高抗冲高刚性EPDM改性聚丙烯的研究
高刚性聚丙烯的开发及其性能研究
０ ０５５
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２ ４３
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３０
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２ ２ 成核剂对聚丙烯结晶性能的影响
低ꎬ 不能满足对刚性要求较高的制品ꎮ 因此ꎬ 中韩
( 武汉) 石油化工有限公司通过调整生产工艺ꎬ 开发
了高刚性聚丙烯 ＷＨ￣Ｍ０３ꎬ 该产品弯曲模量最高达
到 １ ９００ ＭＰａꎬ 下游厂家反馈该产品挺度高且透明性
好ꎮ 为了进一步丰富中韩 ( 武汉) 武汉石油化工有
限公司的高附加值产品ꎬ 本文采用一种高效成核剂来
剂 ＮＡ 在 Ｔ０３ 中的饱和添加量约为 ０ ０６５％ ꎮ
与 ＷＨ￣Ｍ０３ 相 比ꎬ 添 加 ０ ０６５％ 成 核 剂 ＮＡ 后
Ｔ０３ 的刚性与之相当ꎬ 且韧性优于 ＷＨ￣Ｍ０３ꎮ 结果表
明ꎬ 成核剂 ＮＡ 能够显著提升 Ｔ０３ 的刚性ꎬ 且使其刚
韧平衡性较 ＷＨ￣Ｍ０３ 更好ꎮ
表 １ ＷＨ￣Ｍ０３ 和添加不同含量成核剂 Ｔ０３ 的力学性能数据
ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ Ｔ０３ ａｒｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄꎬ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｒｅｍａｉｎ ｕｎｃｈａｎｇｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｓｔ ｉｓ ｌｏｗ.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ: Ｈｏｍｏ￣ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅꎻ Ｎｕｃｌｅａｔｉｎｇ Ａｇｅｎｔꎻ Ｒｉｇｉｄｉｔｙꎻ Ｈｅａｔ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
POE与EPDM对聚丙烯增韧改性研究
加工 应用弹性体,2007 08 25,17(4):44~47CH IN A EL A ST O M ERICS收稿日期:2007-04-09作者简介:周 琦(1982-)女,江苏苏州人,青岛科技大学在读硕士研究生,主要研究方向为茂金属聚烯烃弹性体的改性。
*通讯联系人POE 与EPDM 对聚丙烯增韧改性研究周 琦,王 勇,邱桂学*,孙阿彬(青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东青岛266042)摘 要:以茂金属聚烯烃弹性体(POE,乙烯-辛烯共聚物)和传统三元乙丙胶(EPDM )作为聚丙烯(PP)的增韧剂,比较研究了P P/PO E 及P P/EP DM 共混物的加工性能及力学性能。
研究结果表明,PO E 在加工性、增韧改性等方面比EPDM 更具有优势。
扫描电子显微镜(SEM )进一步探讨了共混物的形态结构与性能的关系。
关键词:PO E;三元乙丙橡胶;聚丙烯;增韧剂中图分类号:T Q 334.2 文献标识码:A 文章编号:1005 3174(2007)04 0044 04聚丙烯(PP)作为世界五大通用塑料之一,具有原料来源丰富、质轻、性价比优越等特点,发展迅速,应用广泛,但纯PP 存在低温韧性差、缺口敏感性大等缺点。
为了改善PP 性能上的不足,国内外都进行了大量的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],相比而言,共混改性简单易行,倍受青睐。
其中三元乙丙橡胶(EPDM )对PP 有良好的增韧效果,但目前EPDM 价格高,商品原料多为块状,碎胶有一定困难,与粒状PP 混合不均匀,流动性也不太理想,造成材料的性能下降。
同时由于EPDM 本身有颜色,产品很难获得色彩鲜艳的外观。
因此本文采用在茂金属催化剂作用下聚合而成的乙烯和辛烯的热塑性弹性体(POE)作为PP 的抗冲击改性剂,并与EPDM 在改性效果、加工性等方面进行比较,为POE 的推广应用与PP 的高性能化提供经验。
POE与EPDM对聚丙烯增韧改性研究
POE与EPDM对聚丙烯增韧改性研究聚丙烯 (Polypropylene, PP) 是一种常见的热塑性聚合物，具有良好的力学性能和化学稳定性。
然而，其脆性和低冲击强度限制了其在一些应用领域的使用。
因此，为了提高聚丙烯的韧性和抗冲击性能，需要进行增韧改性。
本文将探讨聚丙烯增韧改性的两种常用方法：POE (Polyolefin elastomer) 和 EPDM (Ethylene-propylene-diene terpolymer)。
POE是一种弹性体，其结构中含有少量的丙烯，在聚丙烯中以分散相形式存在。
POE与聚丙烯之间的相容性较好，可以有效提高聚丙烯的抗冲击性能。
研究表明，随着聚丙烯中POE含量的增加，聚丙烯的拉伸韧性和冲击强度都会显著提高。
这是因为POE的弹性性质可以吸收冲击能量，从而有效减少聚丙烯的脆性。
EPDM 是一种橡胶弹性体，其结构中含有乙烯 (Ethylene)、丙烯(Propylene) 和二烯 (Diene)。
EPDM 能够与聚丙烯形成良好的相容性，并且可以在聚丙烯中有效分散。
EPDM 可以提高聚丙烯的拉伸韧性、冲击强度和耐热性。
研究表明，聚丙烯中 EPDM 的含量增加，可以显著提高聚丙烯的冲击强度和抗拉伸性能。
这是因为 EPDM 的弹性性能可以增加聚丙烯的延展性，从而提高聚丙烯的韧性。
POE和EPDM的增韧效果取决于它们与聚丙烯的相容性和分散性。
实验研究发现，聚丙烯中POE和EPDM的颗粒分散均匀，并且与聚丙烯形成良好的相容性，可以显著提高聚丙烯的韧性和抗冲击性能。
此外，研究还发现，POE和EPDM的分子量对聚丙烯的增韧效果也有一定影响。
较低分子量的POE和EPDM往往能够更好地分散在聚丙烯中，并且可以提供更好的增韧效果。
总之，POE和EPDM都是常用的聚丙烯增韧材料。
它们能够与聚丙烯形成良好的相容性，提高聚丙烯的韧性和抗冲击性能。
选择适当的POE或EPDM材料，并控制其含量和分子量，可以获得理想的聚丙烯增韧改性效果。
POE与EPDM对聚丙烯增韧改性研究
POE与EPDM对聚丙烯增韧改性研究聚丙烯（Polypropylene，PP）是一种重要的塑料材料，具有优异的机械性能和化学稳定性，广泛应用于自动化设备、日用品、医疗器械等领域。
然而，由于其韧性较低，很难满足一些特殊应用的要求。
因此，研究如何增强聚丙烯的韧性成为了近年来的研究热点之一聚丙烯的增韧改性技术主要包括添加增韧剂和改变聚合条件两种方法。
其中，添加增韧剂是最常用的方法。
聚丙烯增韧剂主要有弹性体增韧剂、碎片增韧剂和亲水性增韧剂等。
POE（聚乙烯/聚丙烯酸酯嵌段共聚物）和EPDM（乙烯/丙烯橡胶）是两种常用的弹性体增韧剂，其主要特点是具有良好的柔韧性、高韧性和低温性能。
POE与EPDM作为增韧剂改性聚丙烯的研究表明，它们能够有效提高聚丙烯的韧性和冲击强度。
研究发现，由于POE和EPDM的高柔韧性和高断裂韧性，其加入聚丙烯基体后能够有效吸收冲击能量，从而增加了聚丙烯的冲击强度。
同时，POE和EPDM的弹性能够减弱聚丙烯的刚性，使其具有更好的弯曲性和可塑性。
因此，POE和EPDM能够显著改善聚丙烯的韧性，使其更适合一些要求高韧性的应用领域。
此外，POE和EPDM还可以通过相容性改善聚丙烯的加工性能。
研究发现，POE和EPDM与聚丙烯的相容性较好，能够提高聚丙烯的熔融流动性。
这是因为POE和EPDM分子链中的醋酸酯基团和丙烯基团与聚丙烯基体具有一定的相互作用力，从而提高了聚丙烯的熔融温度和熔融流动性。
因此，在添加POE和EPDM增韧剂的情况下，聚丙烯可以更容易地加工成型，并且具有更好的表面质量。
综上所述，POE与EPDM作为聚丙烯的增韧剂能够显著提高聚丙烯的韧性和冲击强度，并改善其加工性能。
因此，在聚丙烯材料的应用中，POE和EPDM的使用具有重要的意义。
未来的研究可以进一步探索POE和EPDM增韧聚丙烯的工艺条件优化、界面结构调控等方面的内容，以实现更好的改性效果。
POE与EPDM对聚丙烯增韧改性研究
POE与EPDM对聚丙烯增韧改性研究摘要随着我国交通运输体系的发展，聚丙烯(PP)一直被广泛应用于橡胶制品中。
聚丙烯本身的机械性能不足以满足橡胶制品的要求，所以需要对其进行改性改善。
本文旨在使用非共混物高分子改性剂与聚丙烯共混以改善其机械性能，并将其与EPDM有机硅橡胶进行比较。
实验中，POE和EPDM分别作为改性剂与聚丙烯共混。
研究了改性剂添加量对共混物机械性能的影响。
结果表明，POE的存在可以改善聚丙烯的机械性能，其中抗张强度提高到11.38MPa，抗拉强度提高到9.50MPa，断裂伸长率增加到241.18％，介电常数提高到2.97，吸水率提高到2.61％。
而与POE的改性相比，EPDM的改性效果并不明显，机械性能只有轻微提高。
从实验结果来看，POE具有更好的增韧改性性能，可以用于改善聚丙烯的机械性能，在橡胶制品中的应用有很大的潜力。
关键词：聚丙烯；POE；EPDM；增韧改性1 IntroductionAmong them, POE and EPDM have attracted more and more attention in rubber application. POE and EPDM have good tensile strength, fatigue strength and creep resistance [3-4]. Therefore, POE and EPDM can be used as modifiers to improve the mechanical properties of PP. In this paper, PP is used as base material,and POE and EPDM are used as modifiers to study their effects on the mechanical properties of PP.2 Experimental2.1 MaterialsPP used in this paper was provided by Shenzhen Zhongke Plastic。
中流动高刚韧抗冲共聚聚丙烯QP83N的开发
中流动高刚韧抗冲共聚聚丙烯QP83N的开发摘要：介绍国内外聚丙烯现状、发展趋势、中流动高刚韧抗冲共聚聚丙烯开发意义，产品生产过程、参数及性能测试结果。
关键词：聚丙烯高刚韧开发过程性能测试一、聚丙烯行业现状及QP83N开发意义聚丙烯（PP）具有价廉、质轻、加工性能好、应用范围广等优点，全球的需求量越来越大，其应用已超过聚氯乙烯、聚苯乙烯排在第二位，成为目前发展速度最快的热塑性塑料。
齐鲁石化公司目前聚丙烯装置产能为7万吨/年，在国内单线生产能力20～30万吨/年装置日益增多时，竞争压力更显突出。
齐鲁石化聚丙烯装置为引进的Spheripol专利工艺技术，该技术仍为目前国际上最先进的技术之一，可生产高性能抗冲共聚聚丙烯等多种聚丙烯树脂，为开发生产共聚聚丙烯提供了极大的便利条件。
目前，齐鲁开发成功的共聚聚丙烯产品有EPS30R、EPS30RA、SP179、QP73N等，为进一步开发高档共聚聚丙烯专用树脂积累了丰富经验。
近十年来我国汽车工业发展迅速，对塑料尤其是聚丙烯的需求也逐年增加。
汽车行业所需的聚丙烯材料以共聚物和改性料居多。
由于国内聚丙烯的性能与产量不能满足汽车行业需要，汽车塑料件生产厂商、汽车用改性料生产厂在采购原料时或是选用进口原料、或是将聚丙烯均聚物改性来生产汽车部件和汽车用改性料。
国内目前生产相关产品的生产企业主要有燕山石化、茂名石化和扬子石化，所生产的树脂牌号包括K9035、K9935和HHP4等。
对于齐鲁PP装置，由于设备和工艺条件的限制，直接用反应器生产高流动抗冲共聚产品难度较大，但对于中流动抗冲共聚产品市场，我们是占有优势地位的。
本次我们所开发的QP83N 是中流动高刚韧平衡抗冲共聚产品，主要针对目前市场认可度较高、用量较大的进口EXXONMOBIL公司的7033N产品进行相应的攻关开发，目前国内尚无同类可替代产品。
该产品主要应用于汽车、家电、各类注塑日用品、工业品等在内的各个领域。
该产品的生产开发，使齐鲁公司共聚聚丙烯产品进一步系列化，进一步拓宽齐鲁PP的产品范围，不仅满足国内市场需求，实现经济效益和社会效益，而且该产品由于其韧性较好，更适合于作为可控流变聚丙烯生产的基础树脂。
高抗冲聚丙烯复合材料的研究
ic Instruments公司 ; 冲击试验机 : XJ40 - A 型 ,吴忠材料试验机厂 ; 扫描电子显微镜 ( SEM ) : S - 450 型 ,日本日立
化工有限公司 ; 钛酸酯偶联剂 : NDZ - 201,南京曙光化工厂 。
1. 2 主要设备及仪器 高速混合机 : GH - 10型 ,北京塑料机械十厂 ; 双螺杆挤出造粒机 : SHJ20型 ,南京杰恩特机电
有限公司 ; 注塑机 : K - TEC40型 ,德国 Ferromatik M ilacron
(1)纳米 CaCO3 的影响 表 1列出纳米 CaCO3 用量对 PP / POE复合体系
性能的影响 。
表 1 纳米 CaCO3用量对 PP / POE复合体系性能的影响
项 目
纳米 CaCO3用量 /份
0
4
8 12 15 20
拉伸强度 /MPa
17. 1 16. 7 16. 6 16. 5 16. 4 16. 3
POE: EG8150, 辛 烯 含 量 25% , 美 国 Du Pont2 Dow化学公司 ;
滑石粉 : 10 μm ( 1250 目 ) ,广西龙广滑石开发 有限公司 ;
纳米活性碳酸钙 ( CaCO3 ) : 山西兰花华明纳米 材料有限公司 ;
硅烷偶联剂 : KH - 550,南京康普顿曙光有机硅
公司 。 1. 3 试样制备
(1)滑石粉的表面处理 : 称取一定量的滑石粉 加入高速混合机中 ,将一定量的硅烷偶联剂和钛酸 酯偶联剂复配 ,经溶剂稀释后分次加入填料中 ,高速 混合 30 m in,在 100℃烘干后备用 。
高抗冲共聚聚丙烯的结晶和相行为的开题报告
高抗冲共聚聚丙烯的结晶和相行为的开题报告
1. 题目
高抗冲共聚聚丙烯的结晶和相行为研究
2. 研究背景
共聚聚丙烯是一种广泛应用于塑料制品、汽车零部件、医疗器械等领域的高分子材料。
但是，共聚聚丙烯的弱点是易碎裂。
为了提高其耐冲击性能，可以将其与高抗冲剂相共混，在此基础上，设计出了高抗冲共聚聚丙烯。
目前，高抗冲共聚聚丙烯的研究主要集中在制备和性能方面，而对于其结晶和相行为的研究较少。
由于高抗冲剂的添加会影响共聚聚丙烯的结晶和相行为，因此研究其结晶和相行为，对于了解高抗冲共聚聚丙烯的性能及其在实际应用中的表现具有重要的意义。
3. 研究内容
本研究拟采用差示扫描量热法（DSC）、拉曼光谱和X射线衍射等手段，研究高抗冲共聚聚丙烯的结晶行为、结晶速率及相行为等。
其中，DSC用于研究高抗冲剂添加对共聚聚丙烯结晶温度、结晶度和结晶速率的影响；拉曼光谱用于分析高抗冲剂与共聚聚丙烯的相互作用及其对结晶性能的影响；X射线衍射用于研究共聚聚丙烯的结晶类型。
4. 研究意义
通过对高抗冲共聚聚丙烯的结晶和相行为的研究，可以深入了解其性能和表现，并为其在实际应用中的改进和优化提供理论依据。
同时，研究高抗冲共聚聚丙烯的结晶和相行为，还能为类似的高韧性聚合物的研究提供参考。
高抗冲聚丙烯结构与性能分析的最新进展
高抗冲聚丙烯结构与性能分析的最新进展作者：徐国生来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第05期摘要：高冲击聚丙烯聚丙烯（hi），其优良的力学性能成为聚丙烯工业的代表性产品之一，具有广阔的应用前景，其结构和性能分析，是研究的热点之一。
本文综述了近年来高阻聚丙烯的结构和性能的最新进展。
一方面，从系统相的角度分析了hiPP抗冲击性能的分散相及其分布。
从分子链结构出发，从乙烯-丙烯橡胶、乙烯丙烯短段共聚物、乙烯丙烯共聚物、异丙烯等共聚物等方面入手，阐述了各自的作用和影响因素。
关键词：高抗冲聚丙烯；性能分析；进展聚丙烯是一种优良的热塑性聚合物，具有优异的综合性能。
自1957年以来，该公司发展迅速，已广泛应用于汽车、家电、建筑、包装、农业等领域。
然而，PP的间隙灵敏度高，缺口冲击强度低，特别是在低温下，极大地限制了聚丙烯的进一步推广和应用。
为此，提出了高冲击聚丙烯（hiPP）在这些性能领域克服聚丙烯的不足。
经过40多年的发展，在连续反应器中实现了高阻聚丙烯的生产工艺。
目前，尽管很多技术通过连续反应器合成hi页，但总的想法是相同的：首先由丙烯均聚聚丙烯颗粒，然后在多孔乙烯丙烯气相共聚聚丙烯粒子内部间隙中形成随机乙丙共聚物（乙丙橡胶、EPR），从而实现PP矩阵和EPR分散相的形成。
这使得其性能指标可以覆盖范围广泛，并极大地扩展其应用领域。
反应器中的合金化过程决定了相形态的复杂性和链结构的多样性，而诸如机械性能和热性能等的这些特性，具有决定性的作用。
因此，关于hiPP结构与性能之间关系的研究一直是人们关注的焦点。
近年来，这方面的研究取得了很大的进展。
一方面，它对hiPP的分布相分布和分散相形态有了新的认识，另一方面，对分子链结构与复杂结构之间的匹配问题有了更好的认识。
在这篇文章中，综述了近年来国内外关于PP结构和性能分析的研究进展，并对其相形态与链结构的关系进行了综述。
1相形态的影响相位形态学是影响hiPP机械性能的直接因素，它可以分为分散相分布和分散相两部分。
聚丙烯纤维对高性能混凝土抗折、抗冲击性能影响研究
聚丙烯纤维对高性能混凝土抗折、抗冲击性能影响研究摘要：本文研究了不同掺量聚丙烯纤维高性能混凝土的抗折强度、脆性和抗冲击性能。
综合论述了掺纤维对高性能混凝土抗折强度、脆性、抗冲击性能和影响，探讨和分析了高性能水泥基纤维复合材料脆性下降、抗冲击性能提高的机理。
试验证明：高性能混凝土中掺纤维能显著降低混凝土的脆性和提高混凝土抗折强度。
关键词：高性能混凝土、聚丙烯纤维网、抗折强度、脆性、抗冲击性。
一、前言高性能混凝土不仅要有良好的强度性能，还应有优异的耐久性能和适宜的工作性能，以满足目前和未来的大规模重混凝土工程的施工需要，经过大量的试验研究，我们应用硅灰和粉煤灰配制出高性能混凝土，这种混凝土不仅具有很高的强度，而且工作性好，硬化混凝土的抗冻融性能、抗渗透性能和抗侵蚀性能优异。
但脆性大、抗冲击性差是影响高性能混凝土实际应用的一个重耍因素。
有研究认为，自收缩开裂，湿胀开裂和脆性是目前高性能混凝土亟待解决的重耍问题。
本文将采用聚丙烯纤维来改善高性能混凝土脆性和抗冲击性能。
二、实验方法1.原材料1.1水泥采用三航局小野田水泥有限公司525#普硅水泥，其化学成分及力学性能列于表1和表2中。
表 1 水泥的化学成分(Table 1. Chenical Composition of cement)Chemical Composition Si02Fe203AL203Ca0 MgO Percentage Composition by mass 22. 50 2. 91 4. 46 64. 74 1. 47表2水泥的物理力学性能（Table2. Physical and mechanicalproperties of cement)Setting time/h:min Flexual Strength(Mpa) Compressive Stength(Mpa)initial setting Final Setting 3d 28d 3d 28d1:106.06 8. 50 36. 9 63. 4表2水泥的物理力学性能（Table2. Physical and mechanicalproperties of cement)1. 2掺合料试验采用化联外加剂厂提供的硅灰、化学成分列于表3中。
高模量高抗冲聚丙烯复合材料的制备及性能研究
高模量高抗冲聚丙烯复合材料的制备及性能研究郑智焕;付梓阳;杨丽庭;李彦涛;张惠;唐梓健【摘要】通过熔融共混法研究了乙烯辛烯共聚物(POE)、滑石粉和高密度聚乙烯(PE-HD)的含量对高模量、高抗冲聚丙烯(PP)复合材料力学性能、结晶行为、热分解行为以及相态的影响.结果表明,PP与POE的黏度比越小,PP/POE复合材料的韧性越好;当PP/POE/滑石粉/PE-HD复合材料的质量比为13/4/12/3时,综合力学性能最佳;相比纯PP,复合材料的弯曲模量提高了60.1%,缺口冲击强度提高了435.9%,拉伸强度和弯曲强度分别降低了27.4%和17.4%;PE-HD能够增强PP与POE的界面相互作用,提高复合材料的韧性;加入滑石粉和PE-HD均可提高复合材料的起始分解温度以及最大热失重速率温度,提高了复合材料的热稳定性.%This paper reported a study of effects of ethylene-octene copolymer (POE),talc,and high-density polyethylene (PE-HD)contents on mechanical properties,crystallization behavior, thermal decomposition behavior,and morphology of polypropylene (PP )composites.Impact toughness of the composites tended to increase with a decrease in the PP/POE viscosity ratio.The optimum mechanical properties were gained for the composites with PP/POE/talc/PE-HD weight ratio of 13/4/12/pared with pure PP,the composites achieved an increase in flexural modulus by 60.1 %and in impact strength by 435.9 %,whereas their tensile strength and flexural strength were reduced by 27.4 %and 17.4 %,respectively.The interface interaction between PP and POE phases was enhanced due to the presence of PE-HD,thus improving the impact toughness of the composites.The introduction of talc or PE-HD into the composites alsoresulted in an improvement in initial decomposition temperature and the temperature at the maximum weight-loss rate and,therefore,enhanced the thermal stability of the composites.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2017(031)006【总页数】8页(P46-53)【关键词】聚丙烯;乙烯辛烯共聚物;高密度聚乙烯;高模量;冲击强度【作者】郑智焕;付梓阳;杨丽庭;李彦涛;张惠;唐梓健【作者单位】华南师范大学化学与环境学院,广东广州510006;华南师范大学化学与环境学院,广东广州510006;华南师范大学化学与环境学院,广东广州510006;华南师范大学化学与环境学院,广东广州510006;广州石头造环保科技股份有限公司,广东广州511483;华南师范大学化学与环境学院,广东广州510006;华南师范大学化学与环境学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TQ325.1+4PP是一种结构规整的结晶性聚合物，为无味、无毒、质轻的热塑性塑料，具有易加工、挠曲性与电绝缘性优异、耐腐蚀、价廉等优点，广泛应用于汽车、家电、电子、包装、建材及家具行业。
聚丙烯M-EPDM性能及增韧增强机理的研究（可编辑）
聚丙烯M-EPDM性能及增韧增强机理的研究四川大学博士学位论文聚丙烯/M-EPDM性能及增韧增强机理的研究姓名:郑明嘉申请学位级别:博士专业:材料加工工程指导教师:黄锐20030401婴型盔兰壁主笙壅聚丙烯/.性能及增韧增强机理的研究材料加工工程专业指导教师:黄锐教授研究生:郑明嘉通过机械共混法制备的聚丙烯,三元乙丙橡胶,碳酸钙三元共混材料已在工业领域得到了广泛应用。
在现行的生产工艺中,、、采用直接共混的方法生产,大量填料直接分散在中,不能与很好地发挥协同作用,妨碍了共混材料韧性的进一步提高。
本论文设计了两步法制备///三元共混物,首先将填充进中制得改性.,使包覆在填料外层,再将.与共混。
论文详细研究了/.共混物的力学性能和微观结构,对力学性能的形成机理进行了深入探讨,在此基础上考察了利用软化剂和接枝进一步降低.成本和完善对包覆效果的可能性,为工业应用提供了全新的思路。
论文主要结果如下:.制备了六种不同/重量比的,研究了与均聚聚丙烯共混物的力学性能。
所有共混物都有类似的脆一韧转变现象,随着中。
含量的增加,脆一韧转变向?高含量方向移动,/。
重量比为/、/和/时共混物最高冲击强度值比/最高值高出%~%;屈服强度随?中含量的增加有一定改善,但仍小于纯:弯曲模量在/。
重量比小于/后获得提高,可以超过的弯曲模量值。
将两步法与直接共混法制备的共混物进行了比较,发现两步法在提高韧性上更为有效,同时不损失屈服强度,制得的材料综合性能良好,同时具有高韧性和和高刚性,且成本有较大降低。
通过扫描电子显微镜对材料脆断面进行观察,证明采用包覆法制备的材料中包裹,粒子的结构较好地保存了下来,而采用直接共混法时更多的。
粒子直接分散在了基体中。
.将/.的屈服强度对.体积含量作图,发现屈服强度与?体积含量基本上呈线性关系,且?中加有的各体系的曲线基本重合,与/的曲线相差很小,比/曲线稍高一些。
自主设计了对拉伸测试样条钻孔后进行拉伸试验的方法。
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高抗冲高刚性EPDM改性聚丙烯的研究郑明嘉1,黄 锐13,宋 波1,2,魏 刚1,3(1.四川大学高分子科学与工程学院,四川成都610065;2.成都师范高等专科学校,四川成都611930;3.四川工业学院,四川成都610039)摘 要:加入超细改性无机刚性粒子提高三元乙丙橡胶(EPDM)的硬度,再与聚丙烯(PP)进行共混。
研究了超细改性无机刚性粒子用量对EPDM硬度及流动性的影响,比较了PP与不同硬度EPDM的共混物在力学性能上的差异。
结果表明:随着EPDM硬度的增加,共混物不仅韧性提高,弯曲模量也大幅度上升。
选择合适的硬度,可制得高抗冲高刚性的EPDM改性PP共混材料。
关 键 词:高抗冲;高刚性;聚丙烯;三元乙丙橡胶中图分类号:TQ325.1+4 文献标识码:B 文章编号:1001Ο9278(2003)08Ο0043Ο03Study on EPDM Modif ied PP with High Impact Strengthand Flexural ModulusZHEN G Ming2jia1,HUAN G Rui1,SON G Bo1,2,WEI Gang1,3(1.Collge of Polymer Science&Engineering,Sichuan University,Chengdu610065,China;2.Chengdu NormalCollege,Sichuan611930,China;3.Sichuan University of Science and Technology,Sichuan610039,China)Abctract:Modified EPDMs of different hardness were prepared by adding some ultra fine fillers into them,then blended with PP.Influences of loadings of ultra fine fillers on hardness and fluidity of the modified EPDM and mechanical properties of PP/modified EPDM were investigated.Results showed that as the hardness of modified EPDM increased the brittle2ductile transition moved to high rubber con2 tents and the flexural modulus increased profoundly,however.By selecting proper hardness of modified EPDM,PP/modified EPDM with both high impact strength and high modulus could be obtained.K ey w ords:high impact strength;high modulus;polypropylene;ethylene2propylene2diene mischpoly2 mer PP是性能优异的热塑性塑料,但抗冲击强度低的缺点影响了它在更宽领域的应用,所以如何对其进行增韧,一直是近年来研究的热点。
在PP中加入EPDM、EPR或POE等弹性体进行共混,可以有效地改善PP的韧性,但在冲击强度大幅上升的同时,材料的模量却下降很快[1,2]。
如果用于制造汽车保险杠等产品,就会因制件刚性不足而不得不增加壁厚,引起成本的上升[3～5]。
我们在EPDM中加入超细改性无机刚性粒子以提高其硬度,然后再将其与PP共混。
希望能够在有效地提高PP冲击韧性的同时,仍能保持甚至提收稿日期:2003Ο02Ο283联系人高材料的刚性。
1 实验1.1 原料PP,T30S,中国石油独山子石化公司;EPDM,1045,吉林化学工业股份有限公司有机合成厂;超细改性无机刚性粒子,自制;1010稳定剂,市售;168稳定剂,市售。
1.2 实验设备双辊筒开炼机,SK1608,上海橡胶机械厂;双螺杆挤出机,TSS J225/32,成都晨光化工研究院;第17卷 第8期中 国 塑 料Vol.17,No.8 2003年8月CHINA PLASTICS Aug.,2003注射机,PS40E5ASE,日精树脂工业株式会社;万能材料试验机,A G210TA,日本岛津;缺口制样机,XQZ21,承德市金德检测仪器制造厂;冲击试验机,X JJ25,承德试验机厂;转矩流变仪,RHEOCORD SYSTEM40,Ahaake2 Buckchler Product。
1.3 试样制备EPDM与超细改性无机刚性粒子于100℃下在双辊开炼机上塑炼15～20min.,拉成3mm厚的胶片,停放12h以上,然后切成(3×3×3)mm左右的粒子。
PP与EPDM或改性EPDM按不同比例混合,加入适量稳定剂。
在双螺杆挤出机上造粒,机筒温度为150℃、160℃、180℃、190℃、200℃、195℃,螺杆转速为150r/min。
将造粒的共混料在注射机上注射成供力学性能测试的样条,注射机机筒温度为165℃、195℃、210℃,喷嘴温度为205℃。
冲击样条在缺口制样机上铣出缺口。
1.4 性能测试在(23±2)℃和常湿状态下按G B/T1040—92测试拉伸性能,按G B/T1843—1996测试悬臂梁冲击强度,按G B9341—88测量弯曲模量。
用肖氏硬度(A)计按G B2411—80测试EPDM和改性EPDM的硬度。
用流变仪在190℃和60r/min的转速下测试PP、EPDM和改性EPDM的平衡扭矩。
2 结果与讨论2.1 EPDM及改性EPDM的硬度与扭矩表1为EPDM和各改性EPDM的肖氏硬度值与扭矩。
a#为纯EPDM,而b#、c#、d#、e#、f#为改性EPDM,其中的超细改性无机刚性粒子量之比为1∶2∶3∶4∶6。
显然,随着超细改性无机刚性粒子用量的加大,改性料的硬度逐步增加,抵抗形变的能力变得更强了。
采用弹性体增韧PP,弹性体必须在PP中均匀分散才能有好的效果,为此弹性体的熔融粘度不能太大。
PP、EPDM和改性EPDM在190℃、60r/min时的平衡扭矩值见表1。
随着改性EPDM硬度的增加,其粘度 表1 EPDM及改性EPDM的肖氏硬度(A)、扭矩Tab.1 Shore hardness(A)and torque of EPDMand modified EPDM胶号PP a#b#c#d#e#f#硬度值—333745567092扭矩/N・m7.712.612.515.118.819.321.4也不断上升。
但与通常情况下进行硫化时粘度的增加相比,上升的幅度是很小的,不会对分散造成明显影响。
2.2 PP/EPDM和PP/改性EPDM的冲击强度图1是PP与六种改性EPDM的共混物的冲击强度曲线。
这里A代表PP与纯EPDM的共混物,B代表PP与EPDM b#的共混物,其余类推。
可以看出,六条曲线中都出现了脆-韧转变。
随着改性EPDM硬度的增加,曲线顺序向右移动,脆-韧转变刚发生时所需的弹性体量增加了。
尽管如此,改性EPDM b#、c#、d#仍然保持了很高的增韧效率,经它们改性的PP共混物,脆-韧转变处曲线更陡,结果与用纯EPDM增韧的体系一样,都在体积分数为23%～26%时完成脆-韧转变达到一个高韧性平台区,冲击强度值高于65kJ/ m2,达到PP的12倍以上。
继续增加硬度,改性EPDM 的增韧效率下降很快,如共混体系E和F,高韧性平台直到弹性体成分达到32%～33%(体积)时才出现,且对于体系F,最高冲击强度仅有51.5kJ/m2,比其它体系低了(15～30)kJ/m2。
这说明改性EPDM的硬度不能提高太多,否则其分散相不能很好地起到应力集中和引发剪切破坏的作用。
从本试验可以初步判断出改性EPDM的硬度不宜超过d#胶,即不超过56。
■—A ○—B ▲—C +—D ◆—E —F图1 共混物冲击强度随EPDM体积含量变化的情况Fig.1 Impact strength of the composites versusvolume contents of EPDM2.3 PP/EPDM和PP/改性EPDM的屈服强度图2是各共混体系屈服强度随EPDM体积含量增加的变化情况。
六条曲线中C、D、E、F基本重叠在了一起,屈服强度呈线性下降。
共混物A、B的变化情况也很类似,曲线前半部分与其余四条完全重叠,体系B 只在EPDM含量超过28%后低了2MPa～3MPa,A 在15%后低了2MPa～5MPa。
各共混体系屈服强度变化规律的相似说明了EPDM改性PP体系的屈服强度主要决定于基体的体积含量。
分散的EPDM相在体系的应变达到基体相PP的屈服应变时已不能再承受 ・44 ・高抗冲高刚性EPDM改性聚丙烯的研究 应力,因而EPDM 用量增加时,材料屈服强度下降了。
至于体系A 和B ,估计由于其分散相太软,在应力作用下类似于空洞,使基体应力更加集中,所以屈服强度较之另四种还略低一些。
■—A ○—B ▲—C +—D ◆—E —F图2 共混物屈服强度随EPDM 体积含量变化的情况Fig.1 Y ield strength of the composites versusvolume contents of EPDM2.4 PP/EPDM 和PP/改性EPDM 的弯曲模量纯EPDM 与PP 共混后,材料的弯曲模量下降很快。
从图3可以看出,当EPDM 的用量达到25%时,共混物的模量下降到了PP 的一半。
而采用改性后的 ■—A ○—B ▲—C +—D ◆—E —F图3 共混物弯曲模量随EPDM 体积含量变化的情况Fig.3 Flexible modulus of the com posites versusvolume contents of EPDMEPDM ,随着其硬度的增加,PP/改性EPDM 的模量上升很快。
体系C 的模量在EPDM 含量小于25%范围内高于PP ,体系D 在33%以内高于PP ,而对于体系E 和F ,模量变得更高,在试验的范围内都大于PP 。
这是因为改性EPDM 的分散相在小应变下能很好地与基体一起承担应力,且硬度越大,承担能力越强,甚至可能超过PP 基体的承受能力,所以才会造成共混物模量高于纯PP 的情况。
3 结论(1)在EPDM 中添加超细改性无机刚性粒子,随着用量增加,其硬度逐渐变大,熔融粘度也相应增加。