针状填料改性PP/IIR共混体系研究
3聚合物共混的应用
3.2.4.1 PS/聚烯烃共混体系
3.2.4.2 高抗冲聚苯乙烯HIPS的制备
(1)机械共混法 (2)接枝共聚-共混法
3.2.4.3 HIPS的共混改性
吸水率高,低温冲击性能差,耐热性不足
• 3.3.1 聚酰胺PA的共混改性
PA/聚烯烃弹性体 PA/PS PA/PET PA/PBT PA/PPO
• 在工业应用领域,PSF可以制造各种化工加工设备,有泵外罩, 塔外保护层,食品加工设备,污染控制设备,奶制品加工设备 及工程,建筑,化工用管道等.
• 3.3.6.6 聚醚醚酮(PEEK)共混物
• 是一种线性芳香高分子化合物。其大分子主链上含有大量的芳环和极 性酮基,赋予聚合物以耐热性和力学强度;另外,大分子中含有大量的醚 键,又赋予聚合物以韧性,醚键越多,其韧性越好。它具有以下性能特征: ①耐高温,其负载热变型温度高达316 ℃(30 %GF 或CF 增强牌号) ,连 续使用温度为260 ℃; ②优良的耐疲劳性,可与合金材料媲美; ③耐化学 药品性,它的耐腐蚀性与镍钢相近; ④自润滑性; ⑤阻燃性,不加任何阻燃 剂就可达到最高阻燃标准; ⑥易加工性,由于它具有高温流动性好和热 分解温度很高等特点,可采用注射、挤出、模压和吹塑成型,及熔融纺丝、 旋转成型、粉末喷涂;⑦耐水解性; ⑧耐磨性; ⑨耐疲劳性; ⑩耐辐照性; 耐剥离性; 良好的电绝缘性能。
HDPE/LDPE(互补) PE/EVA(印刷性,粘结性好,柔韧,加工性好) PE/CPE(提高印刷性) PE/弹性体(SBS,SIS,IIB)(柔韧,拉伸强度,冲击强度,加工性能) PE/PA(提高阻隔性) LLDPE/LDPE(改善加工流动性,改善LLDPE在挤出机中易产生高背压,
高负荷,高剪切发热,易于发生熔体破裂等缺点)
聚丙烯的共混改性
当加入PP-g-MAH后,PP/PA6共混 物的拉伸强度和断裂伸长率均提 高。这是因为两者共混时相互排 斥,难以互容。加入PP-g-MAH使 得两个不相容聚合物通过亲和力 取得协同效应,增加了相容性, 所以混合的更均匀,从而改善共 混物各方面的性能。
PP/LDPE共混物的熔体流动速率与LDPE含量的关系
12
10
熔体流动速率(g/10min)
8
6
210℃
4
230℃
2
0 0
20
40
60
80
100
LDPE含量/%
的PP/PE共混物中,TAIC主要分布在PP/PE 共混物的相界面。由辐射引发的TAIC参与的界面反应 ,增强了不相容共混物的相间粘接,改善了共混物的相容 性,提高了共混物的力学性能。
通过改性,可以使PP的性能得到显著改善。
聚丙烯的改性方法
物理改性
化学改性 表面改性
共混改性 复合材料
增强填充改性 共聚改性 接枝改性 交联PP
这里主要讲聚丙烯的共混改性。
PP共混改性是物理改性中的一种重要技术。 它是指用其他塑料、橡胶或热塑性弹性体混入PP中较大的 晶球内,以此改善PP的韧性和低温脆性。按共混物组成可 分为塑一塑共混及橡一塑共混体系,其中较常见的是PP/ 高密度聚乙烯(HDPE)、PP/低密度聚乙烯LDPE)、PP/尼 龙等体系。常用的橡胶增韧PP体系有PP/EPR(乙丙橡胶)、 PP/EPDM(一元乙丙橡胶)、PP/SBS(苯乙烯一丁二烯.苯 乙烯热塑性弹性体)、PP/BR(顺丁橡胶)和PP/POE等。PP 还可采用三元共混体系,此时某些共混改性剂对改善PP的 脆化温度有协同效应,即三元共混体系的抗冲击性能及其 他各项力学性能均优于二元体系。
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
·21 ·
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。
PP共混改性综述
北京化工大学高分子材料改性原理及技术论文论文题目:PP共混改性的概述提交论文时间:2018年 12月5日目录第二章PP的共混改性 (4)1.改进PP耐低温冲击性 (4)1.1 PP/EPR、PP/EPDM (5)1.2 PP/SBS (5)1.3 PP/POE (6)1.4 PP/POE/PE (7)2.改进PP透明性 (9)2.1基体树脂的选用 (9)2.2成核剂的选用 (10)2.3成核剂用量的确定 (10)2.4其他助剂对透明性的影响 (11)2.5挤出工艺温度的影响 (11)2.6聚丙烯透明改性后的典型性能分析 (12)3. 改进PP着色性 (12)3.1工艺路线确定 (12)3.2结果与讨论 (13)4. 改进PP亲水性 (13)4.1 亲水助剂 (14)4.2 共混体系相容性 (14)4.3 其它工艺条件 (15)4.4 共混对聚丙烯其它性能的影响 (15)5. 改进PP抗静电性 (15)5.1实验试剂 (16)5.2核一壳结构聚苯胺粉末的制备 (16)5.3聚丙烯/聚苯胺复合材料的制备 (16)5.4测试 (16)5.5 结果与讨论 (16)参考文献 (17)第二章PP的共混改性聚丙烯 ( PP)是由丙烯聚合而得到的高分子化合物。
由于其原料丰富, 合成工艺比较简单, 与其他通用热塑性塑料相比, PP 具有相对密度小、价格低, 并有突出的耐应力、开裂性和耐磨性, 近年来发展迅速。
它是通用热塑性塑料中增长最快的品种, 在经济建设和人民生活中的地位日益重要, 成为塑料中产量增长最快的品种, 但聚丙烯也存在低温脆性、机械强度和硬度较低、成型收缩率大、易老化、耐温性差等缺点。
为了长期使用并扩大应用范围, 需对聚丙烯塑料进行改性。
PP改性的主要方法有化学法(共聚、交联、接枝)和物理法(填充和共混)。
国外对接枝等化学改性法研究较多,而且总的来说,化学改性法难度大,对经济技术等要求较高,所生产的树脂牌号较少,满足不了工业上对材料的高抗冲需求,而共混法工艺简单,经济实用,有很好的发展前景。
PP-EPR共混体系的相容性
PP/EPR共混体系的相容性摘要:利用橡胶类聚合物二元乙丙(EPR)与聚丙烯(PP)熔融共混是PP常用的增韧改性手段。
共混体系中PP连续相与EPR橡胶相分散成具有良好相界面作用的“海-岛”结构,EPR对PP的增韧机理主要是“银纹-剪切带屈服”理论。
虽然EPR与PP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。
但是在实际的共混中,EPR在基体PP中的分散状态还要取决于共混的工艺条件。
在相同的共混组成条件下,当PP与EPR 具有相近的熔融粘度时,所制得共混物的形态结构较均匀。
在PP/EPR共混体系中,加入增塑剂邻苯二甲酸二辛脂(DOP)后,部分DOP分散在PP/EPR两相界面上,可以降低两相界面的结合强度,而使共混物的强度降低;另外加入第三组份PE后的三元共混物,可以通过控制PP、EPR、PE的含量,使EPR起到PP和PE的相容剂的作用,使体系形成一种特殊的“核-壳”结构。
关键词:聚丙烯二元乙丙橡胶共混增韧相容性聚丙烯(PP)是产量仅次于聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)的通用塑料。
与其他通用热塑性塑料相比,PP 具有密度小、力学性能优良、且易于加工,热变形温度高,价格低等优点,但纯PP脆性比较高,且韧性差,限制了PP的在某些方面的应用。
因此,为了满足使用要求,提高PP的韧性成为必要。
PP的增韧改性主要有共聚改性[1]、共混改性[2]及添加成核剂[3]等方法。
其中共混改性是PP常用的增韧改性手段。
按共混物组成可分为塑-塑共混及塑-橡[4]共混体系,塑-塑共混体系中较常见的是PP/ HDPE(高密度聚乙烯)、PP/ LDPE(低密度聚乙烯)[5]、PP/ PA (尼龙)等体系,塑-橡共混体系有PP/EPR(乙丙橡胶)、PP/EPDM(三元乙丙橡胶)、PP/SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体)[6]、PP/BR(顺丁橡胶)和PP/IBR(聚异丁烯)等。
PP还可以形成PP/EPR/PE三元共混体系[7],体系中某些共混改性剂对改善PP的脆化温度有协同效应,因而表现为三元共混体系的抗冲击性能及其他各项力学性能均优于二元体系。
橡胶材料第7章橡胶的共混与改性
17
除了上述无规共聚物以外,某些嵌段共聚物或接枝共聚物也是常用的非 反应型相容剂。
✓ 聚乙烯与聚异戊二烯的嵌段共聚物(PE-b-PI)是NR/PE共混体系的相容剂; ✓ 聚丁二烯与聚苯乙烯的接枝共聚物(PB-g-PS)是BR/PS共混体系的相容剂; ✓ 三元乙丙橡胶与甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物(EPDM-g-MMA)则是EPDM/ PVC共混体系的相容剂。
相容体系。
14
改善不相容聚合物相容性的方法有两种: • 一是向共混体系中添加相容剂(均匀剂、增容剂)一起共混; • 二是预先对聚合物进行化学改性,在分子链中引入能发生相互作用或反 应性基团,在实际生产中多采用前法。
相容剂(均匀剂)有脂肪烃树脂、环烷烃树脂和芳香烃树脂等不同极性的 低分子树脂的混合物,还有嵌段或接枝聚合物及某些无规共聚物。它们兼有 共混物两组分的结构特征或者和其中的一个组分能产生特殊的相互作用。 相容剂在共混过程中会富集在两相界面处,通过与两聚合物组分产生物理或 化学的作用,降低两相的界面张力,提高界面粘合力,从而起到改善两组分 相容性的作用。
3
二、橡胶共混理论的发展 橡胶共混改性技术的成功开发,不仅有重大的实用意义,也有重大的
理论意义。概括说来这些理论有: ①聚合物相容性理论; ②橡胶共混物的结构形态理论; ③橡胶共混物中各组分的共交联理论; ④橡塑共混型TPE的理论。 三、橡胶共混的实施方法和共混改性的进展 按照共混时橡胶和合成树脂所处的状态,有下述三种共混方法:熔融共
当聚合物A、B分子间的相互作用能Wab大于聚合物组分自身分子间的相 互作用能Wa或Wb时,混合时发生放热效应, Wa或Wb <0则ΔGm <0,说 明两种聚合物是完全热力学相容的。此种情况只发生在少数强极性的、形 成氢键或有电子交换效应(广义的酸、碱作用)的聚合物之间。反之,Wab < Wa或Wb ,两种聚合物不能实现热力学相容,共混体系只有从外部吸收能量 (ΔHm >0)才能发生相容。事实上绝大多数聚合物彼此不能实现热力学相 容,而只有有限的相容性,因此共混物在宏观上是均相的,微观上是非均 相的。
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。
非极性橡胶与非极性塑料
非极性橡胶与非极性塑料非极性橡胶与非极性塑料00逸飞的博客易有太极,太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦,八卦之中悟人生 (1)非极性橡胶与非极性塑料①EPDM/聚烯烃热塑性硫化橡胶EPDM/PP热塑性硫化橡胶是开发最早的、比较成熟的一种TPV,EPDM/PPTPV综合了EPDM和PP的优点,即优异的耐臭氧老化性、电绝缘性以及良好的加工性能,而且在原料、性能及产品价格方面都具有竞争优势。
目前,国内外已有许多成熟的商品品牌,如AES公司制造的Santoprene,NOVALOR公司制造的Sarlink等。
山东道恩北化弹性体材料有限公司拥有具有国际先进水平的生产3000吨TPV生产线,其产品Dawnprene具有比重轻(0.90~0.97)、应用温度范围广泛(-60℃~135℃)、软硬度应用范围广(25A~50D)、易染色等优点,制品设计的自由度高,而且价格比国外任何一种同类产品低出很多,性价比高,是唯一可以与国外进口产品竞争的中国品牌。
国内、国外有关EPDM/PP TPV的文献报道很多,包括动态硫化EPDM/PP TPV的配方设计、生产工艺的研究,共混物相形态结构与性能关系的研究以及如何制备各种功能性的TPV。
俄罗斯的E.V.PRUT等将iPP分别与EPDM、充油EPDM共混,采用动态硫化技术制备PP/EPDM热塑性硫化胶,研究了TPV的形态与动态粘弹性的关系。
研究表明,共混物的组成和形态对其流变行为影响显著,在低频率下,共混物的流变性能主要由橡胶相控制,而在高频率下PP的影响更为显著。
印度的K.Chatterjee等将m-EPM与PP共混,并用m-PP作为相容剂,采用DCP硫化制得TPV,加入纳米SiO2增强。
动态力学分析表明,低温时tanδ随着纳米SiO2的加入而降低,意味着其影响了TPV的阻尼性能,而纳米SiO2的加入提高了TPV的热稳定性和耐溶剂性。
PP与EPDM在化学结构方面两者的相容性优异,而且PP在通用烯烃树脂中具有最优异的物理性能,但用PP时,用过氧化物作交联剂,制品容易老化。
滑石粉填充改性聚丙烯性能的实验研究之一
滑石粉填充改性聚丙烯性能的实验研究之一[摘要] 本文探讨了用滑石粉填充改性聚丙烯,考察滑石粉添加量、密炼时间、转速等因素对其熔融指数等加工性能的影响,得到试验范围内最佳的滑石粉添加量及适宜的加工条件。
[关键词] 聚丙烯滑石粉加工性能填充改性聚丙烯(PP)作为一种典型的结晶高聚物,自1957年意大利Montecatinl公司实现PP工业化以来,已经成为发展速度最快、产量最大、牌号最多、用途最广的合成树脂品种之一[1~2]。
然而,PP也存在低温冲击性差、易于老化、成型收缩率大等缺点。
为此,国内从70年代中期就采用化学或物理改性方法对PP进行了大量的研究开发[3~4]。
本文以滑石粉为填料来填充改性聚丙烯,采用正交试验,根据聚合物熔体黏度(即熔融指数)及扭矩的变化,来寻找试验范围内材料加工性能最好的填料添加量及加工条件。
1. 实验部分1.1实验仪器及原料主要实验仪器:小型密炼机SU-70型常州苏研科技有限公司(中国)生产熔体流动速率试验机ZRZ-400型深圳市新三思材料检测有限公司生产实验原料:聚丙烯树脂(PP):上海石油化工股份有限公司生产,执行标准为Q/SH012.07.06,质量管理体系符合ISO9001:2000滑石粉:中美合资广西龙胜华美滑石研发有限公司生产,执行标准为2000年版《中国药典》一部,通过ISO9001:2000质量体系认证1.2 正交试验设计[5]确定因素和水平:取滑石粉添加量、密炼时间、转速3个因素,每个因素取3个水平,设计正交试验方案,因素水平见表12. 结果与讨论按照表1确定的因素水平作正交试验,结果见表2注:表中“-”表示扭矩的方向2.1 各因素对熔体温度的影响(T1、T2、T3)由表2数据可知,密炼时间由9min增加到12min时,熔体温度也随之升高。
随着滑石粉添加量的增加,熔体温度变化不大。
随着转速加快,熔体温度明显上升。
这是由于转速的大小反映了剪切力的大小。
转速越高,聚合物分子间及聚合物分子与填料分子之间的内摩擦就越厉害,从而放出的热能就越多,使熔体温度升高。
聚合物共混物的制备方法及相关设备知识
➢ 大多数聚合物共混物均可用机械共混法制备。此法 依靠各种聚合物混合、捏合及混炼设备实现。在混合 、捏合和混炼操作中,通常仅有物理变化。 ➢ 有时,由于强烈的机械剪切作用使一部分聚合物发 生降解、产生大分子自由基,继而形成少量接枝或嵌 段共聚物,这种伴随有化学变化的机械共混可称为物 理化学共混法。
从制备工艺上,热塑性弹性体可分为两大类:一类是合成 共聚物;另一类是弹性体和塑料的共混物。
同合成型相比,共混型TPE 具有制造工艺简单,原料来源 广,结构和性能可灵活设计及其产业化速度快等特点。
共混型TPE 是橡胶和塑料两种组分在高温和高剪切速率的 机械共混条件下制备而成的。在机械共混条件下,橡胶组 分在动态硫化的同时又被充分地剪切成微小的颗粒。实质 上,这一过程为反应性共混。在机械作用下,橡胶被均匀 地分散于塑料组分之中,最后制成以橡胶组分为分散相, 塑料组分为连续相的共混体系。
聚合物共混物的制备方法及相关设备
聚合物共混技术的发展进程
第一代 ~1950 经验
第二代 1950~1970
第三代 1970~ 科学
1985~
单纯的共混技术
接枝技术 多层乳液技术
相容剂技术 IPN技术
动态硫化技术 分子复合技术
无规共聚物相容性 技术
聚合物合金化技术 的复合化技术
简单机械共混技术
简单的机械共混技术也称为单纯共混技术,它 是在共混过程中,直接将两种聚合物进行混合 制得聚合物混合材料。
这种特殊的相态结构需有适当的TPV 制备技术与方法来实现。
TPV 的制备技术
简单机械共混法 PP 基TPE 最早是20 世纪60 年代末由美国Uniroyal 公 司实现工业化生产的,主要采用密炼机简单机械共混法,其中的橡胶含 量不能超过50 %(质量分数)。这种方法不易制得低硬度的TPE。
高熔体强度聚丙烯的研究解析
高熔体强度聚丙烯的研究简介1 PP概述聚丙烯(PP),分子量一般为10~50万。
1957年由意大利蒙特卡迪尼(Mont-ecati ni)公司实现工业化生产。
聚丙烯为白色蜡状材料,外观与聚乙烯相近,但密度比聚乙烯小,透明度大些,软化点在165℃左右,热性能好,在通用树脂中是唯一能在水中煮沸,并能在130℃下消毒的品种,脆点-10~20℃,具有优异的介电性能。
溶解性能及渗透性与PE相近。
作为一种通用塑料,聚丙烯具有较好的综合性能,聚丙烯的成型收缩率较聚乙烯小,具有良好的耐应力开裂性。
因而被广泛应用于制造薄膜、电绝缘体、容器、包装品等,还可用作机械零件如法兰、接头、汽车零部件、管道等,聚丙烯还可以拉丝成纤维。
在近年来所举的通用塑料工程塑料化技术中,聚丙烯作为首选材料不断地引起了人们的重视。
但PP也存在低温脆性、机械强度和硬度较低以及成型收缩率大、易老化、而热性差等缺点。
因此在应用范围上,尤其是作为结构材料和工程塑料应用受到很大的限制。
为此,从70年代中期国内外就采用化学或物理改性方法对PP进行了大量的研究开发特别是针对提高PP的缺口冲击强度和低温韧性方面进行了多种增强增韧改性研究开发。
常见的改性方法有共聚改性、共混改性和添加成核剂等。
1.1 PP生产方法和种类中国聚丙烯的工业生产始于20世纪70年代,经过30多年的发展,生产技术、工艺也趋于多样化,已经基本上形成了淤浆法、液相本体-气相法、间歇式液相本体法、气相法等多种生产工艺并举,大中小型生产规模共存的生产格局。
中国的大型聚丙烯生产装置以引进技术为主,中型和小型聚丙烯生产装置以国产化技术为主。
由最初的浆液工艺发展到目前广泛使用的液相本体法和气相法,液相本体法因其不使用稀释剂、流程短、能耗低,现已显示出后来居上的优势。
(1)淤浆法:在稀释剂(如己烷)中聚合,是最早工业化的方法;(2)液相本体法:在70℃和3MPa的条件下,在液体丙烯中聚合;(3)气相法:在丙烯呈气态条件下聚合。
聚烯烃改性研究
二、聚烯烃改性1、聚乙烯改性(1)国际上现用少量高密度聚乙烯掺入到低密度聚乙烯中以达到防止或减少封拈效果。
(2)加入少量(0.05~0.1% )油酸胺化物,可大为减少薄膜封粘。
如果加入0.5~2%的聚丙烯,可提高其透明度(3)用二氧化硅、碳素、粘土、碳酸钙,甚至一些工业废渣作为填充剂,填充量可达1:1,虽增强刚性,但抗张强度、延伸率、抗裂强度却有所下降,然而脆性化温度有所提高。
(4)以交联剂交联改性,为目前欧美研完的一种聚乙烯聚联改性新方法。
交联工艺有下列几种:A、有机过氧化物交联厂B、叠氦化物交联C、放射线交联D、热交联F、烷硅交联,H 、发泡交联。
(5)光氯化聚乙烯薄膜生产已经工业化,其可分为二种光氯化方法(①日本采用光氯化照射室方法,即将聚乙烯薄膜在照射室内二面用氯气与之接触,并在一面用紫外线照射,这样氯原子不断扩散,紫外线也溅射到薄膜上,即使不直接接触光的面,同样得以光氯化。
②利用透过室方法,即将聚乙烯薄膜在透过室内,在绝对抽真空情况下一面用光照射,仅只有一面与氯气接触,并在同一面用紫外线进行光照。
除上述两种光氯化方法外,若二面同时用紫外线照射,效果更佳。
经光氯化改性的聚乙烯薄膜,改变其表面不活泼而难于印刷的问题,不需进行表面处理即可印刷。
聚丙烯改性聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一,由于其原料来源丰富、价格便宜、易于成型加工、产品综合性能优良,用途非常广泛,已成为发展最快的塑料品种之一。
但PP 也存在一些不足,最大缺点是耐寒性差,低温易脆裂;其次是收缩率大,抗蠕变性差,容易产生翘曲变形。
与传统工程塑料相比,PP 还存在耐候性差,涂饰、着色和黏合等二次加工性能差,与其他极性聚合物和无机填料的相容性差等缺陷,从而限制了其应用范围。
PP 的高性能化、工程化、功能化是目前改性PP 的主要研究方向。
PP 改性可分为化学改性和物理改性。
化学改性主要指共聚、接枝、交联等,通过改变P 的分子结构以达到改性目的。
高分子材料成型加工聚合物加工原理
4 稳定剂的选择 • 取决于制品,如硬质或软质制品、透明与否、一般使 用还是食品包装等等; • 成型加工方式:注射成型、硫化床涂层等加工温度高, 对热稳定剂的选择严格。
二、抗氧剂(防老剂)
1 自动氧化反应机理
NR自动氧化反应机理
CH3 CH3 • ~CH2-C=CH-CH2~ + O2→ ~CH-C=CH-CH2~ + HOO• CH3 ↓+O2 CH3 ~CH-C=CH-CH2~ → ~CH-C=CH-CH2~ O-O• O• CH3 CH3 ~CH2-C=CH-CH2—CH-C=CH-CH2~ ↓β断裂 O• CH3 O CH3 ~CH2-C=CH-CH2• + CH-C=CH-CH2~ 氧化结果:大分子断裂,生成带有醛、酮基团的小分子。
第二节 影响高分子材料性能的物理因素 一 相对分子质量及其分布
1 Tg随分子量增加而提高。 2 熔体粘度随分子量增加而增加,流动性下降,成型困难。 3 成型方法 注塑、挤出、吹塑对分子量要求不同(低→高)。 4 强度、热变形温度等性能随分子量增加而增加。 5 分子量分布对成型性和制品性能均有影响 (宽→窄) 橡胶→塑料→合成纤维
3 聚苯乙烯(Polystyrene,PS)
GPPS:本体法比悬浮法透明性高; 苯乙烯共聚物:HIPS(本体或悬浮)、EPS(悬浮)、 (本体或悬浮)、ABS(多种方法) AS
4 聚酰胺-6(Polyamide,PA-6)
开环聚合(熔融缩聚):常用品种; 碱聚合(阴离子):单体浇铸尼龙(MC尼龙),分子量高。
2 热稳定剂的作用
• • • • • •
中和HCl; 取代不稳定氯原子; 钝化杂质; 防止自动氧化; 与不饱和部位反应; 破坏碳正离子。
聚合物改性-相容性
AN含量有关。用气体作探针表明,AN含量20一40% 时NBR/PVC的相容性不断 增加。由电镜和Tg表明,NBR-18和AN含量26%的NBR-26与PVC只是有限相容, 两相界面模糊,仅AN含量40%的NBR一40与PVC溶液共混时才是均相,只有一 个Tg。在PVC/EVA中相容性随醋酸乙烯(VAC)含量的增加而增加,VAC含量 为65-70%时共混物为单相,45%时为两相。对氯苯乙烯—邻氯苯乙烯共聚物 与PPO共混时,在对氯苯乙烯含量23—64%范围内,用量热法观察到单一的Tg。 苯乙烯(St)与AN的无规共聚物(SAN)与PMMA共混时,AN含量在9—27%范 围内时,电镜和力学性能表明二者相容。
部分互溶情形
从热力学角度,相容性指 聚合物之间的相互溶解性,
形成均相体系的能力
聚合物-聚合物二元体系
完全相容 部分相容 不相容
若在某一温度T0下( T0<临界温度Tc ,两相体系在某一 组分比范围内互溶为均一体系,而在另一组分比范围内分离 为两个相,称其为部分互溶。
图中有一极大值点,两个极小值点Q’和Q”。Q称为双节 点(binode)。在极大值与极小值之间,存在着两个拐点S’和 S”,称为旋节点(spinode) 。
相分离举例
TEM图上显示,体系从微相分离的结构变 成了球分离的结构。Tg研究表明,纯sPS 的转变温度为90.6度,而PS-PEP共聚物的 为98.4度,共混物的则为91,由于sPS链段 能与PS相容,最终导致PS和sPS的Tg相近, 由于看不到Tg的变化,因此微相结构的变化
也并未出现。结论在于大部分的sPS位于PS的微区中
全互溶情形
ΔGm为极小值时,多相 体系处于热力学平衡状态
无机填料改性聚丙烯复合材料的流变学研究进展
无机填料改性聚丙烯复合材料的流变学研究进展夏少旭;曹新鑫;曾桂华;韩云峰【摘要】综述了近几年国内外无机填料改性聚丙烯复合材料流变学行为的研究进展,为无机填料改性聚丙烯复合材料流变学研究提供了参考;并展望了流变学研究在无机改性聚丙烯复合材料中的应用前景。
% Research progresses in rheological behaviors of inorganic filler / polypropylene composites are summarized. Reference for the rheological studies of inorganic filler modified polypropylene composites are provided. Prospects for the application of rheology in inorganic filler / polypropylene composites are predicted.【期刊名称】《上海塑料》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】7页(P15-21)【关键词】无机填料;聚丙烯;复合材料;流变学;研究进展【作者】夏少旭;曹新鑫;曾桂华;韩云峰【作者单位】河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作454000;河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作454000;河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作454000;浙江省科技资讯中心,浙江杭州310004【正文语种】中文【中图分类】TQ32066+30 前言聚丙烯(PP)综合性能优良、价格低廉,已成为五大通用热塑性树脂中增长最快的品种之一。
但PP韧性差、成型收缩率大,限制了其作为结构材料和工程塑料的应用。
近年来纳米技术的长足发展,PP的粉体填充技术也引起了人们广泛的关注。
纳米二氧化硅(nano-SiO2)、纳米碳酸钙(nano-CaCO3)、碳纳米管(CNT)、黏土(clay)等填料被添加到PP基体中以满足不同的性能改进和应用需求。
水相悬浮接枝改性PP的研究进展
水相悬浮接枝改性PP的研究进展梁逢春;宋文波;袁浩;邵清【摘要】Chemical grafting modification for polypropylene(PP)is reviewed in this paper. The water-phase suspension grafting is used for PP modification,which can not only maintain the original properties of PP,but also develop some new excellent performances. PP grafting is usually initiated by free-radicals. Hydrogen abstraction reaction occurs in the molecular chains of PP with the primary free radicals generated by decomposition of the initiator to form PP macromolecular free radicals,which then contact with grafting monomers to trigger the polymerization of monomers and form graft chains,which follows the free radical polymerization. The hydrophilic monomer exerts effect to the grafting rate in aqueous suspension grafting. In addition,different reactivities of various monomers contribute significantly to the grafting effect. The initiator, reaction time and temperature also affect the grafting rate. Chemical grafting is simple under moderate reaction conditions in which the degradation of PP is low,the reaction is easy to control,the treatment of products is simple and environmentally friendly,representing an emerging field.%综述了化学接枝改性聚丙烯(PP)的方法.通过水相悬浮接枝法改性PP,不仅能够保持PP原有的性能,还能增加一些新的优异性能.PP的接枝多采用自由基引发,通过引发剂分解产生的初级自由基在PP分子链上夺氢,从而形成PP 大分子自由基.PP大分子自由基与接枝单体接触,引发单体聚合,形成接枝链,反应遵循自由基聚合.对于水相悬浮接枝而言,单体的亲水性会影响接枝率,此外,不同单体的反应活性也不相同,对接枝效果也有着根本性的影响,还有一些其他因素(如引发剂、反应时间和温度)也会对接枝率造成影响.化学接枝改性PP的方法简单、反应条件温和、PP降解程度低、反应易控制、产物后处理简单、相对环保,具有良好的发展前景.【期刊名称】《合成树脂及塑料》【年(卷),期】2018(035)001【总页数】5页(P81-85)【关键词】聚丙烯;水相悬浮接枝;反应机理;接枝单体;影响因素【作者】梁逢春;宋文波;袁浩;邵清【作者单位】中国石油化工股份有限公司北京化工研究院,北京市 100013;中国石油化工股份有限公司北京化工研究院,北京市 100013;中国石油化工股份有限公司北京化工研究院,北京市 100013;中国石油化工股份有限公司北京化工研究院,北京市 100013【正文语种】中文【中图分类】TQ322作为一种用途广泛的高分子材料,聚丙烯(PP)具有良好的耐热性、化学稳定性、电绝缘性、力学性能等特点。
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w s2 . J m。 t1 whs e.T etn i t n t f h ln sice sda dd cesd a 1 4k / a 0 ik r h e s esr gho ebe d rae n erae l e t n
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Ch n Xu u n e h a g Li u q n Ch n i g
( c o l f h mi l n n i n n a E gn eig S h o e c dE vr me tl n ier - oC aa o n
Hu e P ltc ncUnvri , u a , bi4 0 6 ) b i oy eh i iest W h n Hu e,3 0 8 y A s at E fc f P IR o o i d e wi p tsim i n t whs e a d bt c : fet o P /I cmp s e a d d r t t oa s t a ae h u t i r n k
大, 当晶须用量在 1 时 , o 冲击强度达最大值 2 . Jm 拉伸强度先增加后降低 , 14k / I 晶须 用量 5 时达到最大值 。
关 键 词 : 丁 基 橡 胶 聚 丙 烯 六 钛 畦钾 晶 须 针 状 硅 灰 石 增 韧
Su yo df dP / I ln swi i-h p dFl r td nMo i e P IR Be d t P nS a e i e i h l
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现 代 塑 料 加 工 应 用
20 06年 第 1 8卷 第 3期
M ODERN PIASTI CS PROCESS NG I AND APPLI CATI ONS
针 状填 料 改 性 P /I 混体 系研 究 PI R共
tnt sse r c n ・so t l o tn a ( s fat n . h atsrn t o i wa tai ai a d i p i n e tw s2 mas rci ) T ei c t g h e c d t ma c o mp e o P IR icesd a d a ra e n fewad erae n a o s mmi a . l so i . P t t7 5, wol tnt 9 6 a e
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陈绪煌 李纯清
( 北 工 业 大 学化 学 与 环境 工程 学 院 , 北 武 汉 , 3 0 8 湖 湖 406 )
摘 要 : 究 了 六 钛 酸钾 晶须 、 状 硅 灰 石 对 P /I 聚丙 烯 / 基 橡 胶 ) 合体 系力 学 性 能 的 影 响 结 果 表 明 , 脂 酸 处 研 针 P IR( 丁 复 硬 理 针 状 硅 灰 石效 果 最好 , 脂 酸的 最 佳 用 量 为 2 0 ( 量分 数 , 同) 右 。对 P /I 质 量 比 7 /0 体 系 。 系 冲击 强 度 硬 . 质 下 左 PI R( 0 3) 体 出 现 先 升 后 降 的情 况 , 而且 在 针 状 硅 灰 石 加 入 量 为 7 5 时 达 到 最 大 值 1. Jm . 7 5k/ 。随 针 状 硅 灰 石 的 加 入 , 系 的 拉 伸 强 体 度 先 稍 升 后 下 降 , 是 下 降 的趋 势 并 不 明 显 硅 烷 处 理 的 六钛 酸 钾 晶 须 用 量 对 共 混 体 系 冲 击 强 度 有 较 大 影 响 , 韧 作 用 较 但 增