HDPE增韧改性相关知识
增韧理论
增韧理论塑料共混改性的一个重要内容是提高一种塑料的韧性，使其满足使用场合和环境对材料韧性的要求。
比较成熟的是橡胶（弹性体）增韧塑料技术，但近几年也发展了非弹性体增韧技术，如无机刚性粒子增韧塑料等。
(1) 弹性体增韧机理弹性体直接吸收能量，当试样受到冲击时会产生微裂纹，这时橡胶颗粒跨越裂纹两岸，裂纹要发展就必须拉伸橡胶，橡胶形变过程中要吸收大量能量，从而提高了塑料的冲击强度。
(2) 屈服理论橡胶增韧塑料高冲击强度主要来源于基体树脂发生了很大的屈服形变，基体树脂产生很大屈服形变的原因，是橡胶的热膨胀系数和泊松比均大于塑料的，在成型过程中冷却阶段的热收缩和形变过程中的横向收缩对周围基体产生静水张应力，使基体树脂的自由体积增加，降低其玻璃化转变温度，易于产生塑性形变而提高韧性。
另一方面是橡胶粒子的应力集中效应引起的（3）裂纹核心理论橡胶颗粒充作应力集中点，产生了大量小裂纹而不是少量大裂纹，扩展众多的小裂纹比扩展少数大裂纹需要较多的能量。
同时，大量小裂纹的应力场相互干扰，减弱了裂纹发展的前沿应力，从而，会减缓裂纹发展并导致裂纹的终止。
（4）多重银纹理论由于增韧塑料中橡胶粒子数目极多，大量的应力集中物引发大量银纹，由此可以耗散大量能量。
橡胶粒子还是银纹终止剂，小粒子不能终止银纹。
（5）银纹-剪切带理论这是业内普遍接受的一个重要理论。
大量实验表明，聚合物形变机理包括两个过程：一是剪切形变过程，二是银纹化过程。
剪切过程包括弥散性的剪切屈服形变和形成局部剪切带两种情况。
剪切形变只是物体形状的改变，分子间的内聚能和物体的密度基本不变。
银纹化过程则使物体的密度大大下降。
一方面，银纹体中有空洞，说明银纹化造成了材料一定的损伤，是亚微观断裂破坏的先兆；另一方面，银纹在形成、生长过程中消耗了大量能量，约束了裂纹的扩展，使材料的韧性提高，是聚合物增韧的力学机制之一。
所以，正确认识银纹化现象，是认识高分子材料变形和断裂过程的核心，是进行共混改性塑料，尤其是增韧塑料设计的关键之一。
HDPE
前言高密度聚乙烯（HDPE）无毒，价廉，质轻，优异的耐湿型及化学稳定性，易成型加工，是广泛应用的塑料材料之一。
但HDPE制品受韧性不够高、硬度低、环境应力开裂能差等限制，不能广泛用作结构材料。
因此，对HDPE进行增韧改性研究，开发高强高韧HDPE共混材料已经变得相当重要。
本文介绍了HDPE的性质参数、牌号分类等基本理论，总结了HDPE的应用和发展趋势，继而阐述了增韧改性的一些理论及方法。
最后通过实验的方法验证HDPE添加纳米刚性例子增韧改性的机理。
以期通过对该理论的理解和深入探讨以达到HDPE管道在低温下增韧改性的目的。
1.HDPE简介高密度聚乙烯，英文名称为“High Density Polyethylene”，简称为“HDPE”。
聚乙烯（PE）是结构最简单的高分子聚合物，也是应用最广泛的高分子材料。
它是由重复的–CH2–单元连接而成的。
PE通过乙烯CH2=CH2加聚而成，PE的性能取决于它的聚合方式。
分子结构以线型结构[1]为主，支链极少，密度高（0.941-03965g/cm3），结晶度达80～90% ，非极性的热塑性树脂，分子量在200,000到500000 ，软化点为125～135℃，脆化温度 -70℃，使用温度可达100℃，熔点约131℃。
不同的催化剂[2]被用于生产定制特殊性能聚合物。
这些变量相结合生产出不同用途的HDPE品级；在性能上达到最佳的平衡。
在中等压力（15-30大气压），有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯（HDPE）。
这种条件下聚合的PE 分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。
2.HDPE的物理化学性能HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。
原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。
PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。
某些种类的化学品会产生化学腐蚀，例如腐蚀性氧化剂（浓硝酸），芳香烃（二甲苯）和卤化烃（四氯化碳）。
PE简介
PE简介1.分子结构特点聚乙烯（PE）是结构最简单的高分子聚合物，也是应用最广泛的高分子材料。
它是由重复的–CH2–单元连接而成的。
PE通过乙烯CH2=CH2加聚而成，PE的性能取决于它的聚合方式。
分子结构以线型结构为主，支链极少，密度高（0.941-03965g/cm3），结晶度达80～90% ，非极性的热塑性树脂，分子量在200,000到500000 ，软化点为125～135℃，脆化温度 -70℃，使用温度可达100℃，熔点约131℃。
不同的催化剂[2]被用于生产定制特殊性能聚合物。
断裂伸长率是聚乙烯树脂的一个重要质量指标，它不仅对挤塑加工性能有明显影响，对注塑、吹塑制品的使用性能也有一定影响。
HDPE基本的物性参数有：熔融指数（MFR）、密度（D）、分子量分布（MWD）、分子量（MW）和和添加剂。
其中前三项是影响HDPE断裂伸长率的主要因素。
各种等级HDPE的独有特性是这几种基本变量的适当结合，不同的催化剂被用于生产定制特殊性能聚合物。
这些变量相结合生产出不同用途的HDPE品级；在性能上达到最佳的平衡。
在实际生产中，通过改变这几个基本物性参数来实现对其它使用特性的控制。
2.物理化学性能英文名称:Polyethylene（简称PE）比重:0.94-0.96克/立方厘米成型收缩率:1.5-3.6% ，成型温度： 140-220℃。
特点：耐腐蚀性,电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,可以氯化,化学交联、辐照交联改性,可用玻璃纤维增强.低压聚乙烯的熔点,刚性,硬度和强度较高,吸水性小,有良好的电性能和耐辐射性;高压聚乙烯的柔软性,伸长率,冲击强度和渗透性较好;超高分子量聚乙烯冲击强度高,耐疲劳,耐磨. 低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件;高压聚乙烯适于制作薄膜等;超高分子量聚乙烯适于制作减震,耐磨及传动零件.成型特性：1）结晶料,吸湿小,不须充分干燥,流动性极好流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,保压充分.不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大.注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形.2）收缩范围和收缩值大,方向性明显,易变形翘曲.冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统.3）加热时间不宜过长,否则会发生分解.4）软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模.5）可能发生融体破裂,不宜与有机溶剂接触,以防开裂.3. 冲击性能3.1材料的强度及冲击理论强度是材料抵抗变形或破坏的能力；破坏现象泛指材料所产生的断裂、疲劳、磨损等物理力学性能的失效行为。
PP改性知识大全(含配方)
PP改性知识大全（含配方）（塑料技术咨询）P是一种常用的塑料原料，也是常用的改性原料之一，对其改性方法可分为填充改性、增强增韧改性、共混改性及功能性改性四种，以下为您详细介绍。
填充改性增强增韧改性增强材料：玻璃纤维、石棉纤维、单晶纤维和铍、硼、碳化硅等，另外填料改性中的云母、滑石粉处理好时，也能作为增强材料用。
增韧配方设计注意事项：1、弹性体与树脂的相容性要好塑料的极性大小为：纤维素塑料＞PA＞PF＞EP＞PVC＞EVA＞PS＞PP/HDPE/LDPE/LLDPE；弹性体的极性大小为：丁晴胶＞氯丁胶＞丁苯胶＞顺丁胶＞天然胶＞乙丙胶。
高极性树脂选用高极性弹性体，低极性树脂选用低极性弹性体。
2、相容剂：适当的相容剂，可提高两者的相容性。
常用的相容剂为树脂或增韧剂的马来酸酐或丙烯酸类接枝物。
3、弹性体的协同作用：不同品种的弹性体一起加入会有协同作用，如在PP增韧配方中，EPDM和ABS复合加入增韧效果好。
4、需要考虑的其他因素：透明级——MBS；阻燃级——CPE；耐候级——CPE、ACR、EVA；低成本——CPE及EVA；不同弹性体价格高低顺序为：MBS＞ACR＞ABS＞NBR＞CPE＞EVA。
5、刚性补偿：为了弥补刚性的损失，需在配方中加入碳酸钙、滑石粉及云母粉等刚性填料；还可在弹性体增韧体系中加入AS、PMMA等刚性有机树脂。
6、弹性体的加入量：一般情况下，弹性体的加入量有一个最佳值。
如在PVC中加入MBS时，加入量15%为最大值。
7、协同加入加工助剂：对于弹性体加入量大的增韧配方，除ACR弹性体外，都能增加熔体的黏度。
为此，大都需要加入润滑剂或加工助剂，以改善其加工性能。
8、弹性体的粒度：弹性体的粒度对增韧效果影响很大。
按弹性体增韧理论，对脆性树脂如PS、PP等弹性体的粒度可相对大些；而对于韧性好一些的树脂如PVC、POM、PET等，弹性体的粒度可相对小些。
无机刚性粒子增韧配方设计举例o PP/碳酸钙增韧体系用1250目碳酸钙，经烷基羧酸盐偶联体系高效活化处理后，在PP(2401)中加入20%时，冲击强度可提高10%以上，对此体系，如在用主偶联剂烷基羧酸盐处理的同时，用助偶联剂改性石蜡或EPDM处理，在碳酸钙加入量达到30%时，复合材料的冲击强度会提高20%以上。
HDPE的增韧改性机理
㈡刚性粒子增韧
进一步的研究表明，如果在体系中加非反应性助偶联剂，-改性石蜡（NR) ，NR会与各种偶联剂的长链末端通过分子间力的作用产生良好的相容性， 使NR倾向于分布在碳酸钙与HDPE基体之间的界面处，从而使NR取代偶联 剂与HDPE基体发生作用，形成一种新的相界面，由于这两相界面的形成， 一方面改善了碳酸钙与HDPE之间的界面粘结状态，另一方面增大了碳酸钙 与HDPE间力学作用层的厚度，使材料在保持较好的综合性能的同时，冲击 韧性得到大幅度提高。（改性通常是将蜡进行化学改性，改变其理化性质。 由于引进了极性基团，蜡的表面性质发生了变化，其乳化胜、溶解性、阻燃性、
㈠弹性体和/或韧性好模量低的树脂增韧
研究表明，HDPE／NBR共混物的冲击断面呈平行排列的 丝状结构，可认为是试样断裂时银纹扩展为裂纹留下的痕迹， NBR以微细结构分散于HDPE中，当受力后能引发大量银纹， 使共混物显示高的冲击性能。
1.2HDPE与韧性好模量低的树脂共混 HDPE/LLDPE(线型低密度聚乙烯)、HDPE/CPE(氯化聚 乙烯)、HDPE/EVA(乙烯一醋酸乙烯共聚物) 、 HDPE/mPE(茂金属聚乙烯)、HDPE/PVA(聚乙烯醇)短纤维 共混体系等。
HDPE增韧改性尚待解决的问题
用弹性体增韧：其一，HDPE是一类非极性结晶性聚合物，通常情况下易形
成结晶聚合物，与弹性体的相容性差，相界面结合力小，易发生界面脱粘;其二弹 性体作为分散相，未适度交联，外力作用下易发生分子间滑脱而产生“空化”;其 三，欲呈现高的冲击强度，必须加大弹性体的质量分数，使增韧HDPE中刚性低的 成分太多。
采用刚性粒子增韧或者弹性体与刚性粒子并用增韧，刚性下 降的幅度不大，甚至有的会有所提高，但是存在如下不足: 其一，一般要求HDPE本身的韧性就要好，如50005型;其二， 增韧的效果不太明显，韧性提高的幅度不太大;其三，也有 一些增韧体系能使HDPE的韧性大幅度提高，但同时也使刚 性显著降低了。其四，使增韧HDPE的密度增大。
改性塑料增强原理以及常见配方汇总（收藏！）
改性塑料增强原理以及常见配方汇总（收藏！）改性塑料是应用涉及面广、科技含量高、能创造巨大经济效益的一个塑料产业领域，而塑料改性技术更是几乎深入到所有塑料制品的原材料与成型加工过程。
一.改性塑料增强原理1、常见的塑料改性技术主要有：（1）增强技术，包括纤维增强、自增强、分子增强；（2）增韧技术；（3）填充改性；（4）共混与塑料合金技术；（5）阻燃技术；（6）纳米复合技术；（7）反应接枝改性；（8）耐老化；（9）功能化改性，包括导电、抗静电、导热和发光等；（10）热塑性弹性体技术。
2、增强塑料：为了进一步改善塑料的力学性能，常在塑料中加入玻璃纤维(简称玻纤),滑石粉、云母、碳酸钙、高岭土、碳纤维等增强材料，以树脂为母体及粘结剂而组成新型复合材料。
3、增强塑料采用的树脂及材料：4、增强原理：增强材料具有较高的强度和模量。
树脂具有优良物理、化学(耐腐蚀、绝缘、耐辐照、耐瞬时高温烧蚀等)和加工性能。
树脂与增强材料复合后，增强材料可以起到增进树脂的力学或其他性能，而树脂对增强材料可以起到粘合和传递载荷的作用，使增强塑料具有优良性能。
可以起到增量作用的粒状材料有粘土、钛白粉、砂、玻璃粉和木粉等；可用作流变控制剂的有云母、石棉和硅胶等；可以提高热变形温度的有云母和短玻璃纤维等；无机物粒料的作用：提高制品的阻燃、耐热和抗收缩性。
5、增强塑料的分类：二.改性塑料增强原理常见配方1.高性能玻璃纤维增强PP配方组成：均聚PP（F401）54%GF 30%偶联剂K-550 0.5%PP-g-MAH 5%POE-g-MAH 10%润滑剂0.5%加工条件：（1）挤出造粒温度180~230℃；螺杆转速320r/min（2）注塑成型温度190~210℃相关性能：拉伸强度/MPa70弯曲弹性模量/GPa 1.5热变形温度/℃160冲击强度/(J/m) 402.玻璃纤维增强PP配方组成：PP51%LDPE 5%玻璃纤维（5mm）40%顺丁烯二酸化PP 4%相关性能：拉伸强度/MPa97弯曲弹性模量/GPa 7.44冲击强度/(J/ m2) 138.83.玻璃纤维增强PP配方组成：PP58%硅烷处理玻璃纤维30%纸浆6%不饱和羧酸改性聚烯烃6%4.GF/液晶复合增强PP配方组成：PP70%TLCP 5%GF 30%注：GF长度＜4mm，用双马来酰亚胺处理，TLCP热致溶液聚合物，对羟基苯甲酸（PHB）于PET的共聚酯（60/40）。
常用塑料改性及其加工工艺
常用塑料改性及其加工工艺1.引言塑料是一种常见的材料，具有轻质、可塑性强、成本低等优点，因此在各个行业广泛应用。
然而，传统塑料在一些特殊条件下的性能可能无法满足需求，因此需要通过改性来改善其性能。
本文将介绍常用的塑料改性方法及其加工工艺。
2.塑料改性方法（1）填料改性：在传统塑料中加入填料是常用的一种改性方法。
填料可以是无机物或有机物，如纤维素、玻璃纤维、硅酸盐等。
填料的添加可以改善塑料的强度、硬度、硬度、导热性等性能。
（2）增韧剂改性：增韧剂是指在塑料中加入的一种能够增加塑料韧性的物质。
常用的增韧剂有高分子增韧剂、溶胀增韧剂等。
通过增韧剂的添加，塑料的韧性和冲击吸收能力可以得到显著增加。
（3）增塑剂改性：增塑剂是一类能够增加塑料柔韧性和可塑性的物质。
常用的增塑剂有邻苯二甲酸酯（Phthalate）类、环氧化物类、羧酸酯类等。
通过增塑剂的添加，塑料的柔韧性和可塑性可以得到显著增加。
（4）交联改性：交联是通过化学交联或物理交联的方式改变塑料分子结构的一种方法。
通过交联，可以提高塑料的热稳定性、耐化学品性能和力学性能。
3.塑料改性加工工艺（1）挤出成型：挤出成型是常用的将改性塑料加工成型的方法之一、具体操作步骤包括塑料颗粒的熔化、连续挤出、冷却固化等。
该工艺适用于生产管材、板材、棒材等各种形状的产品。
（2）注塑成型：注塑成型是通过将改性塑料注入模具中并冷却固化来制造塑料制品的工艺。
具体操作步骤包括模具的闭合、塑料熔化注入、冷却固化、模具开启等。
该工艺适用于生产各种形状的塑料制品，如盖子、盒子、容器等。
（3）吹塑成型：吹塑成型是通过将改性塑料加热熔化后吹入模具中并冷却固化来制造中空塑料制品的工艺。
具体操作步骤包括塑料颗粒的熔化、吹塑成型、冷却固化等。
该工艺适用于生产塑料瓶、塑料桶等中空产品。
（4）压缩成型：压缩成型是通过将改性塑料加热软化后放入模具中，并施加一定的压力使其冷却固化来制造塑料制品的工艺。
HDPE的增韧改性机理
㈡刚性粒子增韧
添加增容剂能很好的提高增韧效果。秀萍卿等人在 HDPE/As共混体系中加入一定量的氯化聚乙烯接枝(丙烯睛 一苯乙烯)共聚物(CPE一g一S)作为相容剂. 另外还可以用紫外线辐射，电子束辐照，γ射线辐照。 2.2无机刚性粒子增韧 无机刚性粒子有很多，常见的有碳酸钙，硅灰石，高岭 土，水镁石，蒙脱土，方解石，碳纳米管等。最常用的是 碳酸钙。为了提高填料与基体的相容性和界面粘接强度， 需对碳酸钙进行表面处理。
㈠弹性体和/或韧性好模量低的树脂增韧
研究表明，HDPE／NBR共混物的冲击断面呈平行排列的 丝状结构，可认为是试样断裂时银纹扩展为裂纹留下的痕迹， NBR以微细结构分散于HDPE中，当受力后能引发大量银纹， 使共混物显示高的冲击性能。
1.2HDPE与韧性好模量低的树脂共混 HDPE/LLDPE(线型低密度聚乙烯)、HDPE/CPE(氯化聚 乙烯)、HDPE/EVA(乙烯一醋酸乙烯共聚物) 、 HDPE/mPE(茂金属聚乙烯)、HDPE/PVA(聚乙烯醇)短纤维 共混体系等。
㈡刚性粒子增韧
进一步的研究表明，如果在体系中加非反应性助偶联剂，-改性石蜡（NR) ，NR会与各种偶联剂的长链末端通过分子间力的作用产生良好的相容性， 使NR倾向于分布在碳酸钙与HDPE基体之间的界面处，从而使NR取代偶联 剂与HDPE基体发生作用，形成一种新的相界面，由于这两相界面的形成， 一方面改善了碳酸钙与HDPE之间的界面粘结状态，另一方面增大了碳酸钙 与HDPE间力学作用层的厚度，使材料在保持较好的综合性能的同时，冲击 韧性得到大幅度提高。（改性通常是将蜡进行化学改性，改变其理化性质。 由于引进了极性基团，蜡的表面性质发生了变化，其乳化胜、溶解性、阻燃性、
用偶联剂活化
用有机物活化 用聚合物活化 1.用偶联剂活化 偶联剂是一种增加无机物与有机聚合物之间 亲和力，且具有两性结构的物质，偶联剂在无机 物和聚合物之间通过物理的缠绕，或进行某种化 学反应，形成牢固的化学键，从而使两种性质大 不相同材料紧密结合起来。用于活化碳酸钙粉体 常见的偶联剂有钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和 硅烷偶联剂等。
HDPE的官能化及对废PET增韧的研究
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关 键 词 ： 高密 度 聚 乙 烯 接枝 废 饮 料 瓶 片 聚对 苯 二 甲酸 乙二 醇 酯 增 韧
Ｓ ｕ ｎ Ｆｕ ｔｏ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｇ ｎ ｉｙ Ｐｏ ｙ ｔ ｙ ｅ ｅ ｔ ｄｙ ｏ ｎｃ ｉ ｎ ｌｚ ｔｏ ｆ Ｈｉ ｈ Ｄｅ ｓ ｔ ｌ ｅ ｈ ｌ ｎ
现 代 塑 料 加 工 应 用
・
２０ ０９ 年 第 ２ １卷 第 ５期
１６ ・
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高分子材料的增韧改性与增强改性
高分子材料的增韧改性与增强改性点击上方「材料科学与工程」快速关注材料类综合、全面、专业的微信平台增韧改性韧性是表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，材料的韧性，可以用材料形变至断裂点时所吸收的应变能来表征。
一般可以用冲击强度来表示材料的韧性，冲击强度是度量材料在高速冲击下韧性大小和抗断裂能力的参数。
1、弹性体增韧机理增韧改性添加弹性体传统方法是是添加橡胶颗粒，现在发展到添加各种新型弹性体。
弹性体颗粒的作用主要是引发塑料基体产生大量的银纹和剪切带，并控制银纹的扩展。
在弹性粒子和塑料的界面具有很好的粘结作用的条件下，塑料基体产生大量的银纹和剪切带，直接吸收冲击能，并且剪切带还可以终止银纹，阻止其发展成为裂纹。
对于脆性基体而言，弹性颗粒主要在塑料基体中诱发银纹，对于有一定韧性的基体，橡胶（弹性）颗粒主要诱发剪切带。
对此，有三种理论提出来：微裂纹理论、多重银纹理论和剪切屈服理论。
在实际的弹性体增韧塑料试样拉伸过程中，由于剪切变形导致高分子的取向接近于拉伸方向，从而更利于银纹产生，所以可以认为，正是由于剪切带与银纹的这些相互作用，促使材料具有更好的增韧效果。
常用弹性体增韧材料有：高抗冲击树脂，如CPE、MBS、ACR、SBS、ABS、EVA、改性石油树脂（MPR）等；高抗冲击橡胶，如乙丙橡胶（EPR）、三元乙丙橡胶（EPDM）、丁腈胶（NBR）、丁苯胶、天然胶、顺丁胶、氯丁胶、聚异丁烯及丁二烯胶等。
增强改性在聚合基体中加入第二种物质，则形成“复合材料”，通过复合来显著提高材料力学强度的作用称为“增强”作用。
能够提高聚合物基体力学强度的物质称为增强剂或活性填料。
经常被熟知的塑料增强是添加补强填料和纤维，除此之外还有液晶增强和纳米材料增强等。
1、填料增强改性粉状填料粒子的活性表面较强烈的吸附聚合物的分子链，形成链间的物理交联。
吸附了分子链的这种粒子能起到均匀分布负荷的作用，降低了材料发生断裂的可能性，从而起到了增强的作用。
简述增韧改性不饱和树脂的方法
来源于：注塑塑胶网简述增韧改性不饱和树脂的方法不饱和聚酯树脂(UPR)增韧增强改性，是改善其性能的重要方面。
为克服纯UPR固化物存在的性脆、模量低以及由体积收缩引起的制品翘曲和开裂变形等缺点，扩大其应用范围，就必须对其进行增韧增强改性。
UPR增韧增强改性方法首先是通过改变主链结构增韧增强，目的是提高UPR主链的对称性，可使其分子结构在固化过程中免受破坏，从而提高力学性能。
如制备的高分子质量间苯型UPR的力学性能就优于邻苯型UPR，原因就是因为间苯型UPR主链的对称性好于邻苯型UPR。
在UPR主链中引入柔性链段，可以有效改善UPR的脆性。
如将己二酸作为韧性改性剂引入到主链中，制成双环戊二烯(DCPD)型UPR，其韧性得到了显著提高。
将UPR的端羧基和端羟基封闭，可以得到综合性能优异的UPR。
又如用半缩聚法合成的分子质量高，且分布窄的DCPD型UPR的综合性能，优于191UPR 也就是这个原因。
其过程是首先DCPD对UPR的端基封闭作用，既降低了一COOH和一OH等亲水基团含量又增大了空间位阻，使端基上的酯键受到保护，从而提高了UPR的化学稳定性，耐水、耐酸、耐碱等性能。
其次这种封端作用也减少了树脂中的热不稳定单元，并使大部分端基成为活性点，交联点增多，使固化物更加密实、提高了固化物的耐热能力；最后，DCPD的引入还缩短了聚酯分子链，增加了单位分子链上的双键数目，同时UPR分子链上的端基活性点在引发剂、催化剂存在下打开、交联，在表面较快地生成一层膜，使UPR的固化不受氧气的影响，其表干和实干时间均比191UPR短。
纤维增韧增强UPR用各种纤维，如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等增强UPR应用极为普遍。
过去对这类材料的降解问题考虑较少，造成了很大的环境污染。
近来，纤维增强增韧UPR的降解性能开始得到重视和研究。
制备可降解的纤维增韧增强UPR的方法，主要有应用可降解的纤维和合成具有降解性能的UPR基体树脂2种。
mPE—g—MAH对HDPE／木粉复合材料的改性
Ｑｉｇ ａ ｉｅ ｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ６ ０ ２ ｎ ｄ ｏ Ｕｎｖ ｒ ｉｙｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ，２ ６ ４ ）
木塑复合材料
马 来 酸 酐 接 枝 茂 金 一 聚 乙 烯 增 韧 相 窖 剂
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现 代 塑 料 加 工 应 用
２０ ０６年 第 １８ 卷 第 １期
Ｍ０ＤＥＲＮ ＰＬＡＳ ＣＳ ＰＲ０ＣＥＳ ＮＧ ＴＩ ＳＩ ＡＮＤ ＡＰＰＬＩ ＣＡＴＩ ＯＮＳ
最全的塑料改性知识汇总技术
最全的塑料改性学问汇总技术一、什么是改性塑料？在通用塑料和工程塑料的基础上，通过物理、化学、机械等方式，经过填充、共混、加强等加工方法，改善塑料的性能或加添功能，对塑料的阻燃性、强度、抗冲击性、韧性等机械性能得到改善和提高，使得塑料能适用在特别的电、磁、光、热等环境条件下。
二、塑料改性技术的应用范围从原材料树脂的生产到多种规格及品种的改性塑料母料的生产；应用于几乎全部的塑料制品的原材料与成型加工过程中。
塑料改性的应用范围很广泛，几乎全部塑料的性能都可通过改性方法得到改善。
如塑料的外观、透亮性、密度、精度、加工性、机械性能、化学性能、电磁性能、耐腐蚀性能、耐老化性、耐磨性、硬度、热性能、阻燃性、隔绝性等方面。
为了降低塑料制品的成本、改善性能、提高功能，都离不开塑料改性技术。
三、塑料改性方法物理改性：原则上不发生化学反应，重要是物理混合过程。
在物理改性过程中往往也伴随有化学反应的发生。
化学改性：在聚合物分子链上通过化学方法进行嵌段共聚、接枝共聚、交联与降解等反应，或者引入新的官能团而形成特定功能的高分子材料。
四、塑料重要改性技术手段1.填充通过给一般塑料加入无机矿物（有机）粉末，改善塑料材料的刚性、硬度、耐热性等性能。
填充剂种类繁多，其特性也极多而杂。
塑料填充剂（fillerforplastics）的作用：提高塑料加工性能、改进物化性质、加添容积、降低成本。
塑料增量填充剂应具备的特性：（1）化学性质不活泼，呈惰性，不与树脂及其他助剂发生不良反应；（2）不影响塑料的耐水性、耐化学药品性、耐候性、耐热性等；（3）不降低塑料的物理性能；（4）可以大量填充；（5）相对密度小，对制品的密度影响不大；（6）价格相对低廉。
2.加强1）措施：通过在加入玻璃纤维、碳纤维等纤维状物质。
2）效果：可以明显改善材料的刚性、强度、硬度、耐热性，3）不良影响：但很多材料会导致表面不良和韧性明显降低。
4）加强原理：加强材料具有较高的强度和模量；树脂具有很多固有的优良物理、化学（耐腐蚀、绝缘、耐辐照、耐瞬时高温烧蚀等）和加工性能；树脂与加强材料复合后，加强材料可以起到增长树脂的力学或其他性能，而树脂对加强材料可以起到粘合和传递载荷的作用，使加强塑料具有优良性能。
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。
POE与HDPE对PP的协同增韧改性
1. 前言聚丙烯（PP）是五大通用塑料之一，纯PP存在低温脆性高、成型收缩率大、缺口敏感度高及缺口冲击强度低等缺点，限制了PP的进一步推广应用[1,2]。
为了改善PP性能上的不足，国内外对PP进行了大量的增韧改性研究，在共混改性和多相共聚方面取得了突破性的进展[3]。
对PP的增韧改性可以通过共混改性[4]、共聚改性与添加成核剂来实现[5,6]，近年来共混改性和填充增韧改性成为国内外研究的重点[7]。
但单纯加入改性材料会降低复合材料的刚性[8,9]，如在PP中加入高密度聚乙烯（HDPE）可使PP在保持一定强度的前提下提高PP的低温抗冲击强度[10]，但因HDPE与PP的相容性有限，两者间的界面粘附较弱，使HDPE/PP混合材料的力学性能下降。
通过添加相容剂有助于改善HDPE/PP的相容性，从而进一步提高共混材料的低温冲击强度及综合力学POE与HDPE对PP的协同增韧改性苏羽航1,3林渊智1,2林爱琴1,2陈美燕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：以两种高密度聚乙烯（HDPE）和三种聚烯烃弹性体（POE）为增韧剂，对聚丙烯（PP）进行共混改性，探讨增韧剂结构和含量对PP韧性和流动性能的影响规律，获得了最佳混合比。
实验发现：POE和HDPE有增韧效果,POE的效果优于HDPE；但降低其熔体质量流动速率（MFR）。
当POE:HDPE:PP为25:15:60时，三元复合体系的简支梁缺口冲击强度为74.21KJ•m-2,较纯PP提高了13倍。
关键词：聚丙烯高密度聚乙烯聚烯烃弹性体增韧改性Toughening modification of PP by POE/HDPESu Yuhang1,2Lin Yuanzhi1,2Lin Aiqin1,3Chen Meiyan1（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：Two kinds of high density polyethylene (HDPE) and three kinds of polyolefin elastomer (POE) as toughening agent were blended with polypropylene (PP) for toughening. The effects of the structureand content of modifiers on the modification were studied to obtain the optimal blend content ratio. Itis found that the toughening effect of POE was better than HDPE while the melt mass flow rate(MFR) decreased with the addition of toughening agent. When POE:HDPE:PP was 25:15:60, thenotch impact strength of simply supported beams in ASP system was 74.21kJ•m-2, which was 13times higher than that of pure PP.Keywords：Polypropylene High density polyethylene Polyolefin elastomer Toughening modification性能。
hdpe提高拉伸强度的方法
hdpe提高拉伸强度的方法
提高HDPE的拉伸强度可以采用以下方法：
1. 对材料进行改性，常用的就是共混改性，添加能提高拉伸强度的材料。
例如，可以考虑添加滑石粉，但添加量不宜太大，否则会降低强度，一般添加量为10%左右。
也可以添加聚丙烯（PP）再生料，PP添加量越大强度越高，共混物的熔点也越高，但一定要保证PP再生料的纯度，有杂料则会影响相
容性。
2. 使用高质量的再生聚乙烯颗粒可以提高其拉伸强度。
3. 添加增强剂，如碳纤维等增强剂可以提高聚乙烯的强度和刚度。
4. 控制生产工艺，通过控制生产过程中的调节参数，如压力、温度、速度等可以改善聚乙烯颗粒的力学性能。
5. 加入其他的助剂，如硅油、石墨等添加剂也可以提高聚乙烯的力学性能，同时需要根据需要和具体情况来进行调整。
需要注意的是，以上方法都需要考虑到成本、安全性和环境保护等方面的问题。
根据具体情况来选择适当的方法是非常重要的。
塑料的增韧、增强与增刚
塑料的增韧、增强与增刚黄锐教授（四川大学高分子科学与工程学院）1.1概述???上世纪80年代以来，高分子材料的研究重点转向聚合物凝聚态物理、材料加工与高性能化、功能化等方面；或通过加工改变单一聚合物聚集态，或将不同聚合物共混使性能普通高分子材料变成可工程应用的高性能材料。
???据统计，在改善和提高聚合物的性能中，主要包括冲击韧性、加工性能、拉伸强度、弹性模量、热变形稳定性、燃烧性能、热稳定性、尺寸稳定性等，获得高的冲击韧性、高的拉伸强度和良好的加工性能位居前三位，成为聚合物材料改性的主要目标。
作为结构材料的高分子，强度和韧性是两项最重要的力学性能指标。
以往的研究表明，橡胶能有效地增韧，但造成强度、刚度较大幅度下降；无机填料能有效地增强，但往往造成冲击韧性明显下降。
因此，如何获得兼具高强高刚高韧综合性能优良的高分子材料，实现同时增韧增强与增刚改性一直是高分子材料科学研究中的一个重要课题和应用研究热点。
???近年来，随着对弹性体增韧机理的更进一步认识，人们在提高弹性体的增韧效果和新型弹性体的研究与应用等方面都开展了研究。
弹性体增韧体系的强韧性与弹性体的种类，分散相的结构、粒子大小及分布，界面粘结以及基体等因素有关。
有人采用弹性模量比橡胶类聚合物高1-2个数量级的EVA作为PP的增韧改性剂，研究了原料配比、工艺条件和微观结构对体系性能的影响。
研究表明，共混物的增韧机理主要是EVA 分散相粒子的界面空洞化引起PP基体屈服。
该共混物在冲击强度大幅度提高的同时，刚性相对下降很小，并且具有良好的加工性能，其综合性能优于PP/EPDM共混物。
通过改善弹性体的粒径大小及其分布、粒子与基体的界面相互作用等来达到共混材料的强韧化，已有很多文献报道。
有研究表明，质量比为80/20的动态硫化PP/EPDM和70/30非硫化型PP/EPDM的韧性几乎相同，可以用更少的弹性体用量而达到同样的增韧效果以保持PP的刚性和耐热性。
【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。
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HDPE增韧改性的总结笔记
共混改性是指在一种树脂中掺入一种或多种其他树脂（包括塑料和橡胶），从而达到改变原有树脂性能的一种改性方法。
其实质是靠大分子自身运动和在外力作用下各组分互相渗透、互相分散、互相粘接的物理混合过程。
多数情况下，两种聚合物共混在热力学上是不相容的，这就排除了形成完全均相共混物的可能性。
实际上，共混物具有一定微相大小的两相结构区是我们所需要的。
但是两相间的界面状况对共混物性能影响很大，比如界面张力大，两相之间粘附力就差。
塑料改性不仅能降低塑料制品成本，提高企业效益的最有效的途径，更重要的事塑料改性是获得具有独特功能的新型高分子材料的最佳途径。
要研制一种具有独特功能的高分子材料，通常是耗时多和需要较多的投资的，有些甚至是难以实现。
但通过几种具有不同性能的材料共混和填充改性，就可以制成多功能的高分子材料，满足多种用途的需求。
这种研制方法不仅成本低，而且容易。
高密度聚乙烯(HDPE)是一种应用范围非常广泛的热塑性塑料，世界产量仅次于PVC和LDPE居第三位。
由于HDPE树脂具有良好的物理机械性能、较高的使用温度，优良的耐寒性能等，因此被广泛用于加工各种塑料制品。
但由于其结晶度高，因而它的冲击强度差以及耐环境开裂性差等缺陷制约了它的适用范围,故国内外开展了大量增韧改性HDPE研究工作，人们采用填充改性、共混改性以及直接工具等方法进行改性研究，其中以填充改性最为简单和经济。
但传统的填充改性却往往使作为结构材料主要力学性能的韧性、强度大幅度下
降，效果不是很理想。
常采用的增韧助剂有：弹性体、热塑性弹性体和刚性增韧材料；增强的助剂有：玻璃纤维、碳纤维、晶须和有机纤维。
早期通常采用橡胶类弹性体颗粒进行，如：ABS、HIPS和PP/EPOM 等增韧体系。
随着非弹性体增韧新思想的提出，人们在应用刚性无机离子增韧增强改性方面进行了开拓性的研究。
所以在使HDPE韧性大幅度提高的同时尽可能的保持其刚性就成了添加弹性体填料方面研究的重点。
所以要获得优良的冲击性能，弹性体分散相粒径应利用等粘度原则，可获得最小的分散相粒径，从而获得良好的增韧效果的共混材料；弹性体与基体间要有良好的相容性。
因为不相容的体系中加入增容剂后，其作用相当于表面活性剂在水、油混合物中的乳化作用。
增容剂均匀的分布在两种聚合物的界面，显著的降低了共混物组分间的界面张力，减小了分散相的尺寸，大大提高了两相之间的黏合强度。
增容剂的存在稳定了分散相，抑制了颗粒的聚结，有效的改善了组分间的相容性。
添加弹性体增韧的研究主要流程：挤出共混造粒注射成型拉伸试样实验观察分析。
使用无机刚性粒子对高分子材料进行增韧，是近年来高分子材料科学领域出现的一项重要的新技术，这项技术可在不降低强度的基础上，是高分子材料的刚性和韧性大幅度的提高，刚性粒子增韧技术的出现，标志着人们对高分子复合材料中无机刚性粒子表面、界面上认识的飞跃，也标志着人们对高分子增韧理论认识上的飞跃，它必将为高分子材料的改性带来革命性的进步。
如何能在既增加填充量，明显降低塑料材料生产成本的同时，也显著提高其材料的缺口冲击韧性、力学模量和耐热性等，提高塑料材料的使用性能，已经成为近年来人们所关注的热门话题“刚性填料粒子增韧塑料材料”。
研究比较多的填料有：短切玻璃纤维、碳酸钙、滑石粉、高岭土、硅灰石、二氧化硅等。
该填料与基体HDPE的表面能相差很大，为了提高界面的相容性，需对其进行表面处理，往往通过添加偶联剂和增溶剂的方法获得。
且复合偶联剂处理方法明显优于单一偶联剂处理方法。
将刚性粒子添加偶联剂进行表面处理，使得刚性粒子能与基体树脂界面结合度提高，改善两种性质完全不同物质的相容性，但是体系的抗张强度往往降低。
刚性粒子的粒径、粒径分布、含量及其试样熔体冷却速率等与其基体的诱导结晶效用及材料韧性间的关系等因素对改性影响很大。
添加刚性粒子的研究方法：添加助剂后通过比较拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度等参数确定最佳配方。