高密度聚乙烯对改性聚丙烯共混体系力学性能的影响
聚丙烯PP改性料的收缩率综述
聚丙烯改性料的收缩率控制是聚丙烯改性的一个重要方面。
收缩率控制的好对聚丙烯改性料的推广使用有重要意义,同时也是保证产品质量的一个重要方面。
特别是利用改性聚丙烯取代传统的工程塑料,收缩率这一点显得十分重要。
聚丙烯改性在国内已经有成熟的技术,对聚丙烯改性理化性能的研究报导也很多,但对收缩率问题则很少有专门的报导。
本人集多年的实践经验就聚丙烯改性料的收缩率控制问题做了一些探讨。
1. 试验部分 1.1 试验原料聚丙烯(PP)辽阳石油化纤总公司;高密度聚乙烯(HDPE)辽阳石油化纤总公司 POE 美国杜邦公司; EPDM 荷兰DSM公司; SBS 岳阳石化总厂玻纤上海耀华;碳酸钙营口大石桥;滑石粉海城金新云母粉河北;助剂市售;低密度聚乙烯(LDPE)燕山石化 1.2 试验设备及仪器挤出机 TM40MVC/D-40 意大利MARIS; 注塑机 TP120T 北京信冠机械设备制造有限公司熔融指数仪μPXRZ-400C 吉林大学科教仪器厂; 卡尺; 检测方法: ASTM D955 1.3 试样制备和检测方法原料混合----挤出造粒----注塑打样(放置24h)----收缩率检测(环境温度为23℃)注塑条件:温度170℃---190℃压力80 2. 结果讨论聚丙烯的收缩成型大是聚丙烯本身的一大缺点,这主要是由于聚丙烯的高结晶度所致。
结晶后的聚丙烯比重增大、体积缩小。
结晶度为0%和100%时其比重分别为0.851和0.936。
因此纯PP的成型收缩一般在1.7---2.2之间。
控制聚丙烯的成型收缩率主要是控制其原料成型时的结晶度:结晶度越小其成型收缩率也越小;反之,结晶度越高则成型收缩率也越大。
在聚丙烯改性塑料中,由于各种改性剂的加入都不同程度的破坏了聚丙烯原有的结晶度,从而改变了聚丙烯原有的成型收缩率。
2.1 橡胶对聚丙烯收缩率的影响图1所示橡胶对PP改性料成型收缩率的影响。
从图中可以看出随橡胶含量的增大,成型收缩率呈下降趋势。
聚丙烯改性的主要的几种方法
聚丙烯改性的主要的几种方法聚丙烯(PP)是一种重要的塑料,具有较高的力学性能、耐化学腐蚀性和隔热性能,广泛应用于包装、电器、纺织、建筑等领域。
然而,PP在一些方面的性能仍然有待改善,这就要求对PP进行适当的改性。
以下是聚丙烯改性的几种主要方法。
1.添加剂改性:添加剂改性是通过向聚丙烯中添加各种添加剂,如增塑剂、抗氧剂、阻燃剂、光稳定剂等,来改善聚丙烯的性能。
添加剂可以提高聚丙烯的柔软度、耐热性、阻燃性等,从而扩展了聚丙烯的应用范围。
2.共混改性:共混改性是将聚丙烯与其他聚合物进行物理混合,在共混体系中形成相容相并形成新的材料。
常用的共混改性体系包括聚丙烯/聚乙烯、聚丙烯/ABS共混体系等。
共混改性可以综合利用不同聚合物的优点,改善聚丙烯的力学性能、热稳定性、耐冲击性等。
3.界面改性:界面改性是通过在聚丙烯和填充剂之间插入界面剂,来增强聚丙烯与填充剂之间的相容性。
常用的界面改性剂有硅烷偶联剂、聚合物接枝剂等。
界面改性可以改善聚丙烯的强度、韧性、耐冲击性和耐热性等性能。
4.离子辐射改性:离子辐射改性是通过辐射聚丙烯,引入交联结构或引发化学反应,改善聚丙烯的性能。
辐射改性可以显著提高聚丙烯的强度、热稳定性、抗老化性能等。
5.高分子改性:高分子改性是将聚丙烯与其他高分子化合物进行共聚或接枝反应,形成新的共聚物或共聚物接枝聚合物。
常用的高分子改性剂有聚苯乙烯、聚氨酯、聚酯等。
高分子改性可以改善聚丙烯的强度、韧性、耐热性和低温性能。
总之,聚丙烯改性的方法有很多种,可以通过添加剂、共混、界面、辐射和高分子改性等不同途径来改善聚丙烯的性能。
这些改性方法可以提高聚丙烯的力学性能、耐热性、耐化学腐蚀性和耐冲击性等,从而满足不同应用领域对材料性能的需求。
关于在聚丙烯PP中添加高密度聚乙烯PE可行性分析报告
关于在聚丙烯PP中添加聚乙烯PE可行性分析报告拉丝的中聚丙烯PP添加少量的聚乙烯PE可以起到改性的作用。
共混是塑编原料改性的基本手段,就象在铁中添加不同比例的碳元素一样,按碳元素的含量可以使铁改性成为铁,钢等。
塑料共混也是这个道理。
聚丙烯PP具有较高的机械强度,优良的耐热性能,较好的耐腐蚀性,电绝缘性,刚性等。
但聚丙烯的成型收宿率大,低温易脆,耐环境应力开裂性等较差等。
这些可以通过共混改性的到明显的改善。
目前有聚丙烯PP和高密度聚乙烯PE,低密度聚乙烯PE,及线性低密度聚乙烯PE,共混该性的改性和应用。
PP均聚物的熔点约为330°F,取决于加热速度和热历史。
在PP链上间隔地插入乙烯(无规共聚),链会变得更缺乏规则和更柔软,从而降低聚合物的结晶度、模量、熔点和熔点锐度。
典型的无规共聚物是比较透明的,熔点在293—305°F范围内(华氏温度=摄氏温度×9/5 + 32 摄氏温度= (华氏温度-32)*5/9)。
对于拉丝来讲,聚丙烯PP中添加少量的聚乙烯PE有以下几点好处:1, 增加韧性抗冲击聚丙烯与聚乙烯共混,以为两者极性相近,具有较好的热力学相容性.在PP/HDPE的共混物中,当HDPE的含量在10%时,在-20℃下的落球冲击强度可比聚丙烯提高八倍以上,可见抗低温性能提高了很多。
塑编企业的实践证明,PP/HDPE共混物中,当HDPE的含量在5%时,扁丝的断裂伸长率有所提高,生产的编织袋有明显的变软感觉,抗跌落实验性能有所提高。
2,扁丝起毛少PP/HDPE的共混物中,当HDPE的含量在3~8%时,在40倍的显微镜下观察,扁丝的起毛现象明显减少,因此粉尘中扁丝的毛刺也明显减少。
3,减少扁丝辟丝PP/HDPE共混物中,当HDPE的含量在3~8%时,扁丝辟丝现象有所减少。
用手横向拉扁丝时,比没共混时,可以感觉有点拉力。
也可以发现,冷却的薄膜有点柔软,分丝时不易断丝。
4,编织时断丝率少由于韧性的增加,扁丝抗冲击,由于起毛少,而使扁丝顺利通过各导丝孔,从而使编织时断丝率减少。
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。
2.PP_UHMWPE共混物力学性能的研究_李炳海
表 1 原料 PP 及 UHMWPE 的力学性能
长率和冲击强度均比基体 PP 有明显提高 , 其拉伸屈 服强度和弯曲强度也同时增加 ; PPR/ LCA - Q 共混物 的各项力学性能随 UHMWPE 的加入无明显变化 , 仅 冲击强度略有提高 ; 与 BP02/ LCA - Q 共混物对比鲜 明的是 , PPH 中混入 LCA - Q 后 , 其各项力学性能急 剧下降 , 共混物不仅不能保持原基体的性能 , 反而进 一步降低 。这在以往文献中也有报道[4 ,5] 。
Tab 2 Mechanical properties of different PP/ UHMWPE blends
BP02
PPH
PPR
LCA - QLCA - F M - 1 LCA - QLCA - F M - 1 LCA - Q LCA - F M - 1
有效增加 PPR 与 UHMWPE 间 的相容性 , 所以 , PE 组分不 能对 PPR 起到明显的改良效 果 。对 均 聚 PP 而 言 , PPH/
112 试样制备 11211 挤出造粒注射成型
挤出造粒注射成型工艺如下图所示 :
PP
→混料 →单 (双) 螺杆挤出机造粒 →
UHMWPE
→注射试样 →性能测试及表征
→挤出管材 →性能测试及应用
注射机控温 : 一区 150 ℃, 二区 200 ℃, 三区 230 ℃, 四区 230 ℃; 12 MPa 下保压 , 5~10 s。 11212 双辊炼胶模压成型
POE与mPE协同改性均聚聚丙烯的韧性研究
1. 前言聚丙烯(PP)来源丰富,耐热性好,易于加工,价格低廉,消费量居于通用合成树脂的第二位[1]。
按聚合方法分为均聚与共聚聚丙烯[2],均聚聚丙烯简称PP-H,它是由单一丙烯单体聚合而成的高聚物。
其具有宽范围的流速和很好的流动性,可以满足带状长丝、挤压带等加工要求,在双向拉伸BOPP薄膜中应用广泛[3]。
PP-H刚性大,拥POE与mPE协同改性均聚聚丙烯的韧性研究苏羽航1,3林渊智1,2官光胜1(1.福建师范大学福清分校;2.食品软塑包装技术福建省高校工程研究中心;3.福州市包装工程行业技术创新中心)摘要:本文采用热塑性弹性体(POE)和茂金属聚乙烯(mPE)共同改性均聚聚丙烯的韧性。
探究了四种型号的热塑性弹性体以及茂金属聚乙烯对均聚聚丙烯韧性的影响,并对影响该性能的投料比进行优化;同时探究了POE和mPE的协同作用对均聚聚丙烯韧性的影响。
结果表明:对均聚聚丙烯韧性提高最佳的弹性体型号为DF810,在混合体系中,均聚聚丙烯T30S、热塑性弹性体DF810、茂金属聚乙烯1018LA的优化投料比例为55:35:10,是最优的协同增韧方案,均聚聚丙烯的冲击强度由纯的4.8KJ.m-2,提高到协同增韧后的61.65KJ.m-2,韧性提高了11.8倍。
关键词:均聚聚丙烯热塑性弹性体茂金属聚乙烯增韧改性共混Study on toughening modification of homopolymer polypropylene by POE and mPESu Yuhang1,3Lin Yuanzhi1,2Guan Guangsheng1(1.Fuqing Branch of Fujing Normal University;2.Fujian Universities and Colleges Engineering Research Centerof Soft Plastic Packaging Technology for Food;3.Technical Creation Center for Packaging Engineering in Fuzhou)Abstract:In this paper, thermoplastic elastomer (POE)and metallocene polyethylene (mPE)were used to modify the toughness of homopolymer polypropylene. The influence of four grades ofthermoplastic elastomer and metallocene polyethylene on the toughness of polypropylenehomopolymer was investigated, and the feed ratio affecting the toughness was optimized. Thesynergistic effect of POE and mPE on the toughness of homopolymer polypropylene was alsoinvestigated. The results showed that:the grade with better modification effect was DF810, theoptimum feeding ratio of homopolymer T30S, thermoplastic elastomer DF810 and metalocenepolyethylene 1018LA was 55:35.10, was the optimal collaborative toughening scheme.The impactstrength of homopolymer polypropylene increased from 4.8KJ.m-2to 61.65KJ.m-2after synergistictoughening, and the toughness increased by 11.8 times.Keywords:Homopolypolypropylene Thermoplastic elastomer Metallocene polyethylene Toughening modification blending有优异的耐热性,并且价格低廉,但是由于PP-H晶体晶粒粗大,使其韧性较差,低温冲击性能较差,容易发生脆性断裂[4,5],为了提高PP的韧性,国内外对PP进行了大量的改性研究[6],对PP的增韧改性可以通过共混改性与共聚改性等方式来实现[7,8],在传统生产中,使用共混改性,在聚丙烯中添加POE弹性体的方式较为常见。
PP_HDPE_弹性体三元共混改性的研究
*吉林省科技厅重大项目(20070308)**通讯作者aoyuhui69@作者简介:敖玉辉,男,1969年生,教授,博士,研究生导师,主要从事高分子材料研究。
PP /HDPE /弹性体三元共混改性的研究*冯芳,敖玉辉**,线欢欢(长春工业大学化学与生命科学学院,吉林长春130012)摘要:用双螺杆挤出机制备了聚丙烯(PP )/高密度聚乙烯(HDPE )/弹性体三元共混物,分别探讨了3种弹性体乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC )、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS )、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS )的含量对PP 三元共混物力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜观察其脆断表面形态。
结果表明,OBC 、SBS 、SEBS 和HDPE 都对PP 起到了一定的协同增韧作用,SEBS 对PP 的增韧效果最佳;SEM 表明三元共混力学性能与相形态密切相关;所制备的PP /HDPE /OBC 三元共混物的加工性能较好。
关键词:聚丙烯;高密度聚乙烯;弹性体;增韧;力学性能DOI :10.3969/j.issn.1005-5770.2014.04.007中图分类号:TQ325.1+4文献标识码:A 文章编号:1005-5770(2014)04-0027-04Research on PP /HDPE /Elastomer Ternary Blending ModificationFENG Fang ,AO Yu-hui ,XIAN Huan-huan(Changchun University of Technology ,Changchun 130012,China )Abstract :PP /HDPE /elastomer ternary blends were prepared through a twin-screw extruder ;the influences of the dosages of three elastomers OBC ,SBS ,SEBS on the mechanical properties of PP ternary blends were investigated respectively.Brittle fracture surface morphology of different blending systems was observed by SEM.The results showed that the three elastomers OBC ,SBS ,SEBS and HDPE played a certain role in synergistic toughening PP ,and the toughening effect of SEBS was the best ;SEM showed that there was a good correlation between morphologies and mechanical properties of ternary blends ;the processing performance of PP /HDPE /OBC ternary blends was excellent.Keywords :PP ;HDPE ;Elastomer ;Toughening ;Mechanical Properties聚丙烯(PP )与其他通用热塑性塑料相比,其屈服强度、拉伸强度、表面强度等力学性能均较优异,耐应力开裂性和耐磨性突出,化学稳定性好,成型加工容易,绝缘性和介电性良好,广泛应用于化工、电器、汽车、建筑、包装等行业,并正向其他热塑性塑料、工程塑料及金属等材料的应用领域扩展[1-5]。
高密度聚乙烯对改性聚丙烯共混体系力学性能的影响
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
聚烯烃共混改性
聚烯烃共混改性张伟(12高材2班,学号120309210)摘要:聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)是重要的通用大品种树脂,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。
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。
因此对通用大品种树酯PP和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。
本文分别就蒙脱土(MMT)、纳米二氧化硅(SiO2)、β晶型成核剂、尼龙6(PA6)和聚氨酯(PU)对PP与PE的共混改性进行研究与探讨。
选用几种不同型号MMT(未经处理的M-5和经有机化处理的DK4,DK1N)分别与PP进行熔融共混,制得PP/MMT 复合材料。
讨论了共混复合材料的力学性能、耐热性及流动性,同时考察了PP-g-MAH的不同含量对复合体系相容性的影响。
关键词:聚烯烃,共混,改性。
正文:一、共混改性的目的与作用:1、对提高材料的综合性能,使用性能,改善加工性能,制备新材料满足特定需要,降低生产成本等有非常重要的意义。
2、综合均匀各聚合物组分的性能,取长补短,消除各单一聚合物组分性能上得弱点,获得综合性能较为理想的聚合物材料。
二、研究进展:1 接枝改性PE和PP均为部分结晶的非极性聚合物,表面能低,印刷性、染色性及与极性高聚物(如尼龙6、聚碳酸酯(PC)等)、无机填料或金属的相容性较差,很难进行复合或黏接。
通过含有碳碳不饱和双键极性功能单体与聚烯烃进行接枝改性可增加聚烯烃的极性和反应性,实现功能化。
一般认为,功能基团趋向于在聚烯烃基质的表面排列,这样更有利于增强聚烯烃与其他基质的相互作用和物理相容性。
马来酸酐(MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸及其酯类、丙烯腈、苯乙烯及其同系物和富马酸等作为聚烯烃的接枝单体均有研究,接枝物的黏接性、亲水性及其与极性高分子的相容性显著提高。
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。
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。
关于在聚丙烯PP中添加高密度聚乙烯PE可行性分析报告
关于在聚丙烯PP中添加高密度聚乙烯PE可行性分析报告摘要:本报告旨在评估在聚丙烯(PP)中添加高密度聚乙烯(PE)的可行性。
通过对PP和PE的物化性质进行比较,以及研究添加PE对PP性能的影响,我们得出结论:在PP中添加PE是可行的,并具有许多优势。
这种复合材料可以提高PP的韧性、抗冲击性和热稳定性,同时降低成本和密度。
1.引言聚丙烯和高密度聚乙烯是两种常见的塑料材料,具有不同的物化性质和应用领域。
本报告将分析在PP中添加PE的可行性,以期获得性能上的改进和经济优势。
2.PP和PE的比较2.1物理性质PP具有良好的机械性能、耐热性和电绝缘性。
PE具有良好的韧性和抗冲击性,但相对于PP而言,PE的耐热性较低。
2.2应用领域PP广泛应用于制造容器、包装材料和纤维等领域。
PE主要用于制造塑料薄膜、管道和容器等。
3.添加PE对PP性能的影响3.1韧性改进由于PE的高韧性,添加PE可以显著提高PP的韧性,并降低脆性。
这使得复合材料在受力时更能吸收能量,从而减少断裂的风险。
3.2抗冲击性改进PE具有优异的冲击强度,添加PE可以改善PP的抗冲击性能。
这对于需要承受外部冲击的应用尤为重要,比如汽车零部件和包装材料。
3.3热稳定性改进虽然PE的耐热性相对较低,但添加少量PE并不会显著降低PP的热稳定性。
相反,PE可以作为热稳定剂来延长PP的使用寿命。
3.4成本和密度优势PE相对于PP来说是一种低成本原料,因此添加PE可以降低材料成本。
此外,PE的密度比PP低,因此添加PE可以降低复合材料的密度,从而减轻产品重量。
4.实施建议基于以上分析,我们建议在PP中添加PE来改善性能和经济性。
但是,添加PE的比例需要进行研究和调整,以实现最佳的性能和经济效益。
5.结论在PP中添加PE是可行的,并具有许多优势,包括改善韧性、抗冲击性和热稳定性,降低成本和密度等。
这种复合材料可以扩展PP的应用领域,并提供更多的选择和经济效益。
谈改性HDPE复合材料物理力学性能-初中物理论文-教育论文
谈改性HDPE复合材料物理力学性能-初中物理论文-教育论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要:改性HDPE复合材料是一种新型的高分子材料,在建筑工程项目、汽车行业、航空航天领域都有广泛的应用。
该材料具有良好的物理力学性能,能够满足现代机械制造工业的要求,达到节能减排的效果。
改性HDPE复合材料的具体物理力学性能受到制备技术的影响,通过对改性HDPE复合材料的制备工艺技术展开探索,对比不同含量HDPE下复合材料的不同物理力学性能,旨在找到一种高效率、高性能的改性HDPE复合材料。
关键词:改性HDPE复合材料;物理性质;力学性能近年来,构建能源节约型、生态环保型社会已经势在必行,在传统粗放式经济形势下,各行业形成的传统生产方式、生产原料明显不再适应时代发展的要求,在绿色环保发展理念的影响下,引入新型材料、新型工艺技术至关重要。
改性高密度聚乙烯(HighDensityPolyethylene,HDPE)复合材料作为一种新型的工艺材料,具有良好的物理力学性能,因而得到广泛的应用。
本试验通过对改性HDPE复合材料物理力学性能的探讨,旨在全面提升社会对其的科学认知水平,为改性HDPE复合材料的优化应用奠定良好的基础。
1改性HDPE复合材料的应用意义HDPE具有耐湿性、介电性以及化学稳定性等良好的加工性能,在各行业的应用中,通过添加填充料使其满足原料需求。
但是,在HDPE 复合材料的加工应用过程中,发现其存在机械性能差、老化程度严重以及表面硬度低等缺陷,严重制约了HDPE复合材料的规模化、市场化应用,因此,展开HDPE复合材料的改性研究意义重大。
根据高分子材料的生产制备工艺原理可知,可以通过填充填料的方式,展开高密度聚乙烯材料的改性制备,而填充的杂料不同获得的力学性能等是不同的。
如当前有学者指出,可以采用熔融共混法制备乙二胺公价功能化改性高密度聚乙烯复合材料[1],由此增强了HDPE复合材料的耐热稳定性能。
PP和PE对废旧聚丙烯塑料的改性研究
1 1 主要原 料 .
i t d e ssu id,a d t co tu t r fc mpo i si s n y e n hemir sr c u e o o st s a o a a z d.Th e u ts o h t e l l e r s l h wst a :wh n wa t P/ e se P
20 3
西安理工大学学报 Junl f ia nvr t o eh o g (0 )V 1 7N . ora o ’nU i sy f c nl y 2 1 X e i T o 1 o. o 2 2
文章 编号 : 064 1 (0 1 0 - 3 -4 10 - 0 2 1 )20 00 7 2
a e u e o c r u h d f d s d ft e rr i fr i g a d tu h n n r s d t a r o tt e mo i e t y o i en o cn n o g e i g,w e e y fr n e o y i u h h r b o mi g n w c n— p st tr si h sp p r h f e c fd f r n o t n so P a d P n t e c mp s e mae i s o i mae a n t i a e .T e il n e o i e e t n e t f n E o h o o i tra e i l n u f c P t l
P P和 P E对 废 旧聚丙烯 塑料 的改 性 研 究
聚丙烯的共混改性
8.2.1
•
显示了采用四螺杆挤出机制备的PP/UHMWPE 二元共混物冲击样 条断裂面的SEM照片。可以注意到,其冲击断裂面的形态与采用双螺 杆挤出机制备的样品完全不同。在断裂面中形变加大的同时,可以发 现分布均匀且尺寸非常细微的小颗粒,颗粒直径约在013μ m 左右,其 尺寸随UHMWPE 含量增加而减小,并在UHMWPE 含量为15 %(wt) 时达 到最细化。对比图9 和图10 ,也表明四螺杆挤出机对UHMWPE 的分散 作用远大于双螺杆挤出机。
8.2.3聚丙烯与其他弹性体的共混
SBS类热塑性弹性体与PP的共混,SBS可作为 PP的增韧剂。随SBS掺入量的提高,PP/SBS共 混物的冲击强度,断裂伸长率逐步提高,拉伸 强度,弯曲膜量和硬度下降。
CaCO3填充的PP/SBS体系,可提高其弯曲强 度,降低热收缩率,改善尺寸稳定性,但对冲 击强度又不利的影响。
8.2.1聚丙烯与聚乙烯的共聚
• 聚丙烯/聚乙烯共混为多相体系,其性质受组 成比例制约。此种共混物的密度与组成的关系 符合式8-3
m 0.9029 0.0544 PE % W
• PP/PE的拉伸强度一般随聚乙 烯含量增加而下降。如图8- 16,在大约含20%HDPE以内, PP/HDPE共混物的拉伸强度及 冲击强度均随HDPE含量的增加 而提高。 • PP/PE共混,韧性有所改善。
聚丙烯钙塑塑料
聚丙烯钙塑塑料中掺入LDPE亦有良好的改性效 果,例如可以提高聚丙烯钙塑塑料的冲击强度、刚 度、耐磨耗性能,而且制品较透明。此种共混物钙 塑材料管,可采用表8-19所示之配方: 原料名称 配比 (重量份) 90 10 原料名称 配比 (重量份) 50 1.5
PP
LDPE
重晶石粉
超高分子量聚乙烯/聚丙烯共混体系流变行为及形态的研究
超高分子量聚乙烯/聚丙烯共混体系流变行为及形态的研
究
本文研究了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和聚丙烯(PP)的共混体系流变行为和形态特征。
通过控制混合比例和混合温度,得到了一系列UHMWPE/PP混合物,并进行了流变学测试和形态表征。
实验结果表明,UHMWPE/PP混合物的流变行为受混合比例和混合温度的影响较大。
当UHMWPE的含量较低或温度较高时,混合物的黏度较低,流动性较好;反之,当UHMWPE含量较高或温度较低时,混合物的黏度较高,流动性较差。
此外,通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察,发现UHMWPE/PP混合物的形态特征受到混合比例和混合温度的影响。
当UHMWPE的含量较低或温度较高时,混合物呈现出相分离的现象;当UHMWPE含量较高或温度较低时,混合物呈现出相容的现象,UHMWPE 分散均匀在PP基质中。
综合以上分析,UHMWPE/PP混合物的流变行为和形态特征受到混合比例和混合温度的共同作用,可通过调节混合条件来实现所需的流变性能和形态特征。
- 1 -。
pp增韧及pp、pe共混
PE/PP共混改性研究摘要: 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.在所有各类聚乙烯中,HDPE的模量最高,渗透性最小,有利于制成中型或大型的装运液体的容器。
HDPE的渗透率低,耐腐蚀,并具有良好的刚度,使其适于作管材.HDPE良好的拉伸强度使其适于制作短期载重用膜,如购物袋等。
HDPE良好的劲度、耐久性和质轻的特性,适于制作商业和运输业常用的周转箱、码垛托盘和提桶及药品瓶、化妆品瓶和一般容器,也可用以制作玩具。
高强超韧高密度聚乙烯_聚丙烯共混物性能与微相分离结构的研究
31999202201收稿,1999206209修稿;国家自然科学基金(基金号59773025)及香港蒋氏工业慈善基金(基金号RC96105)资助项目; 33通讯联系人高强超韧高密度聚乙烯/聚丙烯共混物性能与微相分离结构的研究3张 弓 傅 强33 申开智 蒋 龙(四川大学高分子材料科学与工程系 成都 610065)摘 要 在常规注射过程中,难以获得超高性能的共混体系注射制件,已有的研究表明,采用高剪切注射,可以抬高共混体系的最低临界相容温度曲线(LCST )的位置,增加相容性.当熔体进入模具后,冷却的同时相容性下降,开始相分离,相分离程度发展到某一程度即可获得高性能的制件.对于高密度聚乙烯(HDPE )、聚丙烯(PP )两组分均为结晶型聚合物的共混体系,由于其相形态与结晶形态相互制约、竞争,微相分离程度难以控制,因此对其液2液相形态与结晶过程的控制是获得共混物最终形态与性能的关键.采用振动保压注射成型技术不仅对HDPE 、PP 各自力学性能有明显的自增强作用,而且对HDPE/PP 共混体系的力学性能也有十分明显的改善.DSC 、WAXD 、SEM 结果表明共混体系拉伸强度的提高主要取决于试样中串晶数量和大分子链的定向程度,而冲击强度则主要取决于两组分微观的相分离程度.研究结果表明,HDPE/PP 含量为92/8的试样拉伸强度为9711MPa ,80/20试样的缺口冲击强度为4515kJ/m 2,较静态试样分别提高41倍和915倍.采用振动填充注射技术针对某一组分可以获得高强度、高韧性的共混制件.关键词 振动填充注射,高密度聚乙烯,聚丙烯,共混,结晶 在一般条件下多数高分子共混物是热力学不相容的多相体系,而完全相容的两组分共混,通常只能得到两组分性能加和平均值的共混材料.通过剪切作用下的液2液相分离控制共混物的微相分离程度与形态是获得高性能高分子共混材料的重要途径,国外已有不少报道[1~4],但主要集中在两组分均为非晶聚合物体系,如PC/ABS ,或仅有一组分为结晶聚合物,如PP/EPR [5,6].对于两组分均为结晶聚合物的体系,液2液相形态与结晶的相互制约与竞争是控制共混物最终形态与性能的关键因素,因为如果两组分在熔点以上为液2液相容体系,则最终形态将由两组分分别结晶引起的相分离控制,即由结晶动力学和分子扩散速率决定;如果两组分形成共晶(Cocrystallization ),将得到固态下完全相容的体系.如果两组分在熔点以上为液2液相分离,降温时,两组分将分别在各自的相区内(Domain )结晶,最终的形态主要由液2液相分离的程度决定.本文在以往采用振动保压技术控制纯PP 、纯PE 晶体形态与取向的研究基础上,对HDPE/PP 共混体系在高剪切作用下相形态、晶态、取向控制方法与技术进行了较深入的探讨.1 实验部分111 材料高密度聚乙烯HDPE (7006A 齐鲁石化,熔体指数618g/10min ),聚丙烯(共聚PP ,韩国1250,熔体指数116g/10min ).112 设备及制样方法TSS J 225同向双螺杆挤出机(成都晨光化工研究院生产)制备共混物,SZ 2100g 型普通型塑料注射机(南宁第二轻工机器厂生产)注射成型样条,样条为符合ASTM638M 标准的哑铃形试样,试样试验段尺寸为4010mm ×610mm ×315mm.注塑模具及振动填充装置见文献[7~9].拉伸强度在Shimadzu A G 210TA 万能电子拉力机上测量,用悬臂梁冲击测试法进行缺口冲击实验,实验温度为20℃,因试样测试段有效尺寸不符合标准规范,故测试结果仅作相对比较使用.在厚度为315mm 的试样侧面中部进行机械缺口加工,缺口为45°,底部曲率半径0125±01025mm ,缺口处试样的剩余厚度为210±0110mm ,缺口冲击强度实验及计算方法同Izod 标准方法.用D/MAX 2ⅢA 型X 2射线衍射仪研究试样的晶体结构,在Perkin 2第3期2000年6月高 分 子 学 报ACTA POL YM ERICA SIN ICANo.3J un.,2000306Elmer DSC 22上进行DSC 测试,升温速度10℃/min.共混体系试样冲击断面喷金处理后,用Hitachi X 2650型扫描电镜观察断面形貌.注塑及振动保压实验的工艺参数注射机注射压力120MPa ,占最大注射压力的90%,注射速度80cm 3/s ,占最大流量的90%.注射机保压压力50MPa ,模具温度为25℃,口模温度190℃,热流道板温度200℃,振动保压施压小活塞压力为215MPa ,活塞进退频率013Hz ,振动保压熔体最高压力20MPa ,冷却保压时间210min.2 结果与讨论211 振动保压对H DPE/PP 共混体系力学性能的改进HDPE/PP 共混体系在静态和振动保压剪切力场中的结果见图1和图2.对于静态保压试样,拉伸强度从纯HDPE 的2417MPa 缓慢上升到纯PP 的3512MPa ,呈近似线性上升趋势,在PP 含量为8%和15%处出现回落.静态试样的缺口冲击强度在PP 含量为20%内随PP 含量呈缓慢上升趋势,随后缓慢增加至90%处的最高值1810kJ /m 2,在95%处出现下降,后反弹,再下降至纯PP 对应的317kJ /m 2.Fig.1 Tensile strength of HDPE/PP blend versus PPcontentFig.2 Notched impact strength of HDPE/PP blend versus PP content 对于振动保压试样,当PP 含量在8%以内时,拉伸强度从纯HDPE 的10613MPa 振荡下行至9711MPa ,然后急剧下降至PP 含量15%对应的4917MPa ,之后拉伸强度随PP 含量变化不大.缺口冲击强度从纯HDPE 的2812kJ /m 2急剧下降至PP 含量为5%对应的1212kJ /m 2,之后迅速回升至PP 含量为20%对应的最高值4515kJ /m 2,后下降,在90%处稍有回升,再下降至纯PP 对应的1613kJ /m 2.212 静态保压试样DSC 、WAX D 、SEM 结果与力学性能的关系HDPE/PP 不同组分静态及振动保压试样DSC 曲线如图3、图4所示,HDPE/PP 含量为90/10静态及振动保压试样剪切层、芯层WAXD曲线如图5所示,80/20试样的SEM 照片如图6所示.Fig.3 DSC endotherms of HDPE/PP blends preparedby static packingFig.4 DSC endotherms of HDPE/PP blends prepared byoscillating packing7033期张 弓等:高强超韧高密度聚乙烯/聚丙烯共混物性能与微相分离结构的研究Fig.5 WAXD curves of HDPE/PP (90/10wt %)specimena )In shear layer prepared by oscillating packingb )In center layer prepared by static packing c )In center layer prepared by oscillatingpackingFig.6 SEM micrography of notched impact split surface of the HDPE/PP (80/20wt %)sepcimen a )Static packingb )Oscillating packing 从图3中可以看到静态纯HDPE 的DSC 曲线具有一个熔融烽,对应的峰值温度为40218K(12918℃).随着PP 含量的增加,总体趋势表现为HDPE 对应的焓值逐渐降低,PP 对应的焓值逐渐增加,其变化同组分含量之间基本为线性关系,但有一明显例外出现在HDPE/PP 含量为90/10处.因为从HDPE/PP 含量为95/5试样的DSC 曲线中已经可以看到PP 的熔融峰,其焓值为3136J /g ,则在90/10处PP 的熔融峰应该面积增加、焓值更高,但熔融峰却消失了.观察HDPE 的DSC 曲线,其焓值为188191J /g ,接近纯HDPE 的焓值192150J /g ,比HDPE/PP 为95/5焓值177120J /g 更高.这说明10%的PP 中绝大部分可能参与了HDPE 的结晶过程,HDPE 与PP 是否形成了共晶结构,还需进一步验证,此时力学性能提高很少.随着PP 含量的进一步增加,PP 的熔融峰再次出现,其DSC 焓值逐渐升高.HDPE 的焓值除在纯HDPE 处与10%处的焓值接近处,其余均呈线性下降趋势,说明PP 与HDPE 的相分离程度增加,对应试样的拉伸强度和冲击强度按低于线性加和平均值的方式缓慢增加.从HDPE/PP 组分为80/20静态试样冲击断面SEM 照片图6a 中可见,出现了纯HDPE 和PP 断面没有的多层结构.在以前的聚烯烃自增强研究中[8~10]发现多层结构只出现在振动剪切试样的剪切层中,是振动剪切引起的分层冷却现象的宏观表现,静态试样中不存在该结构[10].此多层结构的出现是高压、高剪切注射成型条件所引起的不同应力场的宏观表现.在相邻的不同应力强度区域间界面结合薄弱,缺陷集中,所以拉伸强度和缺口冲击强度均较低.213 振动保压试样力学性能与DSC 、WAX D 、SEM 曲线的关系振动保压成型试样的DSC 曲线如图4所示.其纯HDPE 的剪切层DSC 曲线同静态试样相比出现了一个明显的突起部分,使熔融峰底部加宽.此情况的出现是因为HDPE 的大分子链在振动应力场中被诱发生成了串晶结构,通过分峰计算可以看到串晶峰的峰值温度在407K (134℃)附近.由于剪切层冻结快,串晶结构数量不多,主要为被大量细化的球晶结构,使试样的剪切层宏观状态表现为透明状态,断裂方式为韧性断裂.对比图4中纯HDPE 试样芯层的DSC 曲线,只有一个峰,峰值温度为407166K ,因为芯层中大分子链最803高 分 子 学 报2000年后冻结,剪切过程可以持续到较长时间,所以串晶结构最为完善,晶粒粗大,宏观表现为不透明,断裂方式为脆性断裂,该结构导致HDPE振动保压成型试样拉伸强度大幅提高.当PP含量为5%时,剪切层中HDPE的DSC 峰底部出现加宽现象,而PP的DSC峰很微小,峰变宽现象并不明显,向高温方向偏移很小,所以我们认为此时HDPE串晶含量不高.由于该PP为共聚级,大分子链中含有乙烯嵌段成分,更容易参与HDPE的结晶过程,在冷却过程中PP先期结晶成为晶核,作为成核剂诱导HDPE附在其上进行结晶.极少量的PP球晶干扰了HDPE大分子链在剪切力场中生成串晶的进程,芯层中HDPE 的DSC曲线上没有发现峰变宽现象,但PP的DSC峰已经可以看到,其焓值为为2127J/Gram,峰值温度为437135K.这是因为芯层的冷却较为缓慢,PP在剪切应力的作用下,结晶过程延长,对HDPE大分子链的结晶过程干扰更为明显, HDPE在结晶过程中将没有形成晶核的PP排挤出来,出现了晶区的微相分离.HDPE与PP出现的这种微相分离,使共混体系的冲击强度开始得到改善.当PP含量增加到10%时,剪切层中HDPE 的DSC曲线底部又出现了明显的突起,峰底部明显变宽,同时PP的DSC曲线面积增加,焓值为2190J/Gram,峰值温度为43612K.此含量的PP 对HDPE大分子链串晶生成数量的贡献较5%时要更多一些,一部分PP成为了晶核,参与了HDPE的结晶过程,另一部分与HDPE呈微相分离关系.对比图5中WAXD曲线a和b可以发现:剪切层的大分子取向程度低于静态试样的取向程度,这也证明了少量的PP干扰了HDPE的取向过程,降低了HDPE大分子链的取向程度.从振动保压试样芯层WAXD曲线图5c中可以看到,HDPE衍射峰的强度最高,大分子链取向程度最高,结合DSC结果,我们认为此含量的振动保压试样芯层中,主熔融峰为HDPE、PP串晶结构中附着在晶轴上产生的片晶、球晶的熔融峰.这可以从图5c中HDPE衍射峰面积最大得到证实,振动保压试样剪切层的DSC峰底部突起部分则是串晶中由伸直链晶体组成的晶轴的熔融峰.在振动保压试样的WAXD曲线中,均可以看到PP的特征峰(图5a,5c),但静态试样中PP的特征峰则十分微弱(图5b),这说明振动保压可以促使PP同HDPE在宏观层次上实现相分离,结合试样的WAXD峰变宽和DSC峰分离现象,可以推论PP和HDPE在晶体这一微观结构层次上可能既产生了共结晶,又实现了晶区间的微相分离.图6a、6b是HDPE/PP组分为80/20的振动保压和静态试样冲击断面全景扫描电镜照片,可见振动保压试样剪切层中的应力分层宏观现象消失了.这一现象表明,研究中采用的低压振动保压方式可以降低HDPE和PP的应力场区域宏观分离程度.从图1和图2中可以看到在HDPE/PP 为95/5至80/20区域内,振动保压试样的拉伸强度和缺口冲击强度大幅提高,在组分为20/80和10/90区域也有类似结果,但幅度较小.随着PP 含量的增加,相分离程度逐渐增大,而与之对应的拉伸强度处于中部低值,冲击强度下降明显,剪切流动层分布不断加宽,使芯层变为细线或消失.共混体系拉伸强度的提高取决于试样中串晶数量和大分子链定向程度,而冲击强度则取决于两组分相分离的程度.这种相分离程度包含两个方面的内容,即宏观的两相分离和由液2液相分离程度决定的晶区间的微相分离.共混体系的宏观相分离可以有效地吸收冲击能量,达到增韧的目的,但是却使拉伸强度降低,这是共混改性中最普遍的问题,而利用振动保压剪切力场则可以针对某一组分较好地控制其晶区间的微相分离,实现既增强、又增韧的目的.REFERENCES1 Hindawi I A,Higgins J S,Weiss R A.Polymer,1992,33:2522~25292 S ovboda P,Kressler J,Inoue T J.Macromol Sci,Phys,1996,B35:505~5253 Inoue T.Polymer,1995,36:87~914 K amoto M.Polymer,1995,36:87~915 Wu S.J Appli Polym Sci,1988,35(2):549~5606 Wang C L,Wang S J,Qi Z N.J Polym Sci,Polym Phys,1996,34(1):193~1997 Shen K aizhi(申开智),Guan Qing(官青).Application of Engineering Plastics(工程塑料应用),1995,23(1):12~14 8 Guan Qing,Shen K aizhi.Journal of Applied Polymer Science,1995,55:1797~18049033期张 弓等:高强超韧高密度聚乙烯/聚丙烯共混物性能与微相分离结构的研究013高 分 子 学 报2000年9 Guan Qing(官青),Shen K aizhi(申开智).Acta Polymerica Sinica(高分子学报),1996,(3):378~38010Zhang G ong(张弓),Jiang Long(蒋龙),Shen K aizhi(申开智),Guan Qing(官青).Acta Polymerica Sinica(高分子学报),1998,(5):591~594THE HIGH MECHANICAL PR OPERTIES AN D MICR O2PHASE SEPARATION OF HIGH DENSIT Y POLYETH YL ENE AN D POLYPR OPYL ENE B L EN DSZHAN G G ong,FU Qiang,SHEN Kaizhi,J IAN G Long(Depart met of Polymer M aterial Science and Engineering,Sichuan U niversity,Chengdu 610065)Abstract The improvement of mechanical properties of high2density polyethylene(HDPE)and polypropylene(PP)blends was studied by controlling the phase compatibility versus phase separation.In the original injection molding processes,super mechanical properties of blend specimens have not been got easily.Researches have been carried out in injection molding with high shear injection conditions.It has been pointed out that the compatibility of blends will increase under the strong shear in injection processes due to the raise of LCST curve.After the melt is injected into the cold mold,its temperature and compatibility decrease simultaneously,phase separation takes place and becomes frozen in the specimen.High mechanical properties will be got when the phase separation develope to some extent,but it is difficult to control the phase compatibility and separation.The special method of oscillating packing injection molding under low pressure provides a condition to control the phase separation degree.Because the phase morphology and crystal morphology of HDPE/PP blends compete with each other,it is difficult to control the micro2phase separation.In this paper,the fine struture combined with the micro2phase separation and orientation were controlled by using that special injection method and high strength and high toughness blends were obtained.DSC and WAXD results indicate that the improvement of tensile strength is dependent on the number of shish2kebab crystals and the degree of macromolecule orientation caused by the oscillating packing injection molding.SEM results indicate that the impact strength is dependent on the degree of macro2and micro2phase separation.The high tensile strength9711MPa and high toughness4515kJ/m2of HDPE/PP blends were achieved when the PP content in the blends was8%and20%,respectively.Which are413times and915times as high as the corresponding values of their static specimens respectively.The future work will be carried out to investigate the phase morphology and crystal morphology as well as the possibility of cocrystallization of PP and HDPE under oscillating packing injection conditions.K ey w ords Oscillating packing injection,HDPE/PP blends,Phase separation,Crystallization。
高密度聚乙烯反应的影响因素和优化控制
高密度聚乙烯反应的影响因素和优化控制摘要:近年来,我国高密度聚乙烯产能持续增长,新建改建扩建项目不断增加,但对高端材料的依赖程度仍较高。
国产装置要与时俱进,在确保稳定的生产的同时,不断地研发新的产品,在改进和创新方面下功夫。
关键词:高密度聚乙烯;优化条件;整改措施1装置概要该装置是利用 Hostalen的低压淤浆技术,能够同时进行单峰型和双峰型高密度聚乙烯的生产,该装置具有世界上最先进的双峰型高密度聚乙烯技术,它具有良好的机械和力学特性,能够很好地适应国际市场的需求。
该方法是利用具有(41)级搅拌桨的齐格勒﹣纳塔催化剂,利用已烷作分散剂,将乙烯、丁烯﹣1、催化剂和聚乙烯颗粒进行均匀的分散。
乙烯,共聚单体氢气,催化剂,活化剂,己烷和循环利用的母液,依次由底部进入反应器。
聚合反应快速,在整个过程中,包含后反应器在内的单体转化速率较高,且无需进行乙烯回收步骤。
Hostalen流程中的催化剂通常可以使用 THT/THE/THB等自主配制技术,此外,巴塞尔公司最新研制的新型高效催化剂Z501已成功地用于PE100管的制造,开拓了新的销售领域。
Hostalen低压淤浆技术特征:采用正丁烯共聚物制备高密度聚乙烯的高性能制品;本机采用特殊的反应方式,制造出优质的管、膜制品,利用外部循环的制冷系统,实现了对聚合系统的高效率的传热。
在78-85摄氏度的反应温度和0.3-1.0 MPa (G)的反应压力的两个反应器中进行。
全部反应器都配备了(41级)的搅拌机,其旋转速度在120 r/min左右.该聚合反应放出热量很大,因而要求更强大的冷却体系(880-900 kcal/kg乙烯)。
该反应器装有盘绕夹套管,两台外部的冷却装置能吸收80%的反应热量。
高密度聚乙烯的悬浊液占90%~95%的容积,采用放射性检测技术进行液面的检测。
在聚合压力和淤浆泵的驱动下,聚乙烯悬浮液从一个受液面高度的反应器排出进入后反应器。
该浆液在后反应室中进行反应,再由泵送入离心装置,将粉末与母液进行分离,粉末则进入到流化床中除去烃类杂质。