交联聚苯乙烯刚性粒子增韧聚丙烯研究

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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

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。

聚丙烯增韧

聚丙烯增韧

粒子与基体的界面明显; 而改性C a C O 3 与P P的相界面模糊 ,C a E O 3 在体 系中能达到均匀分散 ,这种 良好的分散效果使复合材料的韧性得 到了 较大的提高。 方镇【 9 】 先用马来 酸酐对C a C O 3 表 面进行改性 ,在其表 面引入双 键 ,再通过原位固相接枝法将聚丙烯蜡化学键合在C a C O 3 表面 ,制得3 种不同化学接枝率的改性C a C O 3 ,来调控P P / C a C O 3 复合材料的界面相 互作用强弱。结果表 明,当接枝率适中时 ,复合材料的冲击强度得到 较大的提高 , 但进一步增加接枝率 ,复合材料 的冲击强度反而下降 , 由此可见 ,只有适 当的界面相互作用才有利 于复合材料冲击韧性的提
2 无机蚋米粒 子 填充粒子的粒径越小 , 比表面积越大 , 与聚合物基体树脂 的界面 结合力越强 , 从而纳米复合材料更好地综合 了无机纳米粒子 与基体树 脂 的优点 , 得 到高性能的复合材料 。石璞 [ 4 ] 等利用 自制的复合偶联剂 对纳米进行表面处理, 再与 聚丙烯熔融共混 , 制备聚丙烯纳米复合材 料, 复合材料的力学性能最优与纯相 比, 冲击强度提高了。丁超[ 5 ] 等 通过 自 制 的长链带有反应基团的不饱 和季胺盐改性蒙脱土 , 在高接枝 率的三单体接枝聚丙烯的增容作用下 , 与进行熔融共混 , 形成插层型 纳米复合材料。与纯的聚丙烯相 比, 所制备的纳米复合材料拉伸强度 提高 , 弯 曲强度提高 , 模量提高 , 冲击强度 提高 。史大f l l  ̄ [ 6 l 等通过 对纳米碳酸钙增韧P P及复合材料的机械断面的研 究发现 ,由于纳米碳 酸钙的小尺寸效应 、大 的比表 面积而使表面原子处于高度 活化状态 , 并与聚合物强的界面相互作用 , 从而使聚丙烯的结晶行为发 生较大改 变, 并引起聚丙烯 的力学性能的变化。

低密度聚乙烯(LDPE)共混改性聚丙烯(PP)

低密度聚乙烯(LDPE)共混改性聚丙烯(PP)

低密度聚乙烯(LDPE)共混改性聚丙烯(PP)一、实验目的通过本实验,使学生初步了解和掌握聚丙烯的性能以及聚合物共混改性的方法;了解标准试样的制备方法;了解并掌握简单的聚合物复合材料的表征方法和测试手段,为毕业论文实验打下良好的基础。

聚丙烯(PP)的合成和应用可以追溯到上1950年,一位名叫Natta 教授成功地在实验室合成聚丙烯[1]。

大半个世纪过去,几代科研人员的投入大量精力,已经把聚丙烯从实验室产品开发成为富有功能的合成树脂的主导成员。

现今,聚丙烯是热塑性树脂中发展很成熟的种类之一。

我国对聚丙烯的基础性研究已有半个世纪,生产技术从催化剂的获得到聚合工艺的精进,以及新产品和新应用领域的开发都有很大进步,然而,同国外同行研究成绩相比,我国从聚丙烯产品的开发到应用均还存在差距,因此,聚丙烯领域的相关研究还有很大空间[2]。

聚丙烯与聚乙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯,ABS 组成五大通用塑料,其增长速度最快、开发潜力最大的一类树脂[3]。

聚丙烯作为热塑性树脂,具有很好的实用性,并且价格低廉,在人们的日常生活和工业生产制造等多个领域到处都发挥着重要作用。

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[1],已经在全世界范围内大量生产和使用,其产量仅次于聚乙烯,成为第二大塑料品种[2]。

聚丙烯的优点得以让其迅速发展,但同时聚丙烯的缺点却也限制了其在各行各业中的应用,比如聚丙烯强度不高、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、易产生翘曲变形等等[3]。

因此,对聚丙烯的改性势在必行。

从二十世纪六、七十年代起国内外就开始针对聚丙烯的缺点、对其如何改性进行了大量的研究,采用了多种方式对聚丙烯进行改性,提高了聚丙烯的性能,大大扩展了聚丙烯的应用范围[4-5]。

对聚丙烯的改性方法可划分为化学改性和物理改性。

化学改性有共聚、接枝、交联等,物理改性有共混、填充、增强等。

我国聚丙烯增韧改性研究进展

我国聚丙烯增韧改性研究进展
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4 ・ 2
现m l 塑 rcsi n 应 l用 s Mo e 代atsPoes gadA pi t n d P si 料 加 工 p c i c n ao
第 l 4卷第 3期
我 国 聚 丙 烯 增 韧 改 性 研 究 进 展
任 巨光 窦 强
规 P 1 %~3 %乙丙 共 聚物 和 5 P、0 0 %的无 规 P 。该 P 工艺 通 过调 节 均 聚物 的结 晶度 、 对分 子质 量 、 性 相 改
在 P P分 子 链 上 接 枝 弹性 链 段 有 助 于 提 高 P P
的冲击强度和低温性能 J 。由于 P P为非极性 高聚
物 , 以它 与 其他 极 性 聚合 物 和 无 机 填 料 等 的相 容 所 性很 差 , 共 混 改 性 效 果 不 好 。 因此 往 往 在 P 使 P分 子链 上接 枝 适 当 的 极 性 基 团 , 不 饱 和 羧 酸 或 酸 酐 如
作 者简介 :任巨光 , 1岁 , 3 工程 师 , 事高分 子 材料质 检工作 。 从 19 9 2年毕业于南京化工 学院高分子专业 , 在南京工 业 大学就读在 现
1 1 共聚 改性 .
混 改性 等 方法 共 同使 用 。 如 中科 院长 春 应化 所 以注 塑 级 P E R( P、 P 乙丙 橡 胶 ) E DM( 元 乙丙 橡 胶 ) 或 P 三 为 原料 , 用 过氧 化 物 将 橡 胶 进 行 部 分 交 联 以及 在 采
橡塑两相间进行轻度共交联 的方法 , 大幅度提 高了 材料 力 学性 能 。改性 后 的材 料 在 常 0倍 lJ . 7。在 P P的增 韧改 性 中 , 交联 法 往往 同共
对于 P P的化 学 增 韧 改性 , 简单 地 说 , 是 利 用 就 化学 反 应在 P P主链 中引 入 具 有 高 弹性 的 链 段 , 以 增加 P P的 韧 性 。改 性 方 法 一 般 包 括 共 聚 改 性 、 交 联改 性 、 枝 改 性 及 茂 金 属 催 化 剂 合 成 间 规 P 、 接 P 无 规P P或无 规 一等 规立 体 嵌段 弹性 P P4种 J 。

聚烯烃塑料改性的研究

聚烯烃塑料改性的研究

聚烯烃塑料改性的研究聚烯烃塑料具有优良的物理性质、稳定的化学性质,通常用作塑料薄膜、塑料管道材料。

对它的性质进行优化改变,可以使它具有刚性高、耐高温能力强、延展性好、强度高以及制作成本低等优点。

本文将通过概述、聚烯烃塑料接枝改性分析、聚烯烃塑料交联改性分析、聚烯烃塑料填充改性分析以及聚烯烃塑料共混改性分析这三几方面来重点阐述,为我国更优化的聚烯烃塑料改性研究做出参考。

标签:塑料;交联改性;接枝改性;辐射交联;共混改性;聚烯烃引言自改革开发以来,我国的材料科学发展非常迅速,聚烯烃塑料广泛应用于人们生产、生活的各个方面。

随着人们生活品质的提升,传统性能的聚烯烃塑料材料已经无法满足当今社会人们的需求、所以,对它的性质进行研究,生产出更优质性能的产品显得很有必要,它的改性研究也成为了当今社会一个热点研究项目。

1 概述常见的聚烯烃材料包含PE(聚乙烯)材料、PP(聚丙烯)材料等等,聚乙烯材料和聚丙烯材料具有很高的性价比。

并且,它们具有优良力学性质、耐热性质和易于生产加工等方面优势。

在我国,聚乙烯材料塑料和聚丙烯材料塑料这两者产量之和大约占到生产总量的三分之一左右。

通过对聚乙烯材料优化改性,生产出来聚乙烯材料密度大大降低,这就是我们常见的LLDPE和LDPE(轻质聚乙烯)材料,它们主要使用于塑料薄膜、塑料板材等等方面;通过对聚乙烯材料优化改性,生产出来高密度聚乙烯材料,它的刚性性能和延展性能比较好,主要适用于塑料膜、吹塑制品等等。

聚丙烯材料力学性质很好,在工程建设的某些部位可以用作工程建筑材料,它是目前发展前景最好的塑料原材料其中之一。

但是聚乙烯材料和聚丙烯材料的粘黏性不强、亲水性不好以及抗静电性能不佳。

除此之外,它们的强度刚度要求、抗高温等性质也并不能完全满足人们的生产、生活需求。

通過多年来大量的研究,显著提升了对这两种材料的交联改性研究、接枝改性研究、共混改性研究以及填充改性研究的成果,逐渐研发出刚性更高、强度更大、耐高温能力更强以及生产成本更低廉的聚烯烃产品。

聚丙烯材料改性研究

聚丙烯材料改性研究
采用相容剂技术和反应性共混技术对 PP 进行共混改性是当前 PP 共混改性发展的主要特 点。它能在保证共混材料具有一定的拉伸强度和弯曲强度的前提下大幅度提高 PP 耐冲击性。 相容剂在共混体系中可以改善两相界面黏结状况,有利于实现微观多相体系的稳定,而宏观 上是均匀的结构状态。反应型相容剂除具有一般相容剂的功效外,在共混过程中还能在两相 之间产生分子链接,显著提高共混材料性能。
5 总结
通过本次实验,学习了高聚物材料加工中的配方设计方法,造粒工艺,注射工艺,材料 的性能测试等一系列与实际生产结合比较紧密;同时将书上的理论知识与本次的实验相结 合,同时认识到聚合物的加工过程不是一件简单的过程,需要一个比较缜密的思考过程,从 确定配方到生产过程中温度、压力、加料顺序等都需要认真思考与讨论才能开始试验,否则 会使实验达不到我们预期的效果。
2.3.2 注射工艺及标准样条制备
(1)将粒料放入干燥机中干燥
(2)将干燥好的粒料放入注射剂料斗中,设置注射机参数为机头 240,注射机中间段 230 注射机前段 220,改手动操作为半自动操作 (3)将各组的标准样条编号准备做性能测试
2.4 性能测试
2.4.1 收缩率的测试
将已将放置了 24h 以上的标准样条用游标卡尺测量其尺寸,不同部位多测几次,并与模具尺 寸结合计算收率,求取平均值。此部分数据见附录。
本次实验采用 POE 对聚丙烯增韧;氢氧化镁对聚丙烯进行阻燃改性,由于加入氢氧化镁 的量太多,挤出机挤出较困难,所以同时加入少量三氧化二锑(Sb2O3)来减少氢氧化镁用量, 降低加工难度。
2.实验
2.1 配方设计
PP
A1
100
B1
100
C1
100
A2
100

增韧聚丙烯研究的进展

增韧聚丙烯研究的进展

21 P/ . P 乙丙橡胶共混体系
由于 P 与 乙丙橡 胶都 含有丙 基, P 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 . 有高弹性和 良好 的低温性 具 能, 因此乙丙 橡胶是 P P较好 的增韧 改性 剂。用 乙 丙橡胶 与 P 共混可 以改善 P P P的冲击性能 、 低温脆
性。
李蕴 能_ 等研 究 了乙丙 橡胶/ P共 混 组分 对 2 P P 性 能的影 响, P 得出以下结论 : 在相同橡胶含量下 , 增韧共聚 P P的效果远优 于增韧均聚 P P的效果 : 增 韧 效果与橡胶种类有关 , 常情况下 , 中二元乙丙 通 其 橡胶 ( P ) E R 的增韧效果优 于三元 乙丙橡胶 ( P M ; ED ) 不 同结 晶态 的 E R中橡胶含量不 同对 P P P的增韧影 响是不 一样 的 , 通过 实验 他们 发现 当橡 胶 含量 为 3 % 右时 的增韧效果最好 , 0 左 不同结晶度的 E R对 P P 的增韧效 果也不一样 , 晶度越低 , P 结 其增韧效 果
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20 0 2年第 1 期

青等 I 增韧聚 丙蚌研 究曲 进展
和高流动性 。特别是对 P P的增韧 改性效果更 加明 显, 对传统 增韧剂 E D E R构成 了有 力竞争b 。 P M、 P j PE O 增韧 P 尤其引^ 注 目, 几年国 内李蕴能 、 P 近 张 金柱等陆续发表 了 P E O 增韧 P P的研 究论 文_ J他 4 , 们在研究中发现 ,O 具有较高 的剪切敏感性 , PE 加工 时与 P 相容性 好 , P 其表 观切变 粘度对 温度 的依 赖 性更接近 P , P 共混 时更容 易得 到较小 的弹性 P与 P

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

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。

无机粒子增强增韧阻燃聚丙烯的研究进展

无机粒子增强增韧阻燃聚丙烯的研究进展
质量 分数 增 加 而增 加 _ 。 5 ]
作 者 简 介 : 生 鹏 (9 7 ) 男 , 士 , 刘 16 一 , 博 副教 授 , 要 从 事 高 分子 基 主
基金 项 目 : 色 化 工 过 程 省 部 共 建 教 育 部 重 点 实 验 室 开 放 基 金 绿
( GCP2 0 0 0 9 8)
收 稿 日期 : 0 0 0 ~ 7 2 1 - 10
增韧剂使用 。C C 。的质量分 数小于 5 时 , 同 aO 能
时 增 强 和 增 韧 P 缺 口冲 击 强 度 随 纳 米 C C 的 P; a O。
复 合 材 料 的力 学 性 能 。 当 钛 酸 酯 偶 联 剂 的 用 量 为
C CO 质 量 的 2 时为 最 佳 。 a 。
பைடு நூலகம்
T i 等 对 C C 。 韧 P ho aO 增 P的研究 中, 选择
了 平均 粒 径分 别 为 O 0 m, . m 和 3 5 m 的 . 7f 0 7f . Ca CO。 在 用 量 相 同 的情 况 下 ,. m 的 C CO , 0 7t L a 对
P P具 有 最 佳 的 增 韧 效 果 。 ()纳 米 粒 子 2 纳 米 粒 子 填 充 聚 合 物 要 达 到 很 好 的增 强 、 韧 增
效果 , 必须使 纳米粒 子与聚合物在纳米尺度上 的均 匀分散 。常用 的无机 刚性纳米粒子主要有 C C 。 aO ,
SO , i 和碳 纳 米 管 等 。 iz TO 纳 米 C C 3 塑 料 工 业 中使 用 最 广 泛 的 纳 米 aO 是 填 料 之 一 。 由于 粒 子 的长 径 比小 , 期 以来 被作 为 长
无机 粒 子 增 强增 韧 阻燃 聚 丙 烯 的研 究进展

聚苯乙烯对等规聚丙烯β成核及增韧作用

聚苯乙烯对等规聚丙烯β成核及增韧作用

2021,33(2)MODERN PLASTICSPROCESSING AND APPLICATIONS聚苯乙烯对等规聚丙烯0成核及增韧作用刘晶如郭颖王凯(常州大学材料科学与工程学院,江苏省环境友好高分子材料重点实验室,江苏省光伏科学与工程协同创新中心,江苏常州213164)摘要:采用动态流变仪、扫描电子显微镜、广角X射线衍射仪以及力学性能测试研究了支化结构对聚苯乙烯(PS)诱导等规聚丙烯(PP)成核效率及增韧作用的影响&结果表明:支化结构的引入对PS在zPP中的分散性及其“成核效率有很大影响。

线形聚苯乙烯(IPS)与z PP基体之间较好的界面相互作用使得IPS具有良好的分散性、较高的"成核效率以及优异的增韧效果&与具有相同主链长度的IPS相比,三臂星形聚苯乙烯(sPS)和梳形支化聚苯乙烯(cPS)中支化结构的引入不利于&PP与PS分子链之间的相互扩散,因而分散性和增韧效果相对较差。

当加入质量分数为2%的IPS时!PP的断裂伸长率和冲击强度得到了显著提高&关键词:等规聚丙烯聚苯乙烯支化结构Q成核增韧DOI:10.19690/j.issn1004-3055.20200115/--Nucleating and Toughening Effect ofA VPolystyrene on Isotactic Polypropylene;A VLiu Jingru Guo Ying Wang Kaia v(School of Materials Science and Engineering,Changzhou University,Jiangsu Key \Laboratory of Environmentally Friendly Polymeric Materials,Jiangsu Collaborative JA VInnovation Center of Photovoltaic Science and Engineering,Changzhou,Jiangsu,213164) *v :Abstract:The effects of PS with branch structure on/^-nucleating efficiency anda v;toughening of&PP were investigated by dynamic rheological measurements,scanning:a velectron microscopy,wide-angle X-ray diffraction and mechanical property jj measurements.The results show that the introduction of branch structure f or PS has J great influence on i ts dispersibility in&PP and仔-nucleating efficiency.Favorable:a vjj interfacial interaction between linear polystyrene(IPS)and&PP matrix results in gooda v;dispersibility,high仔一nucleating efficiency and excellent toughening effect of IPS on&PP.Compared with the IPS with the same length of backbone,the introduction of branchA Vstructure for three-arm star-shaped polystyrene(sPS)and comb-like branchedA Vpolystyrene(cPS)may not be in favor of the chain diffusion between&PP and PS, \v JJ therefore relatively poor dispersibility and toughening effect are obtained.The elongationa v!!at break and impact strength of&PP were dramatically improved,especially with the additionof2%;PS.A MKey words:isotactic polypropylene%polystyrene;branch structure%/-nucleating;*v toughening等规聚丙烯(PP)增韧一直是高分子材料领域关注的,加入仔核剂是改善&PP性最行之的&无毒、价格低以及加工等,大分子仔核剂的开渐成为近年来的研究热点。

PP/EPDM共混体系增韧技术研究进展

PP/EPDM共混体系增韧技术研究进展
关键词 : 乙烯 /丙烯 /二烯 烃共 聚物 ; 中图分 类号 : T Q3 2 5 . 1 + 4
P晶增韧 以及 刚性 粒子增韧等方面对 P P / E P D M 共混体
系的 增 韧技 术 进 行 综 述 , 展 望了 P P增 韧 改 性 研 究的 发 展 趋 势 。
P; 刚性粒子 ; 增韧 文章编号 : 1 0 0 1 — 3 5 3 9 ( 2 0 1 3 ) 0 6 - 0 1 0 7 ・ 0 5
Ab s t r a c t: To u g h e n i n g t e c h n o l o g y o f PP/EP DM b l e n d s we r e d i s c u s s e d f r o m t h e a s p e c t s o f e t h y l e n e - p r o p y l e n e — d i e n e
橡胶改性 刚性 聚合 物抗断裂性能 的应用研究 , 自此橡胶增韧
塑料随之蓬勃发展起来 …。聚丙烯 ( P P) 是一种半晶聚合物 ,
具有优 良的力学 和耐热性能 , 同时具 有优 良的电绝缘性能 和
韧 转变”进行 了研究 , 发现 随着 E P DM 含 量的增 加 , 共 混物
的弯曲弹性模量 降低 , 熔体流动速 率 ( MF R ) 减小, 其 中动态
( C o l l e g e o f C h e mi s t r y a n d C h e mi c a l E n g i n e e i r n g , K e y L a b o r a t o r y o f E n v i r o r m a e n t - F r i e n d l y P o l y me i r c Ma t e i r a l s o f An h u i P r o v i n c e , An h u i U n i v e r s i t y , He f e i 2 3 0 6 0 1 , C h i n a )

高分子聚丙烯(PP)增韧改性技术

高分子聚丙烯(PP)增韧改性技术
性能 的影 响而 限制 发展应 用…。
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

不同弹性体增韧聚丙烯的性能研究

不同弹性体增韧聚丙烯的性能研究

热的刻蚀液刻蚀脆断面两分钟, 然后真空下干燥, 待刻蚀
液完全挥 发 、 喷金 后用 扫描 电镜 观察 断面 的形 态结 构.
14 试样 制备 .
1 实验 部分
1 1 原料Leabharlann .按 照 配方 设 计将 聚丙 烯 和 三元 乙丙 橡 、O 、 P P E E R等
弹性体胶预混 1 3次 , — 制成预混料, 再将预混料 、 其它助 剂一起混合加入双螺杆挤 出机反应挤 出, 造粒 , 加工温度
降.
关键词 : 聚丙烯; 兰元 乙丙胶 ; 增韧
中图分类号 :Q 5 . T 0 04 文献标志码 : A 文章编号 :6 4— 28 2 1 )2—05 0 17 5 4 ( 00 0 0 3— 3
聚丙烯( P 作为热塑料性塑聚合物在塑料领域有 十 P)
分广 泛 的应 用 . 其优 点是 密度小 、 刚性 和硬度 高 、 于加 工 易
岛津 公 司.
广泛的应用 , 人们常常通过添加弹性体来改善聚丙烯的韧 性. 提高聚丙烯韧性的弹性体种类 很多 , 最常用的是三元 乙丙胶 ( P M) 聚烯烃弹性体( O ) ED 、 P E 等.
P E是一种 乙烯 和高级 的 烯烃 共 聚的 弹性体 , 是 O 也

13 复 合材料 的性 能测 试 .
12 仪器 与设备 .
成型 , 产品综合性能优 良. 但也存在缺口冲击强度低( 特别 是低温缺 口冲击 )收缩率大、 、 抗蠕变性差 、 制品尺寸稳定
性差 、 易产生 翘 曲变形 等缺 点 . 要 使 得 聚 丙 烯 能够 更 容
同向双螺 杆挤 出机 :I 一 6南 京诚盟 化工机 械 有 限 SL 3 , l 公 司 ; 射 机 : H 0 广 东 泓 利 机 械 有 限公 司 ; 伸 试 验 注 J 5, P 拉 仪 : 国 Z C / 00 弯 曲试 验 仪 : 国 Z C WIK 德 WIK Z 1 ; 德 WIKZ C / Z I 洗缺 口仪 :WIK; OO; Z C 冲击 试 验 仪 :WIK;E 日本 Z C S M:

C-IL-006-聚丙烯 苯乙烯固相接枝聚合产物的链结构调控范志强-范志强

C-IL-006-聚丙烯 苯乙烯固相接枝聚合产物的链结构调控范志强-范志强

聚丙烯/苯乙烯固相接枝聚合产物的链结构调控范志强,邓清田,孙芳利,傅智盛浙江大学高分子系,高分子合成与功能构造教育部重点实验室,杭州 310027关键词:聚丙烯,苯乙烯,固相接枝,链结构自由基引发的聚丙烯(PP)熔融接枝或固相接枝聚合是改进聚丙烯的力学和加工性能的有效途径[1,2]。

然而,由于接枝反应中产生的聚丙烯链叔碳自由基非常容易发生β-断链反应,使接枝产物的分子量明显降低[1]。

另一方面,由于支链末端自由基之间可发生双基偶合终止,在接枝聚合中也极易发生交联反应,产生部分凝胶[3]。

即使在反应条件相对温和的固相接枝聚合中,仍难以避免这些副反应,导致接枝产物的性能受到严重影响。

本文介绍了研究苯乙烯在原生态球形聚丙烯粒子中进行自由基引发固相接枝聚合的结果。

我们探索了两种抑制聚丙烯固相接枝聚合中副反应的新途径。

第一种方法是对聚丙烯粒子进行退火处理,使其结晶度显著提高,晶片厚度增大,但粒子外形及内部孔隙结构并无明显变化,仍能吸收大量苯乙烯进行有效的固相接枝聚合。

对比退火处理前后的PP粒子中的接枝聚合,发现接枝效率差别不大(改变量在10 %以内),但用退火处理的原料合成的接枝共聚物中凝胶含量远低于未经退火处理的体系,聚合物的降解程度也显著降低。

因此,改变PP固相结构是调控接枝产物链结构的有效途径。

对此现象的解释为:PP片晶增厚使非晶区间距离增大,减小了接到PP上的PS自由基之间发生偶合终止的几率,从而抑制了凝胶的生成。

另一方面,非晶区比例降低导致PP链的自由基浓度降低,发生断链的几率明显降低。

另一种调控接枝产物链结构的方法是在聚合体系中加入适当量的氮氧稳定自由基(TEMPO)。

实验表明,向反应体系添加引发剂TBPB摩尔数0.1倍以上的TEMPO即可使产物的凝胶含量大幅度下降,聚合物的平均分子量显著提高,而产物的接枝率仅稍有下降。

推测TEMPO抑制副反应的机理为:TEMPO 与部分自由基结合成为稳定的结构,使发生链断裂和交联反应的几率大大降低。

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3结果与讨论 3.1交联剂的用量与xPs交联度的关系
有机刚性粒子与基材适当的模量差是刚性
表1交联剂的加入量与xPs的交联度关系
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粒子增强、增韧塑料的一个必要条件,Ps与PP基材虽有较大的刚性差,但线形或交联度太小的Ps粒
摘要:为了解交联聚苯乙烯()(Ps)微粒增韧聚丙烯的机理,用双螺杆挤出机将乳液聚合法合成的xPs微粒与均聚丙
烯(PP)共混复台,并研究了该复台材料的力学性能、断面形貌和结晶特性。电镜观测发现当)∞s粒子的交联剂用量不
少于6%帆)时.它们能在PP热熔融加工时均匀地分散在基体材料中而不团聚。力学性能测试表明PP中加入适量的
使材料韧性大幅提高。

35

30 25
l、_冒MEp5m卫=_占
2006年6月
晶型发生变化.有效促进PP异相成核结晶。成江等用x射线衍射分析发现pP中纳米碳酸钙的填充可以 降低芦晶向口晶的转化速率,促进卢晶的形成和保持,使填充PP材料的冲击强度得到大幅度提高”J。因 此无机填料的诱导结晶作用不可忽略。采用有机交联聚合物微粒代替无机粒子对ABs、Pc增韧的研究 已有报导,对此Kur“chi等提出了刚性有机微粒分散相的赤道上产生较高的静压强,使分散相粒子易屈 服而产生冷拉发生大的塑性形变,吸收大量的冲击能的“冷拉”概念p一。 我们认为交联聚合物刚性微 粒与聚合物有更优良的相容性,不会因熔融加工像线形聚合物一样产生熔化聚并,有比塑料基材更高的 模量,比无机填料更低的表面能等优点,因此能更好地分散在聚合物中起到增韧、增强作用。均聚丙烯 是一种脆性塑料,用这种粒子增韧PP的研究目前还比较少见,采用乳液聚合方法极易制各粒径可控的纳 米或超细级的交联聚苯乙烯(简称xPs)粒子,成本大大低于无机纳米填料。本文主要研究)口s粒子和弹 性体对PP的增韧作用和机理。
i唧act sn℃ngtll of t11e cofnposi钯matcr瑚will be almost three t油es of t11吐of PP XRD柚alysis and SEM
10u蜘ess 0bservation jIldicate也m theⅣedominant mechaIlism of the
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10
30 02
1.29
21.10
聚合物较好的相容性。交联度的提高,可使粒子加工中产生流动,能很好地均匀分散在基体中起到增强
作用,材料在破坏时使基体屈服吸收较大的能量从而使材料冲击强度提高。
3 2 2包覆SBs的xPs粒子复合聚丙烯的力学性能 刚性Ⅺ,s粒子要进一步发挥对树脂的增韧作用, 除有好的界面粘接外,还需两相问要有一定厚度
第20卷第3期 2006年6月
高枝化学:工程学报 Joum鲥ofCh锄icm Engin蚶ing 0fChinese Un№碍n油
文章编号l 1003-9015(2006)03一0485.04
交联聚苯乙烯刚性粒子增韧聚丙烯研究
No 3、b120 Jum 2006
邬润德,童筱莉,郝留成 (浙江工业大学化学工程与材料学院,浙江杭州310014)
后,其诱导口结晶作用明显消失,此时PP的增韧可认为是复台材料受到冲击时,)(Ps粒子通过相容性优良的界面橡
胶层产生丈形变和空穴化作用耗散能量的结果。
关键词:交联聚台物粒子聚丙烯:结晶:增韧
中国分类号,0631 2l:T0325 12;0632 13
文献标识码:A
Research on Cmss—lin姑ng Polys留nne Rigid ParticIes.I.ougheⅡed Polypropylene
将聚丙烯、配方量的聚合物刚性粒子)口s、PP-g-Ps、SBs、适量液体石蜡加入高速搅拌机,搅拌 3min’使xPs均匀地粘在粒料上,混合料经18¨190℃挤出造粒。在190℃注塑标准样。试样拉伸性能 测试按GBl048-79测试,测试温度为(23±1)℃。冲击性能按GBl048-79进行,测试温度为(23±1)℃。
m啦rⅫwere studied SEM observalion nnds that theⅪ’S particles containing no less th锄6%(聃帕crosslinker
would disperse well血PP ma仃ix wimout coagulation dl】ring melting pmcess.The resu怕Of mechanical tests
thc卢cfystaIliza士ion of PP,柚d in也is c如e,n is considcred mat the toughenin窑IncchaIlism comes nDm the
dissipated energy due t0 tlle Iaf薛dcfo姗ation of the rIlbber Iayer interface柚d a 1a嘻e锄ount of microvoid fomation,which is caused by ttle cavi诅tion in ttle stretched rubber she¨under impad load
tcnsile舭ngth show tllat me
ofme modi矗ed PP changcs slightly,while恤e Charpy notcbed impact s们ngtll is
dr锄atically improved When tlle XPS particles arc enc叩sul疵d w汕SBS elastome‘the Charpy notckd
2实验部分
2.1实验的主要原料及试剂 PP(s1004)扬子石化生产.sBs(1401)北京燕山石化生产,PP-g-Ps(Ps接枝率5.7%),)砰s粒子(平均
粒径80nm、160nm)实验室自制,制各方法参见文献【5]。 2.2主要仪器设备
扫描电子显微镜(SEhDS4700型,Hitachi,Ltd.:x衍射分析ThernloARLScn订AGx’TRAx,美国 热电公司:微机控制电子万能材料试验机CMT5104,深圳新三思计量技术有限公司:塑料冲击实验机 cHARPY,)(cJ-4,吴忠材料实验机有限公司。 2.3试样制备与力学性能测试
pmpcnies,mo咖Iogy锄d polys吨nc(ⅫS)panicles,which眦syIltllesizedby emulsion poIymeriza士ion,were bIendcd wim PP mrough
a州n-scrcw e)dnldeL and tt圮fnechanicaI
crystal characteristic of t11e composite
钝化和终止裂纹。章永化等f11发现聚乙烯蜡插层的有机蒙脱土可进一步被PP插层,同时使一部分PP的
收稿日精I 2∞}11.29}修订日期I 2005.Oot3。 作者筒介·邬润德(194s.)J男,浙江杭州人,浙江工业大学教授.通讯联幂人:邬润镍.E_manI州d@面m edu钟
万方数据
高校化学工程学报
断面显示有许多均匀分布,直径几乎比Ⅻs粒子扩大了一倍(约320 m)的小坑和粒子。粒径的扩大是其
与sBs包覆的结果,粒子和基材界面比图1、2断面明显模糊,复合PP是典型的韧性破坏,照片上黑色
的空穴是粒子被拔出时留下的,边上白囤是粒子受拔时基体屈服留下的痕迹,材料的冲击强度有明显提
高(缺口抗冲强度53 kJ-cm4),说明冲断时被拔粒子受到垂直于应力方向的压缩应力作用吸收大量能量,
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(、蚋,平均直径80m的纳米xPs粒子复合
聚丙烯的冲击断面图,粒子有良好的分散,
材料破坏面明显有基材和xPS粒子界面受 拔而产生较大隆起的痕迹,这归因于刚性 Ⅺ,s粒子具有比无机填料低的表面能和与
表2 xPs粒子改性聚丙烯结果o[Ps粒径80nm,交联剂6%【wq)
T日ble2 The钍pe^men乜result ofPPmod踊ed byⅪ珞
Key words: cross-1inking polymer particIe; p01ypropylene:crystalline; toughened
1前

对超细无机填料进行研究发现,其复合聚合物可产生增韧、增强作用,其机理是分散相粒子的应力
集中和引发粒子周围的树脂产生银纹和剪切带,吸收大量的能量,同时刚性粒子又能阻止裂纹的扩展,
子在热熔加工中易粘并、变形,不能保持球状,不利于增韧改性。通过甲苯萃取法测得交联剂用量对Ⅻs 的交联度的影响如表1,当交联剂用量达6%(、均时交联度基本达稳定值。图1(a)显示粒径160m的Ⅺ。s
粒子由于较少交联剂(3%),在熔体加工后粒子有明显的变形、粘连和结块,分散状态较差。当交联剂增
加到6%时,粒子形态和分散状态大大好转,见图l(b)。
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