显著、工业化投资少且迅速易行等特点而广为应用。
共混增韧改性是指用其他塑料或弹性体等作为改性剂与PP共混，以此改善PP的韧性。
常用的改性材料主要分为塑料、橡胶或弹性体以及无机刚性粒子等几类。
1.塑料增韧PP体系采用塑料类作为PP增韧的改性剂．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，且价格较为低廉。
应用较多的有高密度聚乙烯(HDPE)、线型低密度聚乙烯(ILDPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氯乙烯、聚酰胺(PA)等。
但由于他们与PP的不相容性，要使体系达到较高的韧性往往需要加大改性剂用量或添加相容剂。
1．1PP／聚乙烯(PE)1.1.1 高密度聚乙烯结构、性能及应用高密度聚乙烯(HDPE)是在每1000个碳原子中含有不多于5个支链的线型分子所组成的聚合物。
改性聚乙烯醇的研究进展
改性聚乙烯醇的研究进展康永;柴秀娟【摘要】聚乙烯醇的耐水性差以及热塑加工性能差等问题限制了其发展,但其良好的生物可降解性、生物相容性使其在材料应用领域受到高度重视.本文对聚乙烯醇的特性以及发展作了概括,同时对聚乙烯醇的未来发展作了展望.【期刊名称】《佛山陶瓷》【年(卷),期】2010(020)011【总页数】4页(P1-4)【关键词】改性;聚乙烯醇;特性【作者】康永;柴秀娟【作者单位】陕西金泰氯碱化工有限公司技术中心,榆林,718100;陕西金泰氯碱化工有限公司,榆林,718100【正文语种】中文聚乙烯醇(Poly Vinyl Alcoho，简称PVA，)是一种无色、无毒、无腐蚀性、可生物降解的水溶性有机高分子聚合物，性能介于塑料和橡胶之间[1]。
一般用于纤维和非纤维两大类。
它具有独特的皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性，除了作维纶纤维外，还被大量用于生产涂料、粘合剂、纤维原料、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产品，应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等行业。
PVA还可作PVA橡胶、感光材料、临时保护膜、高频淬火剂、阴极射线管、石油钻井凝固剂、光学抛光剂、防潮剂、防雾剂、水泥灰浆和土壤的改良剂，及室内空气净化除臭剂，甚至还可用于液晶显示等，具有十分广阔的应用前景[2]。
2.1 水溶性PVA的水溶性与其醇解度有关系。
醇解度为87%～ 89%的产品水溶性最好，不管在冷水还是在热水中它都能很快地溶解，表现出最大的溶解度，所以其在医疗中可作为软组织的缝合剂[3]；醇解度在89%～90%以上的产品，为了完全溶解，一般需加热到60～70℃；醇解度为99%以上的PVA只溶于95℃的热水中，而醇解度在75%～80%的产品只能溶于冷水，不溶于热水。
因-OCOCH3是疏水性的，所以从水溶性要求来说，以醇解度为85%～88%的PVA为好。
偶联剂的应用发展及PVC改性体系中无机填充剂介绍
偶联剂的应用发展及PVC改性体系中无机填充剂介绍ＰＶＣ因具有阻燃性、电绝缘性、耐磨损、价格低廉等性能而得到了广泛的应用,但是由于其结构上的缺陷,造成了ＰＶＣ制品热变形温度低、缺口冲击敏感及加工困难等,使其应用受到较大的限制。
刚性和韧性是两个重要性能指标,如何保证塑料制品兼有良好的刚性和韧性,是长期以来材料科学研究的重要课题之一。
填充改性是塑料改性的重要手段之一,在ＰＶＣ中加入各种填料(碳酸钙、滑石粉、硅灰石、云母以及纤维等)可以降低成本,提高材料刚性、硬度、耐热性,提高制品的尺寸稳定性和耐蠕变等,还可以赋予材料特殊的功能。
但ＰＶＣ与填料极性差异大,相容性不好,填料在树脂中不易均匀分散,界面粘结力低,使材料的拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率不但不能提高,反而会降低。
20世纪80年代以来,无机刚性粒子增韧理论和界面诱导理论的出现和发展,改变了只有添加弹性体才能提高材料韧性的传统观念。
一、填充剂聚合物/无机纳米粒子复合材料的制备方法包括插层法、原位聚合法、溶胶凝胶法、共混法等。
用插层法制备有机/无机纳米复合材料是近10年来材料科学领域研究的热点,具有重要的理论意义。
1.1 膨润土丁腈橡胶(ＮＢＲ)具有与ＰＶＣ相近的溶解度参数和极性而常被用作ＰＶＣ的增韧改性剂。
但是传统的橡胶增韧普遍存在“增韧不增强”的缺点,即在提高韧性的同时,材料的拉伸强度、模量和耐热性能等明显下降。
济长江等采用适当的有机物对膨润土进行插层改性,再通过ＮＢＲ乳液插层法制备了ＮＢＲ/有机改性膨润土复合材料,研究了复合材料的结构、物理性能及其对ＰＶＣ的增韧作用。
1.2 白泥陈中华等通过多步交换反应及扩散—聚合的方法,使聚丙烯酸丁酯被嵌入到改性层状结构的白泥层间,得到白泥—聚丙烯酸丁酯纳米复合物的微米级粒子;然后将ＰＶＣ与白泥—聚丙烯酸丁酯进行熔融共混,制得具有一定特性的有机/无机纳米复合材料;并对复合材料的缺口冲击强度及动态力学性能进行了研究。
无机粉体在塑料改性中的应用
市场前景
1 2
市场需求持续增长
随着人们对环保和健康的关注度不断提高，对无 机粉体改性塑料的需求也在持续增长。
竞争格局激烈
无机粉体改性塑料市场竞争激烈，企业需要加强 技术创新和品质策的加强和技术的不断进步， 无机粉体改性塑料行业将向绿色化、智能化方向 发展。
层状无机粉体在塑料改性中的应用
层状无机粉体具有独特的层状 结构和可调的物理化学性质， 因此在塑料改性中具有独特的 应用价值。
层状无机粉体可以作为塑料的 增稠剂、触变剂和流变助剂， 改善塑料的加工性能和成型性 能。
层状无机粉体还可以作为塑料 的阻燃剂、电磁屏蔽材料和抗 菌剂等，提高塑料的功能性。
纤维状无机粉体在塑料改性中的应用
无机粉体在塑料改性中的 应用
• 引言 • 无机粉体在塑料改性中的作用 • 无机粉体在塑料改性中的实际应用 • 无机粉体在塑料改性中的挑战与前景
01
引言
主题简介
• 无机粉体是一种广泛应用于塑料改性的填料，通过添加无机粉体，可以改善塑料的物理性能、加工性能和成本效益。
无机粉体的种类和特性
种类
无机粉体包括碳酸钙、滑石粉、硅灰石、云母粉等，不同种类的无机粉体具有 不同的性质和用途。
未来发展方向
01
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加强技术创新
通过技术创新，提高无机 粉体改性塑料的性能和降 低生产成本，满足市场需 求。
拓展应用领域
将无机粉体改性塑料应用 到更广泛的领域，如汽车、 建筑、电子等。
推进绿色化发展
加强环保和安全管理，实 现无机粉体改性塑料的绿 色化生产和使用。
THANKS
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特性
无机粉体具有高填充性、低成本、环保无毒、稳定性好等特性，能够显著降低 塑料的收缩率、提高塑料的刚性、改善塑料的加工性能和降低生产成本。
聚苯乙烯常见的改性方法
聚苯乙烯的改性聚苯乙烯（PS）由苯乙烯单体通过自由基聚合而成，因其具有的透明、成型性好、电绝缘性能好、易染色、低吸湿性和价格低廉等优点，被广泛应用于电子、汽车、包装、建筑、仪表、家电、玩具和日用品等行业中。
但PS也具有脆性较大、耐环境应力及耐溶剂性能较差、热变形温度较低、冲击强度低等缺点，因此，通过适当方法，在较少损失模量的前提下制备改性PS成为当前受到广泛关注的一个重要课题。
PS的常用改性方法有共混改性、共聚改性以及无机纳米粒子改性。
一、共混改性共混改性是指将两种或两中以上聚合物材料、无机材料及助剂在一定温度下进行机械掺混，最终形成宏观上均匀，且在力学、热学和光学等性能上得到改善的新材料的过程。
共混改性方法投资小、生产周期短，因而成为PS改性的热点，不仅是聚合物改性的重要手段，也是开发新材料的重要途径。
1、用聚烯烃改性PSPS/PE聚乙烯（PE）具有优良的柔性和抗冲击性能，因而有利于提高PS的韧性。
但PS和PE是两种不相容的高聚物，若要通过共混改性，需加入适当的相容剂。
PS与PE共混有两种手段可以实现，即反应性共混和非反应性共混。
在反应性共混的研究中，Baker等[2]将增强PS（RPS）、羟基化PE（CPE）、PE 和PS同时加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出得到共混改性PS，所得共混物性能比用（PS-g-PE）增容的PS/PE的性能更佳。
而谢文炳等[3]研究了PS/PE非反应性共混体系的抗冲击强度、拉伸强度和弯曲强度与增容剂SEBS（氢化乙苯胶）含量的关系，还就PE、PS的分子量对PS/PE非反应性共混体系的影响进行了研究。
结果表明，PE相对分子量增大不影响共混物的拉伸强度，同时还可提高共混物的抗冲击强度。
2、PS/PP聚丙烯（PP）拉伸强度和表面硬度均高于PS，耐热性能也较好，因而将其与PS共混可提高PS的热性能。
PP与PS同样不相容，故仍需加入增容剂。
用表面处理后的硅填充PS/PP体系能增加聚合物界面间的粘合力，提高PS/PP体系的拉伸强度。
聚乙烯改性研究进展
聚乙烯改性研究进展刘生鹏;张苗;胡昊泽;林婷;危淼【摘要】聚乙烯以优良的力学性能、加工性能、耐化学性等成为最主要的聚烯烃塑料品种,大量用于生产薄膜、包装和管材等.但聚乙烯的非极性和低刚性限制了其在某些领域的应用.综述了聚乙烯的化学改性、物理改性和改性新技术的新进展.化学改性包括接枝改性、共聚改性、交联改性、氯化及氯磺化改性和等离子体改性;物理改性包括增强改性、共混改性、填充改性;并介绍了各种改性对聚乙烯性能的影响.【期刊名称】《武汉工程大学学报》【年(卷),期】2010(032)003【总页数】6页(P31-36)【关键词】聚乙烯;化学改性;物理改性;进展【作者】刘生鹏;张苗;胡昊泽;林婷;危淼【作者单位】武汉工程大学绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430074;武汉工程大学绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430074;武汉大学化学与分子科学学院,湖北武汉430072;武汉工程大学绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430074;武汉工程大学绿色化工过程省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TB3240 引言聚乙烯(PE)质优、价廉、易得，且用途十分广泛，主要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料.随着石油化工的发展，聚乙烯生产得到迅速发展，产量约占塑料总产量的1/4.但聚乙烯属非极性聚合物，与无机物、极性高分子相容性弱，因此其功能性较差.采用改性可提高PE的耐热老化性、高速加工性、冲击强度、粘结性、生物相容性等性质.1 化学改性化学改性的方法主要有接枝改性、共聚改性、交联改性、氯化及氯磺化改性和等离子体改性处理等方法.其原理是通过化学反应在PE分子链上引入其它链节和功能基团，由此提高材料的力学性能、耐侯性能、抗老化性能和粘结性能等.1.1 接枝改性接枝改性是指将具有各种功能的极性单体接枝到 PE主链上的一种改性方法.接枝改性后的PE不但保持了其原有特性，同时又增加了其新的功能.常用的接枝单体有丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)、马来酸盐、烯基双酚A醚和活性硅油等[1].接枝改性的方法主要有溶液法[2]、固相法[3]、熔融法[4]、辐射接枝法[5]、光接枝法[6]等.程为庄等[2]以过氧化苯甲酰为引发剂，二甲苯为溶剂，进行了丙烯酸与低密度聚乙烯(LDPE)的溶液接枝聚合.聚乙烯接枝了丙烯酸后与铝的粘结强度显著增大，当接枝率为7.2%时，剥离强度由未接枝时的193 N/m提高到984 N/m.唐进伟等[3]利用固相法在线性低密度聚乙烯(LLDPE)上接枝MA，得到了接枝率为1%～2.4%，凝胶含量小于4%的 LLDPE-g-MA.于逢源等[4]采用多组分单体熔融接枝法，以甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯作为接枝单体，对LDPE进行熔融接枝改性，获得了接枝率为3%的改性低密度聚乙烯.鲁建民等[5]研究了粉末态高密度聚乙烯的辐射效应、与多种单体的固态辐射接枝行为及其表征，并将其应用于聚乙烯粉末涂料，其附着力和柔韧性得到显著改善. Elkholdi等[6]采用光接枝的方法将AA接枝到聚乙烯上，改性后的PE薄膜具有良好的粘结性.1.2 共聚改性共聚改性是指通过共聚反应将其它大分子链或官能团引入到PE分子链中，从而改变PE的基本性能.通过共聚反应，可以改变大分子链的柔顺性或使原来的基团带有反应性官能团，可以起到反应性增容剂的作用[7].Ghosh等[8]采用接枝共聚的方法将少量的丙烯酸单体共聚物接枝到PE上，与原始的PE相比，改性后的PE具有较高的熔体粘度和较低的熔体流动指数.1.3 交联改性交联改性是指在聚合物大分子链间形成了化学共价键以取代原来的范德华力.由此极大地改善了诸如热变形、耐磨性、粘性形变、耐化学药品性及耐环境应力开裂性等一系列物理化学性能[9].聚乙烯的交联改性方法包括过氧化物交联(化学交联)、高能辐射交联[10]、硅烷接枝交联、紫外光交联[11].1.3.1 过氧化物交联过氧化物交联适用性强、交联制品的性能好，在工业中得到广泛的应用[12].刘新民等[13]研究了过氧化物交联PE的工艺与力学性能.过氧化物交联PE的力学性能有一定的提高，随着过氧化二异丙苯含量的增加，交联PE的凝胶含量提高；交联PE的拉伸强度随PE的凝胶含量增加而提高，断裂伸长率下降.同时，炭黑对复合材料有一定的补强作用，氧化锌的加入有助于交联反应和拉伸强度的提高.1.3.2 辐射交联应用辐射新技术，将聚合物置于辐射场中，在高能射线(γ射线、电子束以及中子束等)的作用下，可以在固态聚合物中形成多种活性粒子，引发一系列的化学反应，在聚合物内部形成交联的三维网络结构，使聚合物的诸多性能得到改善[14].王亚珍等[15]采用辐射交联制备的LDPE/EVA混合体系泡沫片材具有表观光滑、柔软、手感好、表观密度较小的特点，复合材料具有优异的力学性能，较高的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度.1.3.3 硅烷接枝交联硅烷接枝交联聚乙烯主要包括接枝和交联两个过程.在接枝过程中，乙烯基硅烷接枝于聚乙烯大分子链上生成接枝聚合物，在交联过程中，接枝聚合物先水解成硅醇，—OH与邻近的Si—O—H基团缩合形成Si—O—H键，从而使聚乙烯的大分子之间产生交联.张建耀等[16]研究了高密度聚乙烯(HDPE)、LLDPE及其共混物的乙烯基三乙氧基硅烷(VTEOS)接枝交联产物的分子结构、熔融行为.研究发现VTEOS接枝交联PE 能力为：LLDPE>HDPE/LLDPE共混物>HDPE；接枝交联使HDPE、LLDPE及其共混物的结晶度和熔点降低，晶粒变得不均匀.1.3.4 紫外光交联紫外光交联是近年来才开始实现工业应用的新交联方法，通过加入聚乙烯基料中的光引发剂和光交联剂吸收紫外光后发生一系列的光物理和光化学反应而产生的大分子自由基进行迅速复合生成三维网状的交联结构.Wu等[17]用紫外光辐射的方法将C—O、C—OH和C=O等含氧基团引入LLDPE的分子链上.结果表明：辐射后LLDPE的分子量变小，和LLDPE相比，其熔体流动指数、拉伸强度和断裂伸长率都有所降低，但仍保持良好的韧性，且亲水性增强.1.4 氯化及氯磺化改性氯化聚乙烯是聚乙烯分子中的仲碳原子被氯原子取代后生成的一种高分子氯化物，具有较好的耐候性、耐臭氧性、耐化学药品性、耐寒性、阻燃性和优良的电绝缘性. 氯磺化聚乙烯是聚乙烯经过氯化和氯磺化反应而制得的具有高饱和结构的特种弹性材料，属于高性能橡胶品种.其结构饱和，无发色基团存在，涂膜的抗氧性、耐候性和保色性能优异，且耐酸碱和化学药品的腐蚀，已广泛应用于石油、化工等行业[18].1.5 等离子体改性处理等离子体是由部分电离的导电气体组成，其中包括电子、正离子、负离子，基态的原子或分子、激发态的原子或分子、游离基等类型的活性粒子[19].在聚乙烯等高分子材料表面改性中主要利用低温等离子体中的活性粒子轰击材料表面，使材料表面分子的化学键被打开，并与等离子体中的氧、氮等活性自由基结合，在高分子材料表面形成含有氧、氮等极性基团，由于表面增加了大量的极性基团从而能明显地提高材料表面的粘接性、印刷性、染色性等[20-21].Ataeefard等[22]用Ar、O2、N2、CO2气态等离子体处理LDPE表面，结果表明在低气压时O2、Ar、N2、CO2气态等离子体可改善LDPE薄膜的润湿性，其接触角的减小主要与放电量和曝光时间有关；LDPE的表面形貌与等离子体放电量、曝光时间和采用不同类型的气体有关，用Ar、N2气态等离子体处理LDPE效果更佳.2 物理改性物理改性是在PE基体中加入另一组分(无机组分、有机组分或聚合物等)的一种改性方法.常用的方法有增强改性、共混改性、填充改性.2.1 增强改性增强改性是指填充后对聚合物有增强效果的改性.加入的增强剂有玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、合成纤维、棉麻纤维、晶须等.自增强改性也属于增强改性的一种.2.1.1 自增强改性所谓自增强就是使用特殊的加工成型方法，使得材料内部组织形成伸直链晶体，材料内部大分子晶体沿应力方向有序排列，材料的宏观强度得到大幅度提高，同时分子链有序排列将使结晶度提高，从而使材料的强度进一步提高，由于所形成的增强相与基体相的分子结构相同，因而不存在外增强材料中普遍存在的界面问题[23].张慧萍等[24]采用超高分子量聚乙烯(UHMPE)纤维分别增强高密度聚乙烯(HDPE)和LDPE基体，研究发现UHMPE纤维与LDPE基体在加热加压成型的条件下，可以形成良好的界面，最大限度发挥基体和纤维的强度，而以HDPE为基材时力学性能相对较差.2.1.2 纤维增强改性纤维增强聚合物基复合材料由于具有比强度高、比刚度高等优点而得到广泛应用，而界面问题是纤维增强聚合物基复合材料研究中的主要问题. 张宁等[25]采用经 KH-550偶联剂处理的长玻璃纤维(LGF)与PE复合制备了PE/LGF复合材料.研究发现LGF的为30%(质量)、长度约为35 mm时，复合材料的拉伸强度和冲击强度分别为52.5 MPa和52 kJ/m；LGF在PE基体中呈现三维交叉结构，这种结构和 KH-550的加入改善了复合材料的力学性能.2.1.3 晶须改性经典的载荷传递机理认为，聚合物/晶须复合材料受到外力时，应力可以通过界面层由基体传递给晶须，晶须承受部分应力，使基体所受应力得以分散.晶须增韧聚合物来源于两方面的贡献，其一是晶须导致基体局部应力状态改变，其二是晶须对基体结晶行为产生影响[26].潘宝风等[27]的研究表明硅钙镁晶须的加入能够大幅度提高HDPE材料的拉伸力学性能，包括短期力学性能及耐长期蠕变性能.晶须对HDPE材料的增强作用主要归因于它们之间的良好界面粘结，同时刚性的晶须则能够承担较大的外界应力使复合材料的模量得到提高.2.1.4 纳米粒子增强改性少量无机刚性粒子填充PE可同时起到增韧与增强的作用.郜华萍等[28] 将表面处理过的纳米SiO2粒子填充m-LLDPE/LDPE发现复合材料力学性能达到最佳值的纳米粒子填充量为2%，与纯m-LLDPE/LDPE相比，拉伸强度、断裂伸长率分别提升了l3.7 MPa和174.9%.力学性能的显著提高归因于SiO2纳米粒子均匀分散于基材中，与基材形成牢固的界面结合.Qian等[29]研究了HDPE/纳米SiO2的非等温结晶行为，发现复合材料的结晶速率高于纯HDPE，结晶活化能由纯HDPE的166.3 kJ/mol，提高到206.2、251.1和266.0 kJ/mol(填充质量分数分别为1%、3%和5%).2.2 共混改性共混改性主要目的是改善PE的韧性、冲击强度、粘结性、高速加工性等各种缺陷，使其具有较好的综合性能.共混改性主要是向PE基体中加入另一种聚合物，如塑料类、弹性体类等聚合物，以及不同种类的PE之间进行共混.2.2.1 PE系列的共混改性单一组分的PE往往很难满足加工要求，而通过共混改性技术可以获得性能优良的PE材料.林群球等[30]通过LDPE与LLDPE共混，解决了LDPE因大量添加阻燃剂和抗静电剂等主助剂造成力学性能急剧降低的问题.汤亚明[31]对LLDPE与HDPE的共混改性进行了研究，结果表明共混后可以提高产品的抗冲击强度和综合性能.2.2.2 PE与弹性体的共混改性弹性体具有低的表面张力、较强的极性、突出的增韧作用，因此与PE共混后，既能保持PE的原有性能，同时也可以制备出具有综合优良性能的PE.王新鹏等[32]采用熔融共混法制备了LDPE/聚烯烃弹性体(POE)共混物，研究发现POE的含量显著影响着LDPE的结晶行为.随着POE用量的增加，LDPE的结晶度稍有减小，结晶的完善性和均一性变差，晶粒变小，LDPE在结晶过程中出现了二次结晶；随着LDPE含量的增加，POE的结晶度逐渐减小.当POE含量为30%时，共混体系的拉伸强度达到最大值，为21.5 MPa.2.2.3 PE与塑料的共混改性聚乙烯具有良好的韧性，但制品的强度和模量较低，与工程塑料等共混可提高复合体系的综合力学性能.但PE和这类高聚物的界面问题也是影响其共混物性能的主要原因，因此通常需要加入界面相容剂以提高共混物的力学性能[33].周松等[34]研究了PP对HDPE性能的影响，随着PP用量增加，复合体系的熔体流动速率提高，冲击强度下降.三元乙丙共聚物可作为相容剂，改善HDPE-PP间的相容性，研究发现HDPE/PP/EPDM(77/23/8)共混体系的综合性能最优，拉伸强度和冲击强度都得到提高.杜强国等[35]研究发现少量LLDPE的加入对PBT有一定程度的增韧作用，此时分散相的粒径很小，随着LLDPE量的增加，分散相粒径的尺寸显著增大，缺口冲击强度急剧下降.LLDPE-g-MA能明显改善了LLDPE与PBT的界面粘结，共混物冲击强度随着LLDPE接枝率的提高而提高.杜芹等[36]利用微层共挤方法制备了具有层状交替结构的HDPE/PA6共混物，共混物中引入少量HDPE-g-MA时，化学反应在界面进行，与海岛结构的共混物界面面积相比，层状共混物的界面接触面积小，界面化学反应相对较弱，但层状共混物的屈服强度和断裂伸长率有大幅度提高，层状结构对HDPE和PA6的结晶行为影响很小.王娜等[37]用熔融共混法制备出HDPE/聚苯乙烯(PS)/有机蒙脱土(OMMT)复合材料.随着OMMT的增加，复合材料的拉伸强度和弹性模量增加；当HDPE/PS为20∶80(质量比)、OMMT为3%(质量分数) 时，复合材料的拉伸强度比未加OMMT时提高了80%，弹性模量提高了20%.2.3 填充改性填充改性是在PE基质中加入无机填料或有机填料，一方面可以降低成本达到增重的目的，另一方面可提高PE的功能性，如电性能、阻燃性能等.但同时对复合材料的力学性能和加工性能带来一定程度的影响.无论是无机填料还是有机填料，填料与PE基体的相容性和界面粘结强度是PE填充改性必须面临的问题，而PE 是非极性化合物，与填料相容性差，因此，必须对填料进行表面处理.填料的表面处理一般采用物理或化学方法进行处理，在填料表面包覆一层类似于表面活性剂的过渡层，起“分子桥”的作用，使填料与基体树脂间形成一个良好的粘结界面[38].常用的填料表面处理技术有：表面活性剂或偶联剂处理[39]、低温等离子体技术[40]、聚合填充法 [41]和原位乳液聚合[42]等PE中填充木粉、淀粉、废纸粉、滑石粉、碳酸钙等一类填料，不仅可以改善PE的性能，同时也具有十分重要的健康环保意义[43-46]；而PE的功能性填充改性是指在改善PE性能的同时赋予其光、电、阻燃等方面的效果[47].3 PE改性技术的新进展3.1 单活性中心催化剂开发的PE均聚物埃克森化学公司与道化学公司采用单活性催化剂制备的PE均聚物已进入工业化阶段.这些新型PE具有优异的透明度、强度、柔软性和低温热封性等，分子量及组成分布很窄.埃克森拟将其用于医疗等方面，而道化学公司则以树脂改性用途等为重点进行应用开发，但加工性是其目前的难点[48].3.2 双峰PE具有双峰分子质量分布的聚乙烯被称为双峰聚乙烯，它的优点是既含有很短的聚合物分子链，起到分子间的润滑作用，能够改善加工性能，又含有很长的聚合物分子链，保证材料的机械作用，因此双峰聚乙烯产品具有优良的物理力学性能和加工性能[49].从世界聚乙烯工业的发展趋势来看，双峰聚乙烯产品将向传统聚乙烯产品提出挑战，国外各大石化公司已在此方面有了较快发展，而国内仅是对此技术进行了初步的研究.开发新型金属催化剂和催化剂载体以及催化剂配体，是今后双峰聚乙烯研究开发的重点[50].3.3 茂金属聚乙烯茂金属聚乙烯(mPE)是近年来迅速发展的一类新型高分子树脂，其分子量分布窄，分子链结构和组成分布均一，具有优异的力学性能和光学性能，已被广泛应用于包装、电气绝缘制品等[51-52].González等[53]研究茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE)对沥青/LLDPE共混物稳定性和流变性能的影响.m-LLDPE替代LLDPE改性沥青可以有效避免高温放置时的象乳液一般发生相分离，同时显著改善沥青的粘弹性.Qin等[54]研究了PP/m-LLDPE共混物的熔融/结晶行为和等温结晶动力学，结果表明PP与m-LLDPE是部分相容的，两者的相互作用主要存在于m-LLDPE链与PP分子中的PE链段，m-LLDPE的引入降低了PP的结晶温度，但有助于PP形成良好的球晶.4 结语21世纪新材料发展非常迅速，优胜劣汰的竞争将更为激烈.PE以其价格低廉、品质优良、适于改性的特点，成为人们的首选.各种改性技术的引入，使通用PE的应用范围越来越广泛，使低档塑料高性能化应用成为现实.尽管在各种改性PE中可能还存在不完善和缺陷，但是，可以预料经济而有效的PE改性开发研究仍将得到大力发展.参考文献：[1]殷锦捷, 王亚鹏. 聚乙烯改性的研究进展[J]. 上海塑料, 2006(3): 13-16.[2]程为庄, 彭蓉, 杜强国. 聚乙烯与丙烯酸的溶液接枝聚合[J]. 功能高分子学报, 1997, 10(1): 67-71.[3]唐进伟, 童身毅. 线型低密度聚乙烯固相接枝马来酸酐研究[J]. 化工科技, 2007, 15(3): 5-8.[4]于逢源, 肖汉文, 徐冰, 等. 低密度聚乙烯的接枝改性[J]. 应用化学, 2005, 22(7): 796-799.[5]鲁建民, 张湛, 刘亚康, 等. 粉末态高密聚乙烯的辐射接枝[J]. 化工学报, 2006, 53(6): 640-643.[6]Costamagna V, Strumia M, Lopez-Gonzalez M, et al. 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无机纳米粒子-聚合物复合材料研究进展
文章编号!"##"$%&’%()##)*#)$##)&$#%无机纳米粒子+聚合物复合材料研究进展朱连超,彭红瑞,张志(青岛化工学院纳米材料研究所,山东青岛,)’’#%)*摘要!综述了无机纳米粒子+聚合物复合材料的制备方法,纳米粒子的表面改性处理-着重介绍了纳米粒子在改进聚合物力学.热学.电性能.光学性能等方面的应用/关键词!无机纳米粒子-复合材料-改性中图分类号!01232文献标识码!4567869::;<=<768><;?@><7A5>6B;?C9+57C D E96F7E G7:;B9H I JK L M N A O P M Q-R S T UI Q N V A W X L-H I Y T UH P L A Z X N([\]^_^‘^a b c d e\b]^f‘g^‘f a hie^a f_e j],k_\l h e b[\]^_^‘^a b c m n a o_g e j0a g n\b j b l p,q n e\h b\lk_\l h e b)’’#%)*r s:B6>?B!0n at f a t e f e^_b\t f b g a]]a]b c_\b f l e\_g\e\b u t e f^_g j a+t b j p o a f g b o t b]_^ae\h ^n a]‘f c e g a^f a e^o a\^o a^n b h]c b f\e\b u t e f^_g j a]v a f a w f_a c j p f a x_a v a h_\^n_]t e t a f y0n ae t t j_g e^_b\]b c\e\b u t e f^_g j a]c b f^n a o b h_c_g e^_b\b c t b j p o af t f b t a f^_a]v a f a_\^f b h‘g a h_\h a^e_j yz9D{76|:!_\b f l e\_g\e\b u t e f^_g j a-g b o t b]_^a-o b h_c_g e^_b\用填料对高分子材料进行改性已有很长的历史,从最初的增量.降低成本,发展到后来的增强.增韧基体树脂以替代某些工程塑料,从注重力学性能的提高进而开发功能性高分子材料,如生物医用高分子}"~.粘结性塑料磁体及压电体})~.填充型导电塑料}2~.压敏塑料}%~,!0m材料}"~.智能高分子材料}’~等/纳米材料是指由极细晶粒组成.特征维度尺寸在纳米数量级("#"##\o*的固体材料,与常规材料相比,纳米材料具有一些特有的效应,如量子尺寸效应.小尺寸效应.表面效应.宏观量子隧道效应等,从而纳米材料表现出与常规材料不同的性能,这些性能为其在催化.滤光.磁介质及新材料领域中的应用提供了广阔的天地/将纳米粒子填充聚合物的研究工作对聚合物的填充改性还是对新型.多功能复合材料的开发都有重要的实际意义/目前,聚合物+纳米复合材料已经成为材料学的一个研究热点/"纳米粒子改性高分子材料的理论基础纳米粒子改性高分子材料的理论体系至今尚未建立/认为不同物质的纳米粒子与不同的高分子之间作用机理不同-不同物质的纳米粒子与同一种高分子之间的作用机理也不相同/纳米粒子与高分子之间既有物理作用也有化学作用,物理作用是它们之间存在范德华力,即存在于高分子链之间的纳米粒子可以改变链间的作用力-化学作用是纳米粒子由于小尺寸使其表面活性点和大分子之间可以形成化学键的结合/改性后高分子材料的特殊性能是由纳米粒子的表面效应.体积效应.量子尺寸效应.宏观量子隧道效应等综合作用的结果/)复合材料的制备方法为进一步提高聚合物基复合材料的性能,增收稿日期!)##"$#&$#’作者简介!朱连超("$&’#*,男,硕士研究生-指导教师!彭红瑞("$’)#*,男,高级工程师强各组分间的相互作用!把其中的一个或多个组分以纳米尺寸或分子水平均匀地分散在聚合物基体中便得到聚合物基纳米复合材料"与微观相分离型高分子复合材料的分散相尺寸#$%&%’(相比!是非常微细的分散"聚合物基纳米复合材料制备方法主要有以下五种")$*共混法共混法是一种传统的方法!也是最常用+最简单的制备纳米复合材料的方法"它是指在机械力作用下将纳米粒子直接加入到聚合物基体中进行混合!具体可分为,普通机械共混!溶液共混!乳液共混!熔融共混等"共混法将纳米粒子与材料的合成分步进行!其优点在于合成过程中可以控制粒子的形态+尺寸!其难点是粒子的分散问题"因此!控制粒子微区相尺寸及尺寸分布是其成败的关键"在共混时!除采用分散剂+偶联剂+表面功能改性剂等综合处理外!还可采用超声波等措施进行辅助分散")$)原位聚合-在位分散聚合.这是制备纳米复合材料的一种较为新颖的方法"该方法应用在位填充!先使纳米粒子在单体中均匀分散!然后进行聚合反应!既实现了填充粒子的均匀分散!同时又保持了粒子的纳米特性"此外!在填充过程中基体经一次聚合成型!不需热加工!避免了由此产生的降解!从而保证了各种性能的稳定")$/层状嵌入法-插层法.先把聚合物基单体嵌入层状无机物夹层中!再用适当的方法!如热+光+自由基或阴离子等引发!在无机物夹层间聚合!形成聚合物0层状无机物嵌入式纳米复合材料"根据插层形式不同又可分为单体原位反应插层!溶液或乳液插层!熔体插层等")$1溶胶凝胶法溶胶凝胶技术是制备纳米结构材料的特殊工艺!它从纳米单元开始!在纳米尺度上进行反应!最终制备出具有纳米结构特征的材料234"溶胶凝胶能够制备气孔相互连接的多孔纳米材料!可以利用液体浸透+化学沉积+热解+氧化还原等反应填充气孔来制备纳米复合材料"该方法又可细分为以下四种,前驱物溶于聚合物溶液中再溶胶凝胶5生成溶胶后与聚合物共混!再凝胶5前驱物存在下先使单体聚合!再凝胶化5前驱物和单体溶解于溶剂中!让水解和聚合同时进行!它可使一些不溶的聚合物靠原位生成而嵌入无机网络中"用溶胶凝胶法合成纳米复合材料的特点是,无机+有机分子混合均匀!可精密控制产物材料的成分!工艺过程温度低!材料纯度高!透明度高!有机相与无机相以分子间作用力+共价键结合!甚至因聚合物交联而形成互穿网络"缺点在于,因溶剂挥发!常使材料收缩而易脆裂5前驱物价格昂贵且有毒5因找不到合适的共溶剂!制备聚苯乙烯-67.+聚丙烯-66.+68-聚乙烯.等常见品种的纳米复合材料比较困难")$9其它方法除此之外!如离子交换法2:4等在聚合物0纳米复合材料的制备过程中也得到了一定的应用";纳米材料的表面改性在制备聚合物0纳米复合材料时!纳米粒子由于比表面积大!表面能高!粒子间极易团聚!而且一旦团聚!通常的机械搅拌手段很难再将其打开!分散!这样不但纳米材料本身的性能得不到正常发挥!还会影响复合材料的综合性能"要解决这一问题就必须对纳米材料进行表面处理!以改善粒子的分散性+耐久性"纳米材料的表面改性根据表面改性剂与粒子表面之间有无化学反应!可分为表面物理吸附+包覆改性和表面化学改性"依表面剂的不同!大体可分为两种!即偶联剂改性和锚固聚合改性"/$*表面物理吸附+包覆改性2<&*/4表面物理吸附+包覆改性是指两组份之间除范德华力+氢键相互作用外!不存在离子键或共价键作用"按工艺不同!主要有以下几种,-%.聚合物在溶液或熔体中沉积+吸附到粒子表面进行包覆改性"-=.首先把单体吸附到纳米粒子表面!然后引发单体聚合"此外!利用低分子表面活性剂具有在粒子表面形成双层胶束的作用!也可以把单体包溶在胶束中引发聚合!达到粒子的表面改性"-;.粉体>粉体包覆改性"此法是依据不同粒子的熔点差异!通过加热使熔点较低的粒子先软化!或者使小粒子先软化包覆到大粒子表面!或者使小粒子嵌入到软化的大粒子表面而达到改性目的"除此以外!在物理包覆改性方面!还有表面活性剂覆盖改性+外层膜改性!高能量表面改性等多种方法"=青岛化工学院学报第=;卷!"#表面化学改性表面化学改性是表面改性剂与粒子表面的一些基团发生化学反应$达到改性的目的%如许多无机非金属粒子都容易吸收水分$而使表面带有&’(基等活性基团$这些活性基团就可以同一些表面改性剂发生反应%根据表面改性剂与粒子表面化学反应的不同$可分为以下几种)*+,偶联剂表面覆盖改性-+.$+/$+01%利用偶联剂分子与纳米填料表面进行某种化学反应的特性$将偶联剂均匀的覆盖在纳米粒子表面$从而赋予粒子表面新性质%常用的偶联剂有硅烷偶联剂2钛酸酯类偶联剂2铝酸酯类偶联剂等%*/,纳米粒子表面直接接枝改性-++1%利用纳米粒子表面的活性基团$将其与单体进行共聚%*0,纳米粒子表面引发接枝聚合改性-+31%通过各种途径在粒子表面引入具有引发能力的活性种子*自由基2阳离子或阴离子,$引发单体在粒子表面聚合%在以上这些改性方法中$有关吸附2接枝聚合物均属于锚固聚合改性$锚固聚合改性即可改善纳米粒子的表面极性$增加纳米粒子与聚合物之间的反应性能$增强两者之间的界面粘接$制造出高强度2性能优异的纳米复合材料$又可提高粒子的耐热2光2化学药品的性能$此外还可以通过引入功能高分子而产生新的性能$因此具有广泛的应用前景%3纳米材料在聚合物中的应用4"5增强2增韧材料一般来讲$采用橡胶类弹性体增韧塑料材料$会使塑料的刚度2强度下降6采用无机粗颗粒填料增强$塑料的韧性又会下降6而采用经过适当处理的纳米无机粒子既增强又增韧%国内外对此类研究较多$如熊传溪等-+71制备的89:;</’0复合材料$拉伸强度和冲击强度分别比纯89提高3倍和0倍%其它纳米材料$如层状硅酸盐-+=1$>?>’0$ 9@’/等都表现出良好的增强2增韧效果%4"#耐磨擦材料王洪涛等-+A1研究发现纳米级铜粉填充聚甲醛的磨擦性能要明显优于/..目铜粉$填加+.B 的纳米级铜粉填料与基体结合较好$磨损量有较大的下降$其改进作用很明显%4"!耐热材料插层法制备的纳米复合材料$聚合物分子被束缚于无机物夹层$其玻璃化温度2热变形温度等热学性能会大大提高%如日本丰田公司合成的尼龙纳米复合材料$热变形温度为尼龙的/倍-+C16中科院化学所-+D1采用层插法制备了硅酸盐与聚酰胺2聚酯2聚苯乙烯的复合材料$得到的聚合物基材具有高耐热性$高弹性模量$高强度和较高的阻隔性$明显优于普通的复合材料6E@F G H I FJ 等-/.1制备了丙烯酸:硅酸盐复合材料$发现填充+.份硅酸盐后$体系的玻璃化温度提高C K$热变形温度提高/=K%4"4电学材料把具有导电性的纳米粒子加入到高聚物中$可以改善高聚物的导电性%如将聚苯胺2聚吡咯嵌入粘土中$其导电性具有很强的各向异性特点-/+16聚环氧乙烷:粘土纳米复合材料中的粘土片层能阻碍聚合物的三维结晶$提高电解质的导电性$该材料可用作电极材料-//16潘伟等-/01研究纳米9@’/填充硅橡胶后指出$随9@’/的增加$压阻效应越来越明显$在一定压力范围内$材料电阻随压力呈线性增加$同时$复合材料电阻随温度增加而增加6宁英沛等-/31用纳米乙炔导电纤维填充硅橡胶$其混炼胶的导电性接近导电乙炔炭黑混炼胶$且混炼胶加工性好%4"L光学材料当电导率较高的纳米金属粉末处于高频电磁场中时$会出现电磁波的电场和磁场集中于表面附近的集肤效应$其对应的表层深度叫做集肤深度%当粒子的尺寸远小于其集肤深度时$通过自由电子运动的热损耗$使入射波能量得到有效衰减%应用此机理$选用适当的纳米粒子填加到塑料中可以得到吸波材料$应用于M隐形材料M的生产%周岐发-/71研究了纳米8N O@’填充球氧树脂体系$发现复合材料的紫外吸收边向高波方向移动$复合材料的光散射2光透过率也随固化电场的增加而变化%国外一些公司将纳米材料的M颜色效应M 应用于塑料中制成变色母料产品$称为彩虹颜料*跳动颜料,$在光照下将产生不同凡响的颜色变化效果%4"P亲水2疏水材料张丽叶-/=1在改进88的亲水性研究中$使用十二烷基苯磺酸钠处理的纳米>?>’制成母料后与88共混$熔融纺丝的纤维亲水性提高%纯88的吸湿率几乎为.$而加入/B的纳米级>?>’0吸湿率为."/.B%在吸湿率较高的8;=第/期朱连超等)无机纳米粒子:聚合物复合材料研究进展改性中!纳米级粘土的加入使其吸湿率降低!纯"#$的吸湿率为%&’()!粘土含量为*&+)的"#$吸湿率为%&,-)./&0抗菌1消毒材料在家用电器及日用品的塑料中添加具有抗菌性的纳米粒子可使塑料具有抗菌性且其抗菌性保持持久.青岛化工学院应用此类技术现已生产出抗菌冰箱!抗菌毛巾等.近年来出现了各种新型的功能化学纤维!日本帝人公司2+(3将纳米456和纳米786+混入化学纤维!得到的化纤具有除臭及净化空气的功能!广泛用于消臭敷料1绷带1睡衣等.日本仓螺公司2+-3将纳米456加入到聚酯纤维中!制得的防紫外线纤维!还具有抗菌1消毒1除臭的功能.,结束语纳米材料作为一项高新技术在高分子材料改性中有着非常广阔的应用前景!对开发功能性高分子材料有着重要的实际意义.随着廉价纳米材料的不断开发应用!高分子材料改性的理论和应用将会有更新的发展.参考文献2-3邓先模!李孝红&生物医用高分子在癌症药物治疗中的应用293&高分子通报!-:::!;<=>:*2+3覃伟中&聚偏氟乙烯压电膜在医疗电器中的应用293&压电与声光!-::,!(;$=>+*2<3黄锐!刘劲松!张雄伟&导电塑料的进展293&中国塑料!-::+!$;*=><2*3马建华!李雪荣!何复&非线性导电复合材料的应用293&塑料!-::,!+*;+=>-(2,3汪济奎!王庚超!方斌&有机"?@材料及其应用293&高分子材料!-::$!<;*=><(2$3王华!赵玉玲!王锡臣&智能高分子材料293&塑料加工!+%%-!<%;-=>+,2(3A B85C D B@9!E F B G#9!7H I F5C"JD K L M&J D N8D O P Q R P M S T D M K I85Q8M U Q P B U L K8P5293&9V P5H B W R K7P M8G R!-::+!-*(X-*’> *+$2’3E F L5T9Y!Z L5TZ!Z L5TAD K L M&7W5K I D R8RP Q K I D@G75L5P S[L B K8H M D R5D K O P B C R293&"P M W U D B A F M M D K85!-::$!;<$=><<(2:3郭卫红!李盾等&纳米材料及其在聚合物改性中的应用293&工程塑料!-::’!+$;*=>--2-%3徐伟平!黄锐!蔡碧华等&大分子偶联剂对E\"]^纳米@L@6<复合材料性能的影响293&中国塑料!-:::!-<;:=>+,2--3贾巧英!马晓燕&纳米材料及其在聚合物中的应用293&塑料科技!+%%-!;+=>$2-+3罗忠富!黄锐!卢艾等&表面处理对E\"]^V L5P S@L@6<复合材料性能的影响293&中国塑料!-:::!-<;--=>*(2-<3祝桂香!瞿雄伟!吴培熙&高分子偶联剂在@L@6<填充"_@体系中的应用研究293&中国塑料!-::(!--;$=>*<2-*3杨柏!黄金满!郝恩才等&半导体纳米微粒在聚合物中的复合与组装293&高等学校化学学报!-::(!-’;-(=>-+-:2-,3熊传溪!闻荻江!皮正杰&超微细#M+6<增韧增强聚苯乙烯的研究293&高分子材料科学与工程!-::*!-%;*=>$:2-$37I8L\!E F8@Z!A F B5R8G D7\&D K L M‘5K D B Q L H D U P G D M Q P B K I D[B D G8H K8P5P Q Z P5T a RYP G F M F RP Q M L W D B D GR8M8H L K D SD M L R K P U D B5L5P S H P U[P R8K D R293&"P M W U D B@P U[P R8K D R!-::’!-:;,=>$%’2-(3王洪涛!刘维民!杨生荣等&@F粉及纳米@F粉填充聚甲醛的磨擦学性能研究293&高分子材料科与工程!-::(!-<;-=>(:2-’3严海标!陈名华!郦华兴&聚合物^无机纳米复合材料的制备及应用293&工程塑料应用!-:::!+(;’=><’2-:3王佛松&插层聚合制备聚合物层状硅酸盐纳米复合材料& :(全国高分子学术论文报告会论文集2@3!-::(2+%3\8D K R G D b!YF M I L F[K J&?I D B U L M[B P[D B K8D R L5G Q M L U U L c8M8K WP QL H BW M8H5L5P S H P U[P R8K D Rc L R D G F[P5P B T L5P[I8M8HM L W D B D G R8M8H L K D R293&"P M W U D BA F M M D K85!-::’!*<;*d,=><:,2+-3YD R R D B R U8K IA&@I D U YL K D B!-::<!;,=>-%:*2++3J F8e S E8K e C W]D K L M&#G N L5H D GYL K D B8L M R!-::,!(;+=>-’% 2+<3潘伟!翟普!刘立志等&786+纳米粉对硅橡胶复合材料的压阻1阻温特性的影响293&材料研究学报!-::(!--;*=><:( 2+*3宁英沛!卢祥来!张志琨等&纳米导电纤维填充硅橡胶的性能293&合成橡胶工业!-::,!-’;$=><<+2+,3周岐发!邹秦!张良莹等&"c?86<微粉与球氧树脂精细复合材料的制备与特性293&材料科学进展!-::+!$;+=>-$:2+$3张丽叶&纳米材料在聚合物加工中的应用293&塑料通讯!-::’!-+;*=>:2+(3杨中文!刘西文&纳米技术在高分子材料改性中的应用293&塑料开发!-:::!+,;*=>-+,$*青岛化工学院学报第+<卷。
关于聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯)共混改性的现代研究
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。
PVC增韧改性技术研究近况
PVC增韧改性技术研究近况●摘要：主要从弹性体增韧和纳米粒子增韧两个方面综述了国内外聚氯乙烯(PVC)增韧改性技术的研究近况。
聚氯乙烯(PVC)是一种耐化学腐蚀、耐磨、难燃、电绝缘性好、力学性能较佳的通用树脂，该材料不仅综合性能优良，而且价格低廉，广泛应用于工业和日常生活用品中。
但是PVC的韧性(尤其是低温韧性)较差，其缺口冲击强度仅为3~5 kJ/m2，所以为提高PVC(硬质)材料的冲击强度，必须对其进行增韧改性[1-2]。
提高PVC韧性的方法主要包括普通共聚改性、接枝共聚改性和共混改性等。
其中普通共聚改性(如氯乙烯与丙烯酸辛酯的共聚等)的成本较高，效果也不尽如人意。
接枝共聚改性的效果则优于普通共聚改性(如将核壳结构的聚丙烯酸酯(AIM)乳液与PVC树脂接枝共聚[3])，但这种改性方法一般需要经过很复杂的化学反应，对工艺和设备的要求相对较高。
而共混改性则是通过物理共混，使冲击改性剂均匀地分散在PVC基体中，从而提高材料的冲击韧性。
该方法简单易行，具有良好的应用前景，因此本文主要讨论了PVC的共混改性，并着重介绍了弹性体增韧改性和纳米粒子增韧改性。
1 弹性体增韧PVC由于弹性体具有较高的韧性、延展性以及耐磨性，所以一般选用弹性体对PVC进行增韧改性[ 4]。
该PVC增韧体系，是以PVC为连续相、弹性体为分散相的两相共混体系。
一般地，弹性体可以选用橡胶或热塑性弹性体等。
1.1 NBR增韧PVC丁腈橡胶(NBR)是一种由丁二烯与丙烯腈共聚制备而成的合成橡胶，其与PVC相容性良好，并且具有耐油、耐老化、耐磨损等优点，因此很早就已商品化并被广泛应用。
采用NBR对PVC 进行增韧改性，不但增韧效果明显，而且该增韧体系的耐热性和化学热稳定性亦得到改善[5]。
NBR可与纳米粒子并用，共同对PVC进行增韧。
王庆国等[6]制备出二元复合材料PVC/超细全硫化粉末丁腈橡胶(NBR-UFPR)以及三元复合材料PVC/NBR-UFPR/纳米CaCO3，并研究了3种不同粒径NBR-UFPR对硬质PVC性能的影响。
石墨填充高密度聚乙烯基复合材料导热性能的研究
Ｆｉｇ．４ ＳＥＭ ｐｈｏｔｇｒａｐｈｓ ｏｆ ＨＤＰＥ／ｇｒａｐｈｉｔｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｍ（ＨＤＰＥ）／ｍ（Ｃ）：（Ａ）９５／５； （Ｂ）７５／２５ ｌ（Ｃ）６５／３５；（Ｄ）４５／５５
参考文献
１ Ａｇａｒｉ Ｙ．．Ｕｎｏ Ｔ．．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．。１９８６，３２；５ ７０５ ２ Ａｇａｒｉ Ｙ．，Ｕｅｄａ Ａ．，Ｎａｇａｉ Ｓ．ｅｔ ａ１．．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｅｉ．，１９９３·４９：Ｉ ６２５ ３ Ａｇａｒｉ Ｙ．，Ｕｅｄａ Ａ．，Ｎａｇａｉ Ｓ．．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｅｉ．，１９９１，４３：ｌ １１７ ４ ＤＯＮＧ Ｇｕｏ—Ｙｉ（董国义）．Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ（水电站设计），１９９６，１２（１）：１８ ５ Ｒｏｈｓｅｎｏｗ Ｗ．Ｍ．．Ｈａｒｍｅｔｔ，Ｊ．Ｐ．．Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ（传热学手册）．Ｔｒａｎｓｌａｔｅｄ ｂｙ ＬＩ Ｙｉｎ—Ｔｉｎｇ
１ 实验部分
１．１主要原料 ＨＤＰＥ，工业品，ｌＤ为０．９４５ ｇ／ｃｍ３，ＭＩ为０．１０ ｇ／１０ ｍｉｎ．无定形石墨（湖南省春塘石墨
厂）．硅烷偶联剂ＫＨ一５７０（湖北省随州市化工一厂）． Ｉ．２样品制备 １．２．１ 石墨表面处理石墨和０．５％偶联剂在磨盘型力化学反应器中碾磨一定时间，备用． １．２．２试样制备ＨＤＰＥ塑化，加石墨混炼，拉片．模压成厚度为１０ ｍｍ的圆柱体，备用． １．３ ＳＥＭ观察与升温速率的测量
（李荫亭）．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｒｅｓｓ，１９８５：１２２
Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ＨＤＰＥ／Ｃ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ
ＷＡＮＧ Ｑｉ‘，ＧＡＯ Ｊｕｎ，ＷＡＮＧ Ｒｕ，ＨＵＡ Ｚｈｅｎｇ—Ｋｕｎ （Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ｔｈｅ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｐｏｌｙ－ｍｅｒ
无机粒子填充聚合物复合材料的储能模量及其表征
粒子 的直径 ， 与 粒 子在 基 体 中分 散 和 界 面粘 合 是 强度 有关 的参数．
１２ 储 能模 量 的定 量描 述 ．
对于球 形 粒子 在基 体 中无规 分 布 ， 界面无 滑 若 动， Ｅ 则 可用著 名的 Ｅｎｔｉ ｉｓ ｎ公式 描述 ¨ ｅ ：
Ｅ ＝１＋ ． ｆ ２５ （） ３ Ｇｔ ｕｈ通过 引入 粒子 间相互 作用 项 ， 出扩 展 的 提 Ｅｎｔ ｎ公式 ： ｉ ｅ ｓｉ
华 南 理 工 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
第 ３ 卷 第 １ 期 ６ １
２０ ０ ８年 １ １月
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｕｈ Ｃｈ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＳｏ ｔ ｉ ａ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｃ ｎ ｌ ｇ ｙ
Ｖ ｏ ． ＮＯ． １３６ １１
之一 ． 对于聚合 物共混 物 及颗 粒 填充 聚合 物 复合 材 料， 由于界面 的形 成 ， 导致材 料 的结构 与性能 之间 的 关 系更趋复杂 ． 应用 动态 力学 分 析仪 可测 定 聚合 物
材料 的黏弹特性 参数 ， 如储 能模 量 、 损耗 模 量 、 学 力 阻尼 等 ， 并提供 较多 有 关分 子链 结构 及 界面 等 方 面 的信 息¨ 储 能模 量 （ 是 衡量 聚合 物 材 料 刚性 ４． Ｊ Ｅ） 及 弹性性质 的一个重要 指标 ， 备受人 们 的关 注． 已提 出过 一些 Ｅ 与 其他 参 数 相互 关 系 的定 量 描 述 ， 如 Ｅｎｔｉ ｉｓ ｎ公式 、 ｕｈ公 式 和 Ｈ ｌ ｎＴａ 公 式 ¨ ｅ Ｇｔ ａ ｉ．ｓｉ ｐ …． 然而 ， 在这些公 式 中 ， 未考虑粒子 的相互 作用及其 并 与基 体之 间的界面形 态 等 因素 ， 与实 际存 在 一定 故
无机填料的改性及其在复合材料中的应用
无机填料的改性及其在复合材料中的应用随着复合材料讨论的深入进展和应用，作为复合材料组份之一的填料，日益受到了人们的广泛重视。
填料是材料改性的一种紧要手段，不仅可以降低材料的成本，而且可以显著地改善材料的各种性能，给与材料新的特征，扩大其应用范围。
但由于填料与聚合物在化学结构和物理形态上，存在着显著的差异，两者缺乏亲和性，因此必需对填料进行表面活化处理，以使填料与聚合物两者之间达到很好的浸润。
1填料的表面改性技术填料表面改性，是对填料的性质进行优化，开拓新的应用领域，提高工业价值和附加值的有效途径和紧要技术之一。
通过更改填料表面原有的性质，如亲油性、吸油率、浸润性、混合物粘度等，可以改善填料与聚合物的亲合性、相容性以及加工流动性、分散性，加强填料和聚合物界面之间的结合力，使复合材料的综合性能得到显著的提高，因而填料改性技术的进展，就成为当前很活跃的一个讨论课题。
1.1偶联剂处理偶联剂是一种能够加强无机填料与聚合物之间亲合力的有机化合物。
其通过对无机填料进行化学反应，或物理包覆等方法，使填料表面由亲水性变成亲油性，达到与聚合物的紧密结合从而提高复合材料的综合性能。
目前使用最多的偶联剂，是硅烷偶联剂、钛酸酯和铝酸酯偶联剂。
其中硅烷偶联剂又是品种最多、用量最大的一种，重要用于填充热固性树脂的玻璃纤维和颗粒状含硅填料的表面处理。
如采纳硅烷偶联剂对云母进行预处理，可以明显提高云母填充聚丙烯复合材料的力学性能、热性能和电性能。
用硅烷偶联剂处理石英填充聚氯乙烯复合材料，也能显著加强其力学强度。
与硅烷偶联剂不同，钛酸酯偶联剂能给与填充体系较好的综合性能，如钛酸酯偶联剂处理CaCO3、炭黑、玻璃纤维和滑石粉时，能与无机填料表面的自由质子反应，在填料表面形成有机单分子层，因而能显著改善无机填料与聚烯烃之间的相容性。
故在选用偶联剂时，要综合考虑基体树脂的类型和填料的物化性质。
由于偶联剂对填充效果起着至关紧要的作用，所以偶联剂的开发和偶联技术，依旧是紧要的讨论领域，应重点讨论适应范围广、改性效果好、成本低的新型偶联剂和相应的偶联技术。
纳米CaCO3粒子填充PVC复合材料的结构与性能的研究
１ 实 验 部 分
１ １ 药 品及 仪器 ．
Ｐ ＣＳ 一 Ｖ ，Ｏ５型， 锦化化工集团氯碱股份有限
公 司 ； 米 Ｃ Ｃ ３工 业级 ， 纳 ａＯ ， 市售 ； 复合 稳定剂 ， 工 业级， 市售 ； 石蜡 （ 外润 滑）工业 级 ， 售 ； ， 市 硬酯 酸
单酐油脂（ 内润滑 ）工业级 ， ， 市售； （ （ Ｄ） 邻苯二 Ｐ 甲酸二 辛 酯 ）工 业 级 ， 售 ； 烷 偶 联 剂 ， ， 市 硅 ＫＨ ５０市 售； Ｐ 氯化 聚 乙烯 ） 工业 级， ５， Ｃ Ｅ（ ， 市售 ； Ａ Ｒ 工业级， Ｃ ， 市售 ； 硬脂酸， 工业级， 市售． 微型高速万能试样粉碎机 ， 北京永光明医疗 仪器厂； 电热恒温鼓风干燥箱 ， Ｈ － ７Ａ型， Ｄ Ｇ９ ０ ０
料 的冲击强度迟到最大值 ， 是普通 Ｃ Ｃ ３Ｐ ａ ０ ／ ＶＣ复合材料 冲击强度 的 ２ ， 复合 材料 的拉伸强度 倍 且 也略有提 高． 流变学研究方 面， 米 Ｃ Ｃ ／ Ｖ 在 纳 ａ Ｏ３Ｐ Ｃ复合材料 与普通 Ｃ Ｃ ／ Ｖ ａＯ３Ｐ Ｃ复合 材料 同是假
塑性 流 体 ．
关键词 ： 纳米 Ｃ Ｃ ３ Ｐ Ｃ； 力学性能 ； 流变学性能 ａＯ； Ｖ 中图分类号 ： Ｔ ３ ７ ８ Ｑ ２ ． 文献标识码 ： Ａ
上海 精宏 实验设备 有 限公 司 ； 冲片机 ， Ｐ２ Ｃ ５型 ， 上海 化工 机 械 四厂 ； 开炼机 ，Ｋ １０ 上海 橡 胶 Ｓ ６Ｂ，
机械 厂 ； 板 硫 化 机 ， Ｂ Ｄ／ ０ 平 ＸＬ Ｑ４ ０×４ ０×２ ０ Ｅ
晶体结构和表面电子结构发生变化 ， 产生普通
＆Ｃ Ｂ Ｏ 不具 有 的量 子 尺寸 效应 、 尺寸 效 应 、 小 表
我国硅灰石及其填充塑料的研究进展
４．１填充改性工艺 无机粒子填充改性塑料，常用的工艺方法有 ２种：一次造粒法和母粒法。一次造粒法，即无机 粒子进行（或不进行）表面处理后，与树脂粉料或 粒料等一次混料后挤出、造粒，所得的改性粒子直 接用于成型各种制品；母粒法，即无机粒子进行 （或不进行）表面处理后，与树脂、助剂等按配方比
他表面活性剂对硅灰石粉进行表面处理．并对不 同配方膜的表面和力学性能进行比较，选取了合 适的表面处理剂。贺昌城等人【９以ＫＨ ５５０和ＤＬ一 ４１１一Ｄ铝酸酯偶联剂对针状和超细２种硅灰石粉
ＫＨ ５５０、
Ｏ．３０％，烧失１．４８％；其主要性能数据如下：每１００
ｇ吸油量为２３．３ｌ ｍＬ，水萃取ｐＨ值７．８，水分
Ｏ．１０％，水溶物Ｏ．２６％，白度８９．７０％，筛余物 ０加％。其低铁含量、低吸水率等特点对其用于填 充塑料很有利。 我国硅灰石的产量仅次于美国，但由于国内
销路尚未打开，产品多出口到日本、德国、加拿大
等国。日本以前从美国的长濑产业公司进口，现在 也从我国进口。国内硅灰石的生产厂家有吉林省 梨树县硅灰石矿业公司、辽宁铁法兴源超细增强 材料有限公司、江苏省溧阳明华矿业公司等。 ４我国硅灰石填充改性塑料的研究现状 硅灰石是原国家建材局重点鼓励、优先发展 的新材料．被中国工程塑料工业协会确认为一种 新兴的具有特色的无机增强材料。我国的科研工 作者从２０世纪８０年代中期就已经开始了以硅灰 石对塑料进行填充改性的研究工作，并取得了一
【值得收藏】十种聚乙烯改性方法详细介绍
【值得收藏】十种聚乙烯改性方法详细介绍聚乙烯虽然具有优良的电性能、机械性能和加工性能，但是它也有一些缺点，如软化点低，强度不高，耐大气老化性差，易应力开裂，不易染色及印刷等。
为了进一步拓宽聚乙烯的应用领域，克腿这些缺点，可以采用聚乙烯改性来达到。
聚乙烯的改性主要分为化学改性和物理改性。
化学改性又分为接枝共聚改性、嵌段共聚改性、化学及辐射交联改性等；物理改性分为共混改性、填充改性（包括增强改性等）。
聚乙烯的化学交联主要是在聚乙烯树脂中加人有机化合物（常用过氧化二异丙苯）作为交联剂，然后在压力和175～200℃的温度下交联。
接枝聚合是最常用的改性聚合方法。
所谓接校共聚反应是在聚乙烯的主链上将作为支链的不同种高分子结合上去的一种反应。
当然也有采用过氧化物、放射辐照或其他有关方法进行反应。
接枝方式的共聚合反应可以获得良好的混合状态，其分散界面是以化学方式结合在一起，具有良好的机械性能。
同时又因为聚乙烯本身是无极性材料，和其他材料亲和性不好，如将具有极性的单体以接枝共聚合反应结合至聚乙烯分子主链上时则会增大这种亲和性，由此使可以改善其粘接性、印刷性、染色性等性能。
例如，聚乙烯接枝丙烯酸单体所得产品则会改善其在铝箔上的粘合性；加入丁二烯单体接枝共聚合反应的制品，可以提高耐热性、耐应力开裂性。
聚乙烯的共混改性是聚乙烯与其他高聚物等物质进行共混，用挤出机、辊炼机等设备而制成新材料。
共混过程中往往包含化学接枝或交联反应，以提高共混的改性效果。
聚乙烯的填充改性是在聚乙烯的成型加工过程中加入无机或有机填料，不仅能使制品价格大大降低，而且能显著改善材料的机械强度、耐摩擦性能、热性能及耐老化性能等，并改善聚乙烯的易膨胀性及易蠕变性等，所以填料既有增量作用，又有改性效果。
常用的无机填料有碳酸钙（包括轻质碳酸钙和重质碳酸钙）、滑石粉、云母、高岭土、二氧化硅、硅藻土、硅灰石、炭黑等。
此外，聚乙烯可加人脂肪酸酰胺作表面润滑剂，以减少薄膜的粘附性；加入0.5％～2%的聚丙烯可提高其透明性；表面用电子冲击（使其表面氧化）处理，可改善其印刷性能。
聚乙烯透气膜专用料的组成与性能研究
聚乙烯透气膜专用料的组成与性能研究汪裕超;杨阳;俞强【摘要】为了优化聚乙烯透气膜专用料的生产配方,提高其加工流动性以及透气膜性能,从分散树脂熔体流动速率、碳酸钙粒径大小、分布及用量的角度,研究了透气膜专用料组成对其加工流动性以及透气膜性能的影响.使用毛细管流变仪测定专用料的流动性,通过测定孔隙率、透气率和拉伸强度表征微孔膜的性能.结果表明,使用熔体流动速率为50g/10min的LDPE作为分散树脂使专用料拥有更好的流动性,并且明显改善透气膜的孔隙率和透气率;降低碳酸钙粒径可以提高透气膜的拉伸强度,适当增加碳酸钙粒径及分布宽度则可以提高透气膜的孔隙率和透气率;随着专用料中碳酸钙含量从40％增加到55％,透气膜的拉伸强度下降约20％,但孔隙率从36.1％增加到46.9％,透过性能大幅度提高.【期刊名称】《常州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(028)001【总页数】6页(P12-17)【关键词】聚乙烯透气膜;透气膜专用料;碳酸钙粒径大小及分布;流动行为;透气膜性能【作者】汪裕超;杨阳;俞强【作者单位】常州大学材料科学与工程学院,江苏常州213164;常州大学材料科学与工程学院,江苏常州213164;常州大学材料科学与工程学院,江苏常州213164【正文语种】中文【中图分类】TQ325.1聚乙烯透气膜是允许水蒸气扩散透过但阻隔液态水渗漏的一种微孔膜，目前主要用于制造卫生防护用品以及透气性防雨布等制品，在医疗卫生、个人护理、建筑、农副产品包装等领域有广泛应用[1]。
聚乙烯透气膜的生产技术已经比较成熟，其工艺过程是先将以碳酸钙为主的无机填料填充聚乙烯，制得透气膜专用料；然后将专用料经过流延或吹塑方式制成薄膜；最后通过对薄膜施加单向或双向拉伸作用，使聚合物基体与填料颗粒表面发生分离并在填料颗粒之间发展出相互连通的微孔道，从而形成微孔透气膜[2-3]。
在上述工艺过程中，透气膜专用料的制备非常关键，因为专用料的性能决定了透气膜的生产速度和工艺稳定性，也对透气膜的孔结构、透气性能和力学性能有重要影响。
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Ｎｏ ． ０ ７ ｖ ２ｏ
无机粒子填充改性聚乙烯研究进展
李儒剑 ，刘跃军
（ 湖南工业大学 包装新 材料与技术重点实验室 ，湖南 株洲 ４ ２ ０ １０ ７）
摘
要 ：在 对聚合物 填充改性机理 进行分析 的基础上 ，综述 了国 内外近 几年来各种无机 填料填 充改性聚 乙
烯 （ Ｅ） 脂的研 究 。总结 了不 同填料 对填充改性 Ｐ Ｐ 树 Ｅ复合材 料物理和化 学性能 的影 响 ，并探讨 了各种填料对
（ ｅ ａｏａｏｙｏ ｗ Ｐ ｃａ ｉ ｔ ｉ ｎ ｅｈ ｏｏｙ Ｈ ｎ ｎｖｒｉ ｆ ｅｈ ｏ ｇ ， ｈｚ ｏ ｕ ａ １０ ７ ｈｎ ） Ｋ ｙ ｂｒｔｒ ｆ Ｌ Ｎｅ ａｋｇｎ Ｍａ ｒ ｌ ｄＴ ｃ ｎｌｇ ， ｕ ａ Ｕ ｉ ｓ ｙ ｃｎ ｌ ｙＺ ｕｈ ｕＨ ｎ ４ ２ ０ ，Ｃ ｉａ ｇ ｅａａ ｎ ｅ ｔｏ Ｔ ｏ ｎ
Ａ ｓ ａｔ ｙａ ａ ｉｇｔ ｅｈ ｎｓ ｆ ｏｙ ｒ ｄ ｃｔ ｎｗ ｔ ｉｏｇｎｃ ｌｒｔｅ ｅｅｔ ｅｒ ｒｓａｃ ｎ ｂ ｔ ｃ ：Ｂ ｎｌ ｎ ｅｍ ｃａ ｉ ｏ ｌｍｅ’ｍｏ ｉ ａ ｏ ｉ ｒａｉ ｆ ｌ ， ｓｎ ｙａｓ ｅｅｒｈｏ ｒ ｙ ｈ ｍ ｐ Ｓ ｉ ｆ ｉ ｈｎ ｅ ｈ ｒ ｉ ’
０ 引 言
高 分 子材 料 改 性 的 方法 很 多 ，大 致分 为化 学 改
性 、填充 改性 、增强 改性 、共混 改性 以及最 新发展 的
处多 、用量大 ，所以对聚乙烯的改性研究 意义重大 ，本 文 主要对聚合物 填充改性 机理及 当前 聚 乙烯 的研究进 展 做 了详细介 绍 。
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第２ 卷第 ６ １ 期
２０ 年 １ 月 ０７ １
湖 南
பைடு நூலகம்
工
业
大 学
学
报
Ｖ０ ． １ＮＯ ６ １ ． ２
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｎ ｎ Ｕｎ ｖ ｒｉ ｆ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｏ Ｈｕ ａ ｉ ｅ ｓｔ ｏ ｃ ｎ ｌ ｇ ｙ Ｔ
ｉｒｉ ｇ ｎ ｒｌ ｅ ｎ ｅｄ ｖ ｌｐｎ ｒｎ ｓｏ Ｅ Ｓｍｏ ｉ ｅ ｔ ｎ ｒ ａ ｉ ｌ ｒ ｒ ｕ ｏ ｗａｄｄ ｐ ｎ ｉｇｏ ｅ ｏ ｓ ｅ ｅ ａｉ ｄ ａ ｄｔ ｅ ｅｏ ｉｇｔ ｄ ｆＰ ’ ｚ ｈ ｅ ｄｆ ｄｗｉ ｉｏ ｇ ｎｃｆ ｌ ｓａｅｐ ｔ ｒ ｒ ｅ ｅ ｄｎ ｎｔ ｉ ｈ ｉ ｅ ｆ ｈ
纳米 复 合改 性 … 。其 中 ，无 机粒 子 填 充改 性 聚 乙烯 （ Ｅ） Ｐ ，是指将无机物粉体添加 到聚 乙烯树脂 中，以达 到增加 或增 强其某 一种性 能 的 目的 。 聚 乙烯是 由乙烯直接 聚合所得 到的聚合 物 ，是化 学组成 和分子结构 最简单 、生产量最 大 、应用最 广的 塑料 品种。聚 乙烯 最初专用 于高频绝缘材 料 ，现 还用 于挤 出成 型各种薄 膜 、中空吹塑成各种 容器 、挤 出成 形 各种 型 材及 单 丝 、注 塑 成各 种 工 业用 品 及 日常 用 品 、挤 出成 型电线电缆包皮等 。２ ０ 年我 国聚乙烯 】 ０１ 表观消费量 为 ７１ ９ｋ，其 中聚 乙烯 专用树脂 （ ８ ｔ 特指棚 膜 、高 强度薄膜 、管材 、中空容器 、铝 塑复合板 、电
的作用 与机理分 为如下 ３个 方 面 ： １ ）填料 自身的性质对体 系的作用 。增强型填料能 够提高 塑料 的力学性 能 ，通过 将填料 粒子的细微化 与
１ 聚 合 物填 充 改性 机 理
在 聚合 物填 充体 系 中 ，因 为填 料 的化学 组成 、几
何形 状 、粒径 大小分 布 、表 面形 态等性质不 同 ，及其 在 聚合物 中的分散情 况 、界面结 构不 同 ，所 以填料在 填充改性 聚合物 中起 着不 同的作 用 。填料对复合材料
ｐ ｌｅ ｙｅ ｅ（Ｅ） ｄｆ ｄｂ ａｉｕ ｏ ｇ ｎｃｆｌｒｎｃ ｉａａ ｄａ ｒａ ｍｍａｉｅ ． ｉ ｎ ｅ ａ ｄｎ ｅ ｎｌｅ ｃ ｆ ｏｙ ｔ ｌｎ Ｐ ｍｏ ｉ ｅ ｙｖ ｒ ｓ ｎ ｒａ ｉ ｌ ｈｎ ｂｏ ｄｉ ｓ ｈ ｉ ｏ ｉ ｉ ｅｉ ｎ ｓｕ ｒ ｄ Ｗ ｔ ｕ ｄ ￣ｔｎ ｉｇｔ ｆｕ ｎ ｅ ｚ ｈ ｈ ｉ ｏ
Ｔｈ ａ ｅｏ ｒ ｇ ｅ ｓ ｎＰ ｌ ｅｈ ｌｎ ｏ ｉ ｅ ｔ ｏ ｇ ｎｃＰ ｒｉｌｓ ｅＰ ｃ ｆ ｏ ｒ ｓ ｏ ｙ ｔｙ ｅ ｅＭ ｄｆ ｄｗｉ Ｉ ｒ ａ ｉ ａｔ ｅ Ｐ ｏ ｉ ｈ ｎ ｃ
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