PP增韧改性
PP改性工艺全解析(含配方)
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。
改性pp材料
改性pp材料改性PP材料。
改性PP材料是指通过在聚丙烯（PP）基础材料中添加一定比例的改性剂，以改善PP材料的性能和加工工艺。
改性PP材料具有优异的物理性能、化学稳定性和加工性能，被广泛应用于汽车、家电、电子、建筑等领域。
本文将从改性PP材料的种类、性能及应用领域等方面进行介绍。
一、改性PP材料的种类。
1.增韧改性PP材料。
增韧改性PP材料是通过在PP基础材料中添加增韧剂，如SEBS、EPDM等，以提高PP材料的韧性和抗冲击性能。
这种改性PP材料不仅具有优异的力学性能，还具有良好的耐热性和耐候性，适用于汽车保险杠、家电外壳等领域。
2.增强改性PP材料。
增强改性PP材料是在PP基础材料中添加增强剂，如玻璃纤维、碳纤维等，以提高PP材料的强度和刚性。
这种改性PP材料具有优异的机械性能和热稳定性，适用于汽车零部件、工业零配件等领域。
3.耐热改性PP材料。
耐热改性PP材料是通过在PP基础材料中添加耐热剂，如热稳定剂、阻燃剂等，以提高PP材料的耐高温性能。
这种改性PP材料具有优异的耐热性和阻燃性能，适用于电子电器、建筑材料等领域。
二、改性PP材料的性能。
1.力学性能。
改性PP材料具有优异的力学性能，包括抗拉强度、弯曲强度、冲击强度等，能够满足不同领域的工程要求。
2.热稳定性。
改性PP材料具有良好的热稳定性，能够在高温环境下保持稳定的物理性能，适用于高温工艺加工。
3.耐候性。
改性PP材料具有良好的耐候性，能够在户外环境中长期使用而不发生老化、变色等现象。
4.加工性能。
改性PP材料具有良好的加工性能，能够通过注塑、挤出、吹塑等工艺加工成型，适用于各种复杂形状的制品生产。
三、改性PP材料的应用领域。
1.汽车领域。
改性PP材料在汽车外饰件、内饰件、发动机舱件等领域有着广泛的应用，如汽车保险杠、车灯支架、仪表盘等。
2.家电领域。
改性PP材料在家电外壳、零部件等领域有着广泛的应用，如洗衣机外壳、冰箱把手、空调面板等。
PP 增韧剂的特性是什么
1、PP 改性：
PP 增韧剂着良好的回弹性和柔韧性，且其硬度很低，耐寒性极佳，所以POE 弹性体广泛的用于PP的增韧，提高PP的常温和低温下的冲击强度，改性增后的PP应用有，汽车保险杠，汽车门板，家电外壳，办公文具，电瓶车和摩托车的塑料配件等。
2、与EVA并用发泡：
PP 增切剂柔韧性和回弹要比EVA 高出很多，很多情况下，POE和EVA 并用发泡会有着令人满意的效果，如发泡后的产品重星更轻，压缩回弹更好，触感良好，泡孔均匀细腻，撕裂强度高等突出优点。
无论是模压发泡还是造粒后的注射发泡，POE都已经大量的被使用在如沙滩鞋，拖鞋，运动鞋的中底，鼠标垫，座垫，保丽龙材料，保温材料，缓冲片材，箱包衬里等发泡产品上。
3、PA等工程塑料增韧，相容剂：
PP 增韧剂非极性虽然使得其与如PA，PET等工程塑料的相容性不好，但POE 通过过氧化物引发，可以顺利且有效与MAH，GMA，AA等单体发生接枝反应，所得到的接枝物广泛的用来增PA等工程塑料，同时也可以当作相容剂用于塑料合金中。
PP改性知识大全含配方
PP改性知识大全含配方导言:PP改性技术是一种将聚丙烯(PP)的性能进行调整和优化的方法。
通过改性，PP的添加值得以提高，使其更适合各种应用领域。
本文将介绍PP改性的一些常见方法和配方，帮助读者了解PP改性技术的基本知识。
一、PP改性的常见方法1.添加剂改性:聚丙烯的添加剂改性是指向PP中添加一定比例的改性剂，通过控制改性剂的种类和添加量，来改善PP的性能。
常见的添加剂包括增韧剂、阻燃剂、抗静电剂、耐热剂等。
2.合金改性:合金改性是将PP与其他合适的树脂进行共混，通过使两种或多种树脂相互作用，来改善PP的性能。
常见的合金包括PP/ABS、PP/PC等。
3.交联改性:交联是指通过热、辐射、化学或物理方法将PP链条中的一些原子或基团进行重新连接，提高PP的强度、硬度和耐热性。
常见的交联方法包括化学交联、热交联和辐射交联等。
4.毛细孔改性:毛细孔改性是在PP中加入毛细孔剂，通过控制温度和压力等条件，使PP形成微细孔隙结构，从而改善PP的吸声、吸湿和保温性能。
二、PP改性配方示例1.增韧剂改性配方:-100份PP树脂-5-15份增韧剂（比如EPDM、EVA等）-0.5-5份稳定剂-1-3份润滑剂-0.5-3份色母粒2.阻燃剂改性配方:-100份PP树脂-10-20份阻燃剂（比如聚磷酸酯、阻燃剂微胶囊等）-0.5-5份稳定剂-1-3份润滑剂-0.5-3份色母粒3.抗静电剂改性配方:-100份PP树脂-10-20份氮杂环化合物类抗静电剂（比如PDCA、H2O等）-0.5-5份稳定剂-1-3份润滑剂-0.5-3份色母粒4.毛细孔改性配方:-100份PP树脂-5-15份毛细孔剂（比如碱金属耐火材料、活性炭等）-0.5-5份稳定剂-1-3份润滑剂-0.5-3份色母粒三、结论PP改性技术通过添加剂、合金、交联和毛细孔等方法对聚丙烯进行改性，从而改善了PP的性能。
不同的改性方法和配方适用于不同的应用领域。
通过了解PP改性的基本知识和配方示例，读者可以更好地了解和应用PP改性技术。
聚丙烯的增韧改性讲课稿
聚丙烯的增韧改性技术综述摘要：本文阐述了聚丙烯（PP）的增韧改性，重点介绍了聚丙烯增韧改性的方法和成果，并对聚丙烯增韧改性历史和聚丙烯其他改性做了简介，归纳总结了聚丙烯增韧改性的未来发展方向。
关键词：聚丙烯；增韧改性；改性方法；改性成果1引言聚丙烯(PP)具有比重小、耐热性好、耐腐蚀性好、成型加工容易、力学性能优异且原料来源丰富、价格低廉等优点，所以它在全世界范围内被大量生产和使用，成为仅次于聚乙烯的第二大塑料品种。
但同时聚丙烯的一些缺点也限制了其在各行各业中的应用。
强度不高、易老化、易燃、韧性差、耐寒性差、低温易脆断、成型收缩率大、抗蠕变性能差、制品尺寸稳定性差等缺陷降低了它在生产中的使用率【1】。
因此，对聚丙烯进行改性以期得到更好更适用于使用要求的改性聚丙烯成为了聚丙烯工业发展的重要领域；而在此篇文章中，主要阐述的是聚丙烯的增韧改性，这也是聚丙烯改性中十分重要的一个分支。
2发展历史1962年，美国开始工业规模化生产丙烯和乙烯的嵌段共聚物，即聚丙烯的共聚改性，这是聚丙烯增韧改性工业化生产的开始；20世纪70年代中期，乙丙共聚技术普遍推广，不再局限于个别工业发达国家；1992年，中国盘锦乙烯工业公司与中科院化学研究所合作成功生产出了高韧性共聚聚丙烯，是中国聚丙烯增韧改性的重大进步【2】;此后，聚丙烯增韧改性技术不断增多和优化，共聚改性、共混改性得到发展；而在最近，纳米粒子增韧改性是最新的研究发展方向。
3改性方法3.1PP韧性差的原因PP分子链中存在甲基，使分子链柔顺性下降，由此结晶度高、晶粒粗大，近而表现出成型收缩率大，脆性高，韧性差等缺陷。
3.2PP增韧机理目前大多研究者采用Dr Wu 的剪切带屈服理论。
即在拉伸应力作用下，高聚物中某些薄弱部位由于应力集中而产生空化条纹状形变区，材料由此产生了银纹，它可以进一步发展为裂纹，所以它常是聚合物破裂的开端。
但是形成银纹要消耗大量的热量，若银纹能被适当地终止而不致发展成裂纹，那么它反而可延迟聚合物的破裂，提高聚合物的韧性【3】。
聚丙烯增韧改性
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。
常见的改性聚丙烯材料及应用
常见的改性聚丙烯材料及应用
概述
改性聚丙烯是指对聚丙烯进行物理或化学的改性处理，从而赋予其更多的性能和应用领域。
本文将介绍几种常见的改性聚丙烯材料及其应用。
1. 增韧剂改性聚丙烯
增韧剂改性聚丙烯是通过在聚丙烯中加入增韧剂来提高其韧性和冲击强度。
常见的增韧剂有弹性体、韧化剂等。
该类改性聚丙烯广泛应用于汽车行业、包装材料等领域。
2. 抗静电剂改性聚丙烯
抗静电剂改性聚丙烯是为了减少聚丙烯表面静电带来的问题，通常通过加入抗静电剂来改善其电导性能。
这种改性聚丙烯常用于电子器件的包装、防静电地板等领域。
3. 火焰阻燃剂改性聚丙烯
火焰阻燃剂改性聚丙烯可以提高聚丙烯的阻燃性能，减少火灾潜在危险。
有机卤素化合物和无机化合物常作为火焰阻燃剂。
该种改性聚丙烯广泛应用于建筑材料、电气设备等领域。
4. 抗紫外线剂改性聚丙烯
抗紫外线剂改性聚丙烯可以增加聚丙烯的耐候性，抵抗紫外线辐射带来的老化问题。
常见的抗紫外线剂有吸收剂、反射剂等。
这种改性聚丙烯广泛应用于户外家具、汽车零部件等领域。
5. 增强剂改性聚丙烯
增强剂改性聚丙烯是通过加入纤维、颗粒等增强剂来提高聚丙烯的强度和刚性。
常见的增强剂有玻璃纤维、碳纤维等。
该种改性聚丙烯广泛应用于航空航天、体育器材等领域。
结论
常见的改性聚丙烯材料及应用可以根据不同的功能需求进行选择。
无论是增韧剂改性聚丙烯、抗静电剂改性聚丙烯，还是火焰阻燃剂改性聚丙烯、抗紫外线剂改性聚丙烯，都在各自的领域中发挥着重要作用。
希望本文对改性聚丙烯的了解和应用有所帮助。
增韧改性PP
前言
汽车保险杠是一种面积较大，形状复杂的薄壁大型结 构部件，各国对保险杠的要求较高，不仅要求具有优异的高 低温冲击韧性﹑刚性 ﹑ 耐老化性﹑耐热性 ﹑耐寒性﹑，还 要有耐油性﹑润滑性 ﹑油漆性 等性能。PP保险杠以其成本 低廉，易加工成型﹑构型自由灵活以及性能优异等特点，成 为车辆保险杠使用最广泛的专用材料。但是这些零件绝大多 数都不是纯PP制成的。因为纯PP虽然具有优良物理性能和 机械力学性能，但也同时存在耐候性差﹑低温性能差 ﹑热变 形温度低 ﹑制品易变形等缺陷。在汽车这样的工作环境复杂 ﹑多变的条件下是不能胜任的。只有将纯的PP改性，制成多 种牌号的改性材料，才能胜任各自工作环境部件。
增韧机理
POE对PP增韧改性符合银纹—剪切带机理： 脆性基体内加入弹性体后，在外来冲击力作 用下，弹性体可引发大量银纹，而基体则产 生剪切屈服，主要靠银纹﹑剪切带吸收能。
配方设计
树脂：PP（F401）﹑PP（1340）﹑PP（丙烯酸 接枝聚丙烯） PP(F401)具有优良的机械性能和耐热性能，使 用温度范围-30℃-140℃。同时具有优良的电绝缘 性能和化学稳定性，几乎不吸水，与绝大多数化学 品接触不发生作用。 PP（1340）的低温 冲击强度较高，具有良好 的耐低温性能。 PP（丙烯酸接枝聚丙烯）加入后提高增韧剂与 树脂间的相容性，降低了界面张力，起到很好的界 面增容作用，对共混体系韧性的提高非常
生产工艺流程
按配方称量 高速混合机初混 双螺杆挤出机共混造粒
PP增韧改性后的用途
POE有着良好的回弹性和柔韧性，且 其硬度很低，耐寒性极佳， POE增韧PP 后，提高PP的常温和低温下的冲击强度， 带给材料良好的综合性能，使其在汽车行 业、家电外壳、 汽车仪表盘，办公文具， 电瓶车和摩托车的塑料配件得到了普遍的 应用，汽车行业主要有汽车保险杠，汽车 门板等。
PP增韧改性
塑料增韧配方设计一、塑料的韧性塑料的韧性是指抗御外来冲击力的能力，常用冲击强度之大小来表示。
冲击强度是指试样受到冲击破坏断裂时，单位面积上所消耗的功。
它可用于评价材料的脆性或韧性强度，材料的冲击强度越高，说明其韧性越好；反之说明材料的脆性越大。
可用于测定材料冲击强度的方法很多，已见报道的不下十五种，但比较常用的有如下三种。
（1）悬臂梁冲击强度也称为Izod试验法，适用于韧性较好的材料。
它将冲击样条的一端固定而另一段悬臂，用摆锤冲击式样的方法。
其计算方法为冲击破坏过程中所吸收的能量与试样原始截面积之比，单位kj/m2。
对于韧性好的材料，因难以冲断往往在试样上开一小口，所以悬臂梁冲击强度常常需要标注有缺口或无缺口。
（2）简支梁冲击强度也称为Charpy法，适用于脆性材料。
它将试样条的两端放在两个支点上，用摆锤冲击式样的方法。
其计算方法为冲击破坏过程中所吸收的能量与试样原始截面积之比，单位kj/m2。
此法有时也在试样上开口。
（3）落球冲击强度在规定的条件下，用规定形状和质量的落球（锤），在某一高度上自由落下对制品进行冲击，通过改变球的高度和质量，直至塑料制品被破坏为止。
测定此时落球的高度和质量，可计算出制品在此高度下被破坏时所需能量，单位J/m2。
由于塑料制品的冲击强度对温度依赖性很大，所以测试时必须规定温度值。
一般设置两种温度，常温为23，低温为-30.同一种塑料制品，用不同的方法测定其冲击强度，会得到不同的结果，并无可比性，甚至会出现相反的结果。
因此，要对韧性大小进行比较，必须用同一种测试方法。
在我们接触的塑料中，其韧性相差很大，常用塑料的落球冲击强度值见表1-1所以。
表1-1 常用塑料的落球冲击强度在不同应用场合中，对塑料制品的冲击强度要求不同。
如汽车保险杠要求落球冲击强度大于400J/m，如此高的冲击强度要求，对大部分塑料而言都需要增韧改性方可使用。
传统的增韧方法为在树脂中共混弹性体材料，其增韧效果很好，但不足之处为刚性降低，近年来开发出了新的刚性增韧方法，增韧和增强同时进行。
pp增韧改性
聚丙烯增韧改性姓名（学校市级代码）摘要：从化学改性和物理改性两个方面介绍了国内外对聚丙烯进行增韧改性的研究进展。
结果表明，在PP 增韧改性的众多方法中，物理改性其成本低、见效快，成为应用广泛的增韧方法；PP的增韧改性研究仍有很大的潜力有待发掘；增韧改性的研究受到人们的广泛关注。
关键词：聚丙烯；增韧1 前言聚丙烯(PP)作为五大通用塑料之一。
具有原料来源丰富、质轻、性价比高等特点，因此得到迅速发展，其应用也愈加广泛。
但纯PP存在低温韧性差、缺口敏感性强等缺点。
为了改善PP 性能上的不足，国内外进行了大量的PP增韧改性研究，在多相共聚和共混改性方面取得了突破性的进展[1]。
对PP进行增韧改性，可以通过化学改性和物理改性来实现。
化学改性可以得到较高质量的PP。
但是化学改性往受到许多条件的限制，需要做大量的实验。
而物理改性与之相比，具有收效快，实验简单等优点。
所谓PP的物理改性方法。
从某种意义上说也就是制备高分子合金的方法。
即由两种或者两种以上的聚合物在熔融态下混合固化。
这种增韧改性既可以用几种聚合物在熔融状态时机械混合而成；也可以让几种聚合物在溶液中进行混合，再除去溶剂干燥而得。
或者使一种聚合物与另一种单体或分子活泼化合物混合等方法制得高分子材料。
来满足各方面的性能要求。
2 化学改性2．1 共聚改性共聚改性是采用高效催化剂在聚合阶段进行的改性。
采用乙烯、苯乙烯和丙烯单体进行交替共聚，或在PP主链上进行嵌段共聚，或进行无规共聚。
如在PP主链上，嵌段共聚2％～3％的乙烯单体，可制得乙丙共聚橡胶。
它具有PE和PP两者的优点，可耐-30℃的低温冲击。
常用的生产丙烯共聚物的方法有两种．一种是将茂金属催化剂应用于PP嵌段共聚；另一种是将改进的Ziegler—Natta高效催化剂用于PP的共聚。
Exxon公司[2]采用双茂金属催化剂在单反应器中制备了双峰分布的丙烯一乙烯共聚物，其加工温度范围大约为26℃，比常用的聚丙烯共聚物的加工温度范围(约15℃)宽，克服了单峰茂金属聚丙烯树脂加工温度范围窄的缺点，在生产BOPP薄膜时拉仲更均匀且不易破裂，并可以在低于传统聚丙烯的加工温度下生产性能良好的聚丙烯薄膜。
PP增韧
PP增韧改性PP增韧改性有共聚改性、共混改性、添加成核剂等。
但研究报道比较多并取得比较突出成困的有以下三个方面：（1）与橡胶或热塑性弹性体共混增韧；（2）无机刚性粒子增韧；（3）无机纳米材料增韧。
2.橡胶或热塑性弹性体共混增韧橡胶或热塑性弹性体以弹性微料状分散结构增韧塑料，已被证实是一种行之有效的方法，是目前研究较多、增韧效果最为明显的一类方法。
2.1 PP/乙丙橡胶共混体系由于PP与乙丙橡胶都含有丙基，根据相似相容性原理，它们之间应具有较好的相容性。
又由于乙丙橡胶属于橡胶类，具有高弹性和良好的低温性能，因此乙丙PP较好的增韧改性剂。
用乙丙橡胶与PP共混可以改善PP的冲击性能、低温脆性。
李蕴能等研究了乙丙橡胶/PP共混组分对PP性能的影响，得出以下结论：在相同橡胶含量下，增韧共聚PP的效果远优于三元乙丙橡胶（EPDM）；不同结晶态的EPR中橡胶含量不同对PP的增韧影响是不一样的，通过实验他们发现当橡胶含量为30%左右时的增韧效果最好，不同结晶度的EPR对PP的增韧效果也不一样，结晶度越低，其增韧效果越好。
从表1可以看出，中国科学院化学研究所开发的增韧PP性能（怡昌化工有限公司）与DSM 公司的改性PP材料性能相当，已达到国际水平。
2．2PP/POE共混体系采用EPDM、EPR、SBS等一些橡胶或热塑性弹性体进行增韧改性，可以使PP的冲击性能得到明显改善。
但在热稳定性、耐候性、加工性等方面存在不少缺陷。
最近出现一类新型的增韧剂POE、POP。
这类增韧剂是茂金属催化的乙烯-辛烯或乙烯-丁烯共聚物，其特点是相对分子质量分布窄，密度低，各项性能均衡，易加工，赋予制品高韧、高透明性和高流动性。
特别是对PP的增韧改性效果更加明显，对传统增韧剂EPDM、EPR构成了有力竟争。
POE增韧PP尤其引人注目，近几年国内李蕴能、张金柱等陆续发表了POE具有较高剪切敏感性，加工时与PP 相容性好，其表观切变粘度对温度的依赖性更接近PP，与P共混时更容易得到较小的弱性体料径和较窄的粒径分布，因而增韧效果更好。
高分子聚丙烯(PP)增韧改性技术
定可在很宽的温度（ ２ ５ — １ ３ ２ ￣ Ｃ ） 和组分（ Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ质量分数为
高分 子 聚丙 烯（ Ｐ Ｐ ）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ作 为一 种应 用 范 围极 广 的热 塑性 ０ ～ ２ ６ ％） 中进行 ，提 高温度 和增加Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ含量都 能使
１ ． ３ Ｐ Ｐ ／ Ｓ Ｂ Ｓ 共混体系
Ｓ Ｂ Ｓ 是 由丁 二烯 、苯 乙 烯 组成 的 具有 三 维层 状 结 构
的嵌段共聚物 ，该弹性体兼具硫化橡胶 和热塑性塑料的 韧Ｐ Ｐ ，能在提高材料抗冲性能的同时 ，不降低其拉伸强 性能。Ｓ Ｂ Ｓ 与Ｐ Ｐ 共混能显著提高Ｐ Ｐ 高低温冲击强度。邬 度和刚性 。加工流动性和耐热性也会随刚性粒子的加入 润德【 ８ 】 用乳液聚合法制备了交联聚苯 乙烯刚性粒子Ｘ Ｐ Ｓ 而相应地有所提高。无机粒子的作用和橡胶增韧Ｐ Ｐ 的作
材料来提高Ｐ Ｐ 的冲击强度［ ３ 】 。其增韧改性是扩大Ｐ Ｐ 使 的脆韧转变增韧剂临界质量分数低 ，扯断伸长率提高 ，
Ｐ ／ Ｅ Ｐ ＤＭ共 混物 。张 启霞 ［ ５ 】 用 用范围的重要方法。Ｐ Ｐ 增韧改性除了传统的橡胶或弹 其 脆 韧 转 变 区 间远 小 于 Ｐ
性体增韧 、热塑性塑料增韧外 ，还有最近研究较多的无 ｍＥ Ｐ Ｄ Ｍ作 增 韧剂 时 ，加 入 质量 分 数 约２ ５ ％ｌ Ｎ可使 Ｐ Ｐ 冲
时尤为严重 ，由于存在这些显著的缺点 ，尤其是低温易 高 ，可大 幅 度提 高 塑料 的 冲击 性能 ，基体 的 剪切 屈服 是 光交联共混物的增韧机理。Ｔ ａ ｎ ｇ Ｌ ｏ ｎ ｇ ｘ ｉ ａ ｎ ｇ 等人［ ］ 于熔
径来改善Ｐ Ｐ 的韧性 ，即提高Ｐ Ｐ 的冲击性能成 为Ｐ Ｐ 改性 融状态且在光敏剂兼作交联剂情况下，将Ｐ Ｐ ／ Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ 暴 研究的一个核心课题。一般情况下 ，可 以采用橡胶来提 露在Ｕ Ｖ 光下制得 光交联Ｐ Ｐ ／ Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ弹性体 ，发现和未交 高树脂 的韧性，但是 由于在低温条件下 ，橡胶易发生脆 联的共混物相 比其缺 口冲击强度明显提升 ，与Ｐ Ｐ ／ Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ 化 ，达不到改善Ｐ Ｐ Ｉ ＂ ￣ Ｉ 温脆性的 目的，于是就考虑换一种 共混物相 比Ｐ Ｐ ／ ｍＥ Ｐ Ｄ Ｍ（ 茂金属催化聚合Ｅ Ｐ Ｄ Ｍ） 共混物
PP材料增强增韧改性研究进展
PP材料增强增韧改性研究进展PP材料增强增韧改性研究进展随着工业化的发展和人们生活水平的提高，对于材料的要求也越来越高。
传统的材料性能已经无法满足人们的需求。
因此，新型材料的研究与开发已成为现代科学技术的热点领域。
而PP材料作为应用非常广泛的一种工程塑料，它的性质优良，具有优异的机械性能、耐化学性、耐热性、耐疲劳性、电绝缘性和可加工性等方面的特点，但是其在一些方面的性能仍然需要进一步增强或改善，为满足不同领域的应用需求，PP材料增强、增韧和改性的研究也变得越发重要。
目前，PP材料的增强、增韧和改性的研究已经得到了很大的发展。
其中最常用的方法是添加各种增强材料、改性剂和可降解剂等。
1. 添加增强材料添加增强材料是改善PP材料性能的一种常见方法。
常用的增强材料有玻璃纤维、碳纤维、纳米颗粒等。
其中，玻璃纤维作为一种最常见的增强材料，它的加入可以显著提高PP材料的强度、刚度和耐热性等性能。
碳纤维的加入可以进一步提高PP材料的强度和刚度。
纳米颗粒的加入可以改善PP材料的热稳定性和表面性质等性能。
此外，也有研究表明，将多种增强材料进行复合，可以进一步提高PP材料的性能。
2. 添加改性剂添加改性剂是改善PP材料性能的另一种常见方法。
常用的改性剂有增韧剂、稳定剂、防氧剂等。
其中，增韧剂的加入可以提高PP材料的韧性，增加其冲击强度和断裂韧性。
稳定剂的加入可以提高PP材料的氧化稳定性和耐候性。
防氧剂的加入可以提高PP材料的耐热性和抗老化性。
除此之外，还有一些具有特殊性质的改性剂，如可降解剂、抗菌剂、光电材料等。
它们的加入可以赋予PP材料各种特殊的性能，以满足特定的应用需求。
3. 热塑性弹性体(TPE)热塑性弹性体(TPE)是一种新型的复合材料，由热塑性树脂和弹性体制成。
由于其极佳的弹性、柔软度和耐磨性，因此成为一种非常优秀的PP材料增强材料。
与传统的增强材料不同，TPE在塑料中的加入方式不仅可以提高PP材料的强度和刚度，还可以提高PP材料的柔韧性和耐磨性，同时不会破坏PP材料的电绝缘性质。
pp的增韧改性-成型加工实验设计
实验设计方案一：PP的改性
一．实验目的
1.学习和掌握双螺杆挤出机的操作。
2.了解PP的共混增韧方法
二．实验原理
聚丙烯是由丙烯单体聚合而得到的热塑性加聚物，具有优良的抗冲击性、耐化学药品性、透明性、电绝缘性及加工性等性能，但是其均聚物的低温性能和耐老化性能较差，成型收缩率大，共混改性可以作为提高聚丙烯力学性能和扩大其应用的一条比较实用的途径。
利用橡胶类聚合物进行聚丙烯改性，在韧性提高的同时也可以使刚性降低、脆性增大。
采用EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）改性填充聚丙烯，其共混物能够有效提高冲击性能、断裂伸长率和熔体流动速率，制品表面光泽也有所提高。
改性聚丙烯采用EVAD的VAc（乙酸乙烯）含量为14％~18％，此时EVA 为极性较低的非晶性材料，加入聚丙烯共混体系后有明显的增韧作用。
随着EVA 用量的增加，其缺口冲击性强度也提高，断裂伸长率显著增大，而弯曲强度、拉伸强度、热变形温度有所下降。
EVA的加入使共混体系中各组分的均匀分散达到较好的分散效果。
采用EVA改性聚丙烯较EPDM、SBS等改性剂的成本低。
华北工学院用EVA-15对聚丙烯增韧，使材料韧性最高值比纯聚丙烯提高12倍，而成本低于聚丙烯与弹性体或橡胶的改性材料。
调节共混物比例及加工工艺条件可制得具有不同性能特点的共混材料。
PP的加入也可以改善PP的韧性，并提高低温落球冲击强度。
PP与高密度聚乙烯共混，可改善PP的拉伸性能和韧性。
三．实验设备和原料
1.主要设备：双螺杆挤出机
2.PP/EVA/LDPE增韧体系配方：。
PP增韧EVA
摘要聚丙烯(Pol即ropylene,PP)以其综合性能优良而被广泛应用,但低温脆性却大大限制了它的使用范围"通过弹性体增韧改性PP是目前广泛使用的方法,但PP韧性提高的同时,强度和模量却急剧降低"尤其是当PP与弹性体相容性较差时,共混物形成典型的两相结构,具有非常清晰的两相界面,因而增韧效果不甚理想"碳纳米管具有在裂纹面上桥接,阻止裂纹引发和扩展的作用,因而在增强的同时,可以对聚合物起到一定的增韧作用"基于此,本论文拟采用具有一定结晶性能的极性弹性体聚乙烯一醋酸乙烯酷(Ethylene一co一vinylacetate,EVA)增韧PP为研究对象,以碳纳米管为改性填料,通过碳纳米管的官能化改性,EVA聚合物中单体VA含量的选择,调控碳纳米管与PP和EVA两相之间的相互作用;在此基础上进一步研究了碳纳米管含量!共混物相形态!共混工艺等参数的变化对复合材料微观结构和宏观性能的影响"主要研究成果如下:l)通过先酸化然后接枝马来酸配的方法,成功地对碳纳米管进行表面修饰,在碳纳米管表面引入拨基!梭基!轻基等极性官能团"2)不相容共混物PP尼vA的相形态结构随着EVA含量的变化而变化"当EVA含量低于40%时,共混物为典型的海一岛相形态;当EVA含量达到40%及以上,共混物则表现为典型的双连续相形态"碳纳米管的加入对共混物微观相形态产生明显的影响,而这种影响依赖于样品制备过程中母料的选择"具体表现为:以PP/f-MWCNTs为母料制备的三元纳米复合材料,f-MWCNTs 的分散性较差;而以EVA/f-M丫VCNTs为母料制备的三元纳米复合材料,f-MWCNTs的整体分散性较好,但大都束缚在EVA相区中"3)f-MWCNTs的引入有利于不相容共混物韧性的提高,其增韧效率依赖于复合材料中EvA含量和样品制备方法"表现为:对于PP甩vA(80/20)体系,冲击强度仅仅随着f-MWCNTs含量的提高而有轻微的提高,冲击断面整体光滑平整,并未呈现明显的剪切屈服或塑性变形,断裂方式属典型的脆性断裂;对于PP扭VA(60/40)双连续相形态体系,特别是以EVA为母料加工的组分,少量f-MYVCNTs的引入即可大大提高体系的冲击强度,冲击断面非常粗糙,并伴随着大量的塑性变形以及纤维化特征,属于典型的韧性断裂"证明在含有双连续相形态的复合材料中,f-MWCNTs与EVA形成双网络结构,并且部分f-MWCNTs横跨不相容的两相界面,起到显著增强界面粘结力的作用,从而大大改善了该体系的力学性能"4)在低速拉伸实验条件下,PP尼VA(80/20)体系均在较低的位移下发生了断裂,表现出典型的脆性断裂"f-MWcNTs的引入并没有明显的改善PP旧vA(80/20)体系的裂纹西南交通大学硕士研究生学位论文第n页扩展情况,其裂纹扩展位移以及裂纹扩展能几乎保持不变,并没有随着碳纳米管含量的增加而增加"而碳纳米管的引入使得PP尼vA(60/40)体系在拉伸应力承载过程中,表现出更大的拉伸位移,属于典型的韧性断裂"在拉伸断裂过程中,碳纳米管的引入使得PP尼vA(60/40)体系引发能和扩展能都得到了大幅度提高,但是相比裂引发能的提高,断裂韧性的提高主要归功于裂纹扩展能的明显提高,断裂过程主要由扩展阶段来控制"说明碳纳米管在PP尼vA(60/40)双连续相形态中的作用表现为,在含有双连续相形态的复合材料中,f-MWCNTs与EVA形成双网络结构,并且部分f-MWCNTs横跨不相容的两相界面,起到显著增强界面粘结力的作用"碳纳米管联合EVA在共混物中形成的双网络结构以及界面上碳纳米管的桥联作用,可以显著改善PP/EVA之间的相容性,有效增加裂纹引发吸收功,阻止裂纹的进一步扩展,从而大大改善了该体系的拉伸断裂韧性"5)通过改变VA单体的质量百分比含量来调控基体的极性,以研究碳纳米管在不相容共混物PP尼VA中的选择性分散对分散相EVA的极性依赖性"热力学的计算分析表明,在EVA18体系中,大部分的碳纳米管会分散在不相容共混物PP尼VA的界面上;而在EVA28体系中,碳纳米管则更倾向于选择性的分散在极性EVA粒子内部"通过SEM以及TEM表征再次验证了碳纳米管在两种不同极性共混物中的分散"PP尼VA18体系中,分布于界面上的碳纳米管所形成的双网络结构以及EVA粒子在该体系中的均匀分散,导致了不相容共混物PP尼VA力学性能的大幅度增加;而在PP/E劝狡8体系中,由于碳纳米管被吸附到极性较强的EVA粒子内部,导致碳纳米管对EVA28体系的增韧效果不如EVA18体系"总的来说,碳纳米管的引入可以大大增强不相容共混物PP尼VA的力学性能,但这种增强增韧的效果依赖于加工顺序以及分散相极性的变化"关键词:聚丙烯;聚乙烯一醋酸乙烯酷;碳纳米管;相形态;结晶;增韧增强;双网络结构通大学硕士研究生学位论文第2页剪切应力相关"因此,不同组分的聚合物,甚至相同组分的聚合物在加工过程中由于加工方法!工艺条件的不同,而出现不同的形态结构[51"比较有意思的是,在相逆转的组成范围之内,常可以形成两相交错!互锁的共连续形态结构,使得共混物的力学性能得到大大的改善,这也是为什么相逆转在近几年的研究中越来越受到众多研究者的关注"在众多相互贯穿的两相连续形态结构中,大家比较感兴趣的是互穿网络聚合物(hiterpenetratingPolymernetworks,IPNs)"在互穿网络聚合物中,两种聚合物网络互相贯穿,使得整个共混物成为一个相互交织的网络[6]"对于形成互穿网络结构的两组分,其相容性越好,交联度越大,则IPNs两相结构的相畴越小,其结构就越不容易被外界应力破坏,共混物表现为较好的力学性能"1.1.2共混物的制备方法一般情况下,聚合物共混物的理想形态结构大多应该为稳定的微观多相体系或者亚微观多相体系"所谓的稳定即为聚合物共混物在成型以及其制品在使用过程中,不会产生宏观的相分离"通常情况下,影响聚合物共混物形态结构的最基本的因素是其共混组分的热力学相容性,但并不是所有相容性好的共混物体系就一定能形成理想的形态结构, 它还要受到共混方法和工艺条件的影响,因此,我们必须对各种共混方法有一个基本的了解"常见的聚合物共混物的制备方法主要有两种,即物理共混法和化学共混法".1.2.1物理共混法物理共混法又名为机械共混法,是通过组分之间的物理作用来实现聚合物共混的方法"这种方法可以适用于大多数的共混物"从物料形态分类,物理共混法一般包括粉料共混!熔体共混!以及溶液共混"粉料共混法是将两种或两种以上不同的细粉状聚合物在各种通用的塑料设备中加以混合,形成各组分均匀分散的粉状聚合物混合物的一种方法"用此类方法进行共混时, 也可同时加入一些塑料助剂"所得共混物可直接用于注射或挤出成型"熔体共混法又称为熔融共混法"是一种将共混所用的聚合物组分在它们的粘流温度(耳)以上用加工设备制取均匀聚合物共熔体,然后快速冷却#造粒的方法"在熔融状态下,异种聚合物分子之间扩散和对流激化,加之混炼设备的强剪切分散作用,使得混合效果明显高于干粉共混"共混物料成型后,制品内相畴较小"此外,在共混过程中,由于在强剪切力作用下,导致一部分聚合物分子降解并可形成一定数量的接枝或嵌段共混物,从而促进了不同聚合物组分之间的相容"但是,在选用该方法时,必须保证各原料聚合物组分之间的熔融温度和热分解温度比较接近,以免在其中一种组分的熔融温度下加工的过程中,引起另一种聚合物组分的分解"经验表明,在可以避免聚合物出现过通大学硕士研究生学位论文第3页度降解以及由此引起的聚合物共混物料性能的劣化的前提下,适当延长物料的加工时间或增加加工次数,在一定范围内可以提高共混物的相容性"溶液共混法是将各原料聚合物组分加入共同溶剂中(或将原料聚合物组分分别溶解!再混合)搅拌溶解均匀,然后加热蒸出溶剂或加入非溶剂共沉淀便获得聚合物共混物的一种方法"此法适用于易溶聚合物,可根据溶液是否发生分层现象以及溶液的透明性来判断各组分之间的相容性"但用此类方法所制得的共混物一般分散性差,因而工业意义不大口一9]"1.1.2.2化学共混法化学共混法主要有两种,共聚共混法和互穿网络聚合法"共聚共混法是通过嵌段共聚或接枝共聚将不同聚合物组分以化学键连接而形成共混物的一种方法"共聚共混法有接枝共聚一共混和嵌段共聚一共混之分"在制取聚合物共混物方面,-接枝共聚共混法更为重要"接枝共聚共混法,其过程是将聚合物组分A溶解于组分B中,再使B引发聚合,活性B大分子自由基可对A链产生链转移反应,使A链上产生自由基再引发B的聚合, 这样就形成了支化B链"接枝共聚共混法所制得的聚合物共混物,其性能一般优于机械共混法的产物,所以近年来,得到了很快的发展"而互穿聚合物网络体系矽N则是以交联方式将不同的聚合物组分互穿互锁而制得共混物,是以化学法制备物理共混物的方法" 制备pN通常是将交联聚合物组分A用含有引发剂和交联剂的组分B溶胀(溶剂分子渗透进人聚合物中,使高分子体积膨胀),再行聚合,便得到A和B交互贯穿的网络"于是,聚合反应所得的交联聚合物网络与组分A本身的网络结构相互贯穿,从而实现了两种聚合物的共混"在这种共混体系中,两种不同的聚合物之间不存在接枝或化学交联, 而是通过在两相界面区域不同链段的扩散和缠结达到两相之间的良好结合,形成一种互穿网络聚合物共混体系,其形态结构为两相连续[3]"1.1.3聚合物之间的相容性聚合物之间的相容性是选择共混加工方法的重要依据,也是决定共混物形态结构和性能的关键因素"相容共混物是均相的稳定体系,共混物的性质尤其是性能往往介于各个组分之间"从热力学的角度分析,聚合物的相容性可以理解为聚合物之间的相互溶解性,是指两种聚合物形成均相体系(达到分子级或链段级混合)的能力"根据相容性的程度可以将共混体系分为两种:完全相容和部分相容"完全相容体系可按任意比例形成分子水平均匀的均相体系;而部分相容体系则是仅在一定的组成范围内才能形成稳定的均相体系"如果部分相容性较大时,称为相容性好;当部分相容性较小时,称为相容性差;当部分相容性很小时,称为不相容或基本不相容"根据热力学原理,两种高聚物的通大学硕士研究生学位论文第4页相容性大小可以用它们的溶解度参数来衡量"如果两者的溶解度参数越接近,}61一62}就越小,则两种高聚物相容性就越好"一般情况下,共混聚合物的相态行为主要指不同聚合物之间的相容性问题"共混聚合物的相容性数据要说明的是在特定温度和组成下,共混聚合物是均相(相容)还是多相(不相容)"两种聚合物相容与否取决于共混过程的Gibbs自由能变化,共混体系相容的必要条件为:v吼二AHn,一T八夕nJ<0(l一l)其中,v吼为摩尔混合自由焙;v万阴为摩尔混合热;vsn,为摩尔混合嫡;T为绝对温度"通过上述两种方法均可判断聚合物共混物之间的相容性"此外,由于共混物热力学上的相容性是分子链段级别上相互缠结,而聚合物共混物的玻璃化转变温度(glass transitiontemPerature,几)与两种聚合物分子级的混合程度直接相关#因此,通过玻璃化转变温度可以衡量两种聚合物之间的相容性"若两种聚合物组分完全达到分子级混合,共混物为均相体系,就只有一个玻璃化温度几,此玻璃化转变温度决定于两组分的玻璃化温度和体积分数;若两组分完全不相容,形成界面明显的两相结构,就有两个玻璃化转变温度爪,分别对应于两组分各自的乓;部分相容的体系介于上述两种情况之间"实际上,由于聚合物之间的混合嫡很小,所以仅当聚合物之间存在很强的相互作用或者组分自身链段之间的斥力大于组分之间链段的斥力时,才可以达到完全的相容"但真正热力学上完全相容的体系相对来说比较稀少,对于大多数的聚合物共混物来说,都是不相容体系或者部分相容体系"1972年,Krause7."]公布了342种聚合物,其中只有33 对完全相容,46对部分相容,其余的都不相容"由于分子量高,大多数聚合物之间难以满足热力学相容的条件,而属于不相容体系,如PolyProp尹en押olystyrene(PP护S)! polyamid毋01即ropylene(PA/pp)!pol即ropylene/Ethylene一场nylAeetate(ppfEVA)等" Flory和Huggins在二十世纪四十年代创立了高分子共混统计热力学理论"该理论指出:当两种高分子共混时,其混合自由能中嫡项的贡献虽有利于混合,但由于聚合物的分子量较大,混合嫡的贡献很小,而焙项不利于混合,存在热力学上分相的动力"亚稳状态在共混聚合物中是十分常见的情形,一研究处于亚稳状态的共混聚合物时,往往可能得到不同甚至相反的结论,原因在于外界条件的微小变化就可能导致相分离"图1一1给出共混聚合物的相态行为!混合Gibbs自由能vGM及其与共混聚合物组成碑间的关系" 左图为不同温度下混合Gibbs自由能v嘛与共混聚合物组成处之间的关系"在温度乃下,为使A(处)点处的混合Gibbs自由能最小,必然发生相分离,成为B!c两相"将不同温度下的B(姚)!C(必:)两点相连,即可得到图1一1中右图的双节线(Binodal~e,又称两相共存线),此即共混聚合物液一液平衡相图"高分子共混体系在相分离时,通常遵循两种机理[.]:成核增长机理(NucleationandGrowtll,NG)以及SD相分离机理第1章前言1.1共混物的结构由于单一的聚合物己经不能满足社会日益增长的应用需要"因此,通过聚合物共混的方式来获得符合社会需求的先进材料的必要性日益突增"聚合物共混物是指两种或两种以上均聚物或共聚物的混合物"通过将两种或两种以上不同的聚合物通过不同的方式混合在一起,可以综合均衡各聚合物组分的性能,趋利弊害,取长补短,消除各单一聚合物组分性能上的弱点,以获得综合性能较为理想的聚合物材料;此外,通过聚合物共混还可以满足某些特殊的需求,开发制备出一系列具有崭新性能的新型聚合物材料"聚合物的性能与其形态结构有着密切的关系"因此,要想达到提高聚合物性能的目的,必须首先了解和分析共混物可能的形态结构"并在此基础上,通过不同的方法对其微观结构,诸如两相形态!结晶等加以控制和调节,从而达到调节其宏观性能的目的" Manson〔.似及Bu翻all[2]的专著在这方面为大家提供了基本的认识"通过对聚合物共混物形态结构的研究,有助于设计制造性能更为优良或更有特色的聚合物共混物"1.1.1共混物的形态结构特点按照相的连续性,可以将聚合物共混物分成三种基本类型:单相连续结构,即一个相是连续的,而另一个相是分散的;两相互锁或交错结构以及相互贯穿的两相连续结构"对于单相连续结构,由于聚合物共混物中的两个或多个相中只有一个相连续,对于连续相可等价于分散介质,即基体,其他的相则一般称为分散相"而在复相聚合物体系中,因为相本身的聚集以及相与相之间的纵横交错,所以连续性较小的甚至不连续的相就被分割成很多微小的区域,即所谓的相畴或者微区"不同分散相的形状!颗粒规则度以及形态结构,导致了不同的相畴形状和大小[3j"两相互锁或交错结构,即两相共连续结构,包括层状结构和互锁结构"嵌段共聚物产生两相旋节分离以及当两嵌段组分含量相近时常形成这类形态结构"如苯乙烯一丁二烯一苯乙烯(Styrene一butadiene一st贝ene,SBS)为三嵌段共聚物,当丁二烯含量为60%左右的时候即形成两相交错的层状结构叫"对两种两种均聚物所组成的共混物来说,其形态结构与组成比例密切相关"随着分散相含量的逐步增加,其形态会逐步由球状过度到棒状或纤维状"而当两相含量比较接近时,则易形成层状结构"实际上,聚合物共混物还可在一定的组成范围内发生相的逆转,即分散相和连续相的相互错位:原来是分散相的组分变成连续相,原来是连续相的则变成分散相"相逆转的发生主要与组分的体积分数以及,尹通大学硕士研究生学位论文第6页大大降低,宏观表现为较差的机械性能"因此,通过改性来提高共混物之间的相容性,借以提高共混物的力学性能,显得尤为重要"1.2聚丙烯PP的改性研究进展PP是最为重要的通用聚合物材料之一"以聚丙烯为代表的通用合成塑料是指大吨位的合成树脂,包括聚乙烯(polyethylene,pE)!聚氯乙烯(pol尹inyl喇oride,Pve)和聚苯乙烯(Polyst厂ene,PS)等,占全球塑料总产量的70%以上,被广泛应用于家电!化工!冶金!汽车!电子!信息和航空等社会生产的各个重要领域=.3一,5〕"PP密度只有0.90一0.91留cm3,是目前所有塑料中最轻的品种之一"等规聚丙烯的等规度达95%以上,结晶性高,结构规整,因而具有优良的力学性能,屈服强度!拉伸强度!压缩强度!表面硬度及刚性等都较优异"此外,PP还具有优良的电性能,击穿电压高,耐电弧性好,介电系数高,适合于制作电气配件"但是PP最突出的缺点就是对缺口十分敏感,缺口冲击强度低;在低温或高应变速率下,吸收的冲击功来不及及时分散,脆性尤为突出"这极大地限制了PP的应用[l61"为了改进和提高PP的性能,扩大其应用范围,许多国家在20世纪做了大量的工作,60年代以填充增强!共混改性为主;70年代出现化学改性;80年代又发展到物理改性与化学改性并用的新阶段:化学改性主要是通过改变聚合物分子链的结构,如共聚!接枝!交联等,来提高其韧性;而物理改性则是通过在聚合物当中添加增韧改性剂,来改变其高层次结构,进而改善其韧性,如共混改性!填充改性等[l7〕"如今,PP己经成功由通用型发展成专用型,如阻燃型!工程型(高冲击型!耐低温型)等,应用范围也因此得到了大大拓展"1.2.1弹性体增韧PP的研究20世纪80年代以来,随着各种热塑性弹性体的开发,热塑性弹性体已广泛用于PP的增韧改性,并取得了很好的效果"弹性体具有很高的弹性,而且其界很低(远低于室温),能显著改善PP的低温(或高应变速率)脆性"因此,弹性体增韧PP是公认的比较行之有效的方法"在增韧共混物中,弹性体的加入可以提高材料抵抗裂纹扩展的能力和发生塑性形变的能力,它一般是作为分散相来引发基体产生屈服变形(包括剪切变形和银纹化),进而吸收能量的"比如,在较大的冲击力下,乙烯一辛烯共聚物(Ethylene一"ctenecopolymer,PoE)弹性体微粒能吸收部分冲击能,并作为应力集中点诱发银纹,大量银纹之间应力场相互干扰,降低了银纹端的应力,阻碍了银纹的发展,大幅度提高了材料的冲击强度[l/}"f19一31常见的弹性体,如二元乙丙橡胶(Eth尹eneprop贝enerubber,EPR)一!三元乙丙橡胶f24一81(Ethylene一propylene一DieneMonomer,EPDM)-一!POEL-,一j.J!sBs[32]以及苯乙烯一乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物(Styrene一eth贝ene一utadiene一styrene,SEBs)[33一3-〕等,它通大学硕士研究生学位论文第5页(spinodalDeeo娜osition)"旋节分离(SD):相分离过程是通过反向扩散(即向浓度较大的方向扩散)完成"旋节分离倾向于产生两相交错的形态结构,相畴较小,两相界面较为模糊,宏观表现为共混物倾向于形成双连续相的结构,利于共混物性能提高"成核增长机理(NG)为相分离过程包括核的形成和核的增长两个阶段"这种相分离过程较慢,所形成的分相常为较规则的球形颗粒,宏观表现为共混物形成海岛相形态〔川"絮絮少少子子!!!!砂砂旅旅从从~夕夕临临界状态态份份,了).p/-!!性性组岁岁相相分离体系/!!!!!(觅G!/即2万,二"双节线归vG人,/越.)二协叽佩.)二=O=O旋节线I右界点必必,"必(沪!,sP产住Figurel一1:Left:RelationshiPbetweenthemixingGibbsfreeenergyandtheeomPositionof pol卿erblends.几ght:Binodalcurveandspinodalcurve[0]对部分相容的共混物体系,混合自由焙除了受到组分配比的影响,还与温度存在比较复杂的关系,归纳起来,主要有以下三中类型:1.具有最高临界相容温度(uCST):超过此温度,体系完全相容;低于此温度,为部分相容,在一定组分范围内产生相分离2.具有最低临界相容温度(LCST):低于此温度,体系完全相容;高于此温度为部分相容"3.同时存在最高临界相容温度和最低临界相容温度[-2]"聚合物共混物组分之间是否相容,与其聚合物的自身属性!共混聚合物的制备方法!相容性的测定方法等密切相关"不相容体系由于两相间的相容性差,界面粘结力差,界面清晰,相分离严重,使得共混物两相之间的界面张力比较大,两相的分散性和结合力都较差,在外力拉伸或断裂过程当中,很容易造成界面脱豁,造成共混物的断裂吸收功通大学硕士研究生学位论文第7页们对PP均有明显的增韧作用"影响弹性体增韧聚合物断裂韧性的因素较多,既有内在的本征因素,如基体参数!分散相参数(含量!粒径!形态!分布!特性等)以及弹性体一基体界面状态等;也有非本征因素,如试样尺寸!测试速率!实验温度等"其增韧效果往往是多种因素共同作用的结果"关于弹性体增韧机理,早期的有微裂纹理论!次级转变温度理论!屈服膨胀理论以及裂纹核心理论等,但这些理论都不能作为弹性体增韧的主要机理来使用"在此基础上发展起来的,有较大实用性的理论基本如下:剪切屈服理论:该理论是Ne一an和strell"在1965年提出的[35,36]"主要描述的是橡胶粒子的应力集中会引起橡胶粒子的空洞化!橡胶粒子一基体界面的脱粘及基体银纹等体积膨胀现象,释放了应力集中静张力分量,使橡胶粒子周围的基体发生从平面应变到平面应力的转变,从面降低了粒间基体的剪切屈服应力"当粒子间应力集中超过了基体在平面应力状态下发生剪切屈服所需的应力时,基体就会产生剪切屈服"随分散相粒间。
PP增韧改性研究
一 PP增韧改性配方及成本
树 脂：PP（T30S） 增 韧 剂：POE（8200） 填 料：碳酸钙 抗 氧 剂：抗氧剂1010 100 20 12 1.3
பைடு நூலகம்
树脂：
PP（T30S）
成本大约为:12150元/t 厂家:南京春开塑胶制品有限公司
增韧剂： POE（8200） 成本大约为：17100元/t
填料：
碳酸钙 成本大约为：560元 /t 厂家：萍乡市赣碱龙轻质碳酸钙有限公司
抗氧化剂：
抗氧剂1010 成本大约为：44800元/t 厂家：上海惠今化工贸易有限公司
参考配方报价表
品种 PP(T30s)
POE （8200） 碳酸钙 抗氧剂 1010 总计
加入量 100
20
单价 本次估价 12150元/t 9113元
四 . 结束语
POE具有较小的内聚能，较高的剪切敏感性， 加工时与聚丙烯的相容性好，其表观切变粘度对温 度的依赖性与PP接近，对PP增韧效果显著。另外 POE在原料采集方面的优势，使其成为近年来比 EPDM、SBS、BR等更具发展潜力的增韧剂。 近年来，PP的增韧改性，已成为其工程化的重 要手段。PP的原材料优势，使其在塑料的开发与应 用中，始终占有相当重要的地位。可见，未来的PP 改性材料，将会得到更加广泛的应用。
厂家：上海千峰化工有限公司
POE与PP的相容性非常好，增韧效果尤其是 低温增韧效果十分明显，优于EPDM，且弯 曲模量和拉伸强度下降幅度小。POE在PP 中加入量超过15%时，增韧效果迅速提高。 POE中长支链的引入大大提高了其在PP母 体中的分散性，从而具有有利于冲击韧性的 理想形态和黏弹性。与其他弹性体相比，较 少的POE就可以使PP获得高的低温冲击强 度，减少了加入弹性体而引起的刚性和强度 的损失。
聚丙烯增韧改性的方法及机理
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。
PP材料增强增韧改性研究进展
PP材料增强增韧改性研究进展PP材料是一种具有广泛应用前景的塑料材料，具有物理化学性质稳定、机械性能优良、加工性好等优点。
然而，PP材料的缺点是比较容易破裂、硬度低，抗冲击性较差，不适用于承受大力的场合。
为了从根本上解决这些问题，研究人员开展了PP材料增强增韧改性方面的研究，在增强改性方面取得了较大进展。
本文将从PP材料的增强增韧改性入手，对研究进展进行浅谈。
一、PP材料增韧方法1、增加韧性剂增加韧性剂是增加PP材料韧性的一种常见方法。
其中，硅橡胶、聚烯烃弹性体、碳纤维和玻璃纤维等都是常见的韧性剂。
硅橡胶和聚烯烃弹性体具有良好的弹性和韧性，能够有效提高PP材料的抗冲击性；碳纤维和玻璃纤维具有高强度和高模量特点，能够增加PP材料的强度和硬度。
2、添加增强剂添加增强剂是增加PP材料强度的一种方法。
其中，玻璃纤维、碳纤维等都是常见的增强剂。
这些增强剂的加入能够有效提高PP材料的抗拉强度、抗压强度等力学性能。
3、融合增韧融合增韧是将增韧和增强两种材料融合在一起，使得两种材料共同发挥作用的一种方法。
例如，将玻璃纤维和聚烯烃弹性体融合在一起形成复合材料，可以同时增加PP材料的强度和韧性。
二、PP材料增强改性技术1、制备纳米复合材料纳米复合材料是由纳米材料和基体材料组成的复合材料。
将纳米材料与PP材料复合，可以有效提高PP材料的机械性能、电学性能等。
例如，将纳米SiO2与PP材料复合可以提高PP材料的硬度和强度。
2、离子掺杂离子掺杂是将离子直接掺入PP材料中，从而使其具有特殊的化学和物理性质的一种方法。
通过离子掺杂，可以改变PP材料的分子结构和表面性质，提高其化学稳定性、抗热性等性能。
3、化学改性化学改性是通过化学反应改变PP材料的结构，从而提高其性能的一种方法。
例如，将PP材料与氧气进行氧化反应，可以提高其耐热性和抗氧化性能，使其能够适用于高温环境下使用。
三、未来研究方向虽然目前在PP材料增强增韧改性方面已经取得了较大进展，但仍存在一些问题需要进一步研究。
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四 . 结束语
POE具有较小的内聚能，较高的剪切敏感性， 加工时与聚丙烯的相容性好，其表观切变粘度对温 度的依赖性与PP接近，对PP增韧效果显著。另外 POE在原料采集方面的优势，使其成为近年来比 EPDM、SBS、BR等更具发展潜力的增韧剂。 近年来，PP的增韧改性，已成为其工程化的重 要手段。PP的原材料优势，使其在塑料的开发与应 用中，始终占有相当重要的地位。可见，未来的PP 改性材料，将会得到更加广泛的应用。
高分子材料与配方
PP增韧改性
聚丙烯（PP）
聚丙烯（PP）具有良好的综合力学性 能,耐热性，耐化学药品性，绝缘性，加工 性能和较低的密度，成本低廉,故其发展速 度较快，但是PP本身脆性（尤其是低温脆 性）较大，用于韧性要求较高的产品时必 须对PP进行增韧改性。
目录：
一 . PP增韧改性配方及成本
二 . PP增韧改性的加工方法 三 . PP增韧改性后的用途 四 . 结束语
填料：
碳酸钙 成本大约为：560元 /t 厂家：萍乡市赣碱龙轻质碳酸钙有限公司
抗氧化剂：
抗氧剂1010 成本大约为：44800元/t 厂家：上海惠今化工贸易有限公司
参考配方报价表
品种 PP(T30s)
POE （8200） 碳酸钙 抗氧剂 1010 总计
加入量 100
20
单价 本次估价 12150元/t 9113元
谢 谢！
厂家：上海千峰化工有限公司
POE与PP的相容性非常好，增韧效果尤其是 低温增韧效果十分明显，优于EPDM，且弯 曲模量和拉伸强度下降幅度小。POE在PP 中加入量超过15%时，增韧效果迅速提高。 POE中长支链的引入大大提高了其在PP母 体中的分散性，从而具有有利于冲击韧性的 理想形态和黏弹性。与其他弹性体相比，较 少的POE就可以使PP获得高的低温冲击强 度，减少了加入弹性体而引起的刚性和强度 的损失。
17100元/t 2565元
12
1.3 133.3
560元/t
50元
44800元/t 448元 12176元
二. PP增韧改性的加工方法 共混设备：双螺杆挤出机 工艺：将PP,POE与其他助剂按一定比例混合后 加入双螺杆挤出机中挤出造粒
三 . PP增韧改性后的用途
POE有着良好的回弹性和柔韧性，且其硬 度很低，耐寒性极佳， POE增韧PP后，提高 PP的常温和低温下的冲击强度，带给材料良 好的综合性能，使其在汽车行业、家电外壳、 汽车仪表盘，办公文具，电瓶车和摩托车的塑 料配件得到了普遍的应用，汽车行业主要有汽 车保险杠，汽车门板等。
一 PP增韧改性配方及成本
树 脂：PP（T30S） 增 韧 剂：POE（8200） 填 料：碳酸钙 抗 氧 剂：抗氧剂1010 100 20 12 1.3
树脂：PP（T30S）成本大约为:12150元/t 厂家:南京春开塑胶制品有限公司
增韧剂： POE（8200） 成本大约为：17100元/t