聚丙烯共混改性研究综述
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。
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。
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与PE共混改性
储料
熔胶|抽胶|冷却设定
压力 背压 流量 位置
前抽 40 ** 15 20
熔一 80 1 55 75
冷却时间：23s
熔二 后抽
80
52
1
**
55
48
100
102
锁模
压力 流量
慢速
60 55
快速
70 60
低压
15 33
高压
120 55
PP加工时易出现的问题：
1. 吸湿性小,易发生融体破裂,容易高温热氧老化，长期与热金属 接触易分解。
二、PP与PP/LDPE共混试样的制备 1)料的称量与干燥 2)物料的混合 3)物料的注塑成型
三、PP与PP/LDPE共混试样的检测 1)试样外观检测 2)流变性检测 3)拉伸强度检测 4)燃烧实验
PP增韧改性配方
• PP：850g • LDPE：150g
PP用LDPE增韧的原因
• PP作为一种通用塑料，力学性能良好，价格低廉但其对 缺口敏感，缺口冲击强度较低，为此，我们需要对PP进 行增韧。
• 而LDPE分子链柔顺，柔韧性好。
• 两者溶解参数相近，极性相似，若将PP与PE共混合金化 可使PP达到增韧的效果。目前，PE增韧PP，是最常用、 最经济，也是最成功的共混增韧体系
增韧原理
PP与PE都是结晶性聚合物，它们之间没有形成共 晶，而且各自结晶，形成相容性不良的多相体系。
但两者晶体之间却发生相互制约作用，可破坏PP 的球晶结构，PP球晶被PE分割成晶片，使PP不能 生产球晶。随着PE用量增大，分割越显著，PP晶 体则被细化，PP晶体尺寸变小，促使PP与PE共混 体系冲击强度得到提高。
前言
1951 年制成了结晶聚丙烯,此后发展了PP/ PE 共混物，通过对聚丙烯进行共混改性,克服其纸 温脆性、易老化、耐候性差等缺点,使其综合性 能大大提高,进入了工程塑料领域,并成为通用工 程塑料及合金的强用力的对手。
聚丙烯(PP)的共混改性
EPR在PP／HDPE共 混物中的增容效果
第1节： 通用塑料的共混改性
1.3 聚乙烯（PE）共混改性
LLDPE通常在更低温度和压 力下，由乙烯和高级的a烯 烃如丁烯、己烯或辛烯共聚 合而生成。
高压法 低压法 LLDPE具有比一般LDPE更
操作 条件
聚合压力，MPa 聚合温度，℃ 引发剂
98.1-245.2 窄的分子量分布，同时具有 ＜2 150-330 60 线性结构使其有着不同的流 微量氧或有机过氧化物 齐格勒-纳塔引发剂 变特性。
70 60 50 40 30 20 10 0 0
a b c d
3.5
3.0
2
2.5
2.0
1.5
1.0 0 10 20 30 40
10
20
30
40
content of EPDM (wt%)
Content of EPDM (wt%)
第1节： 通用塑料的共混改性
PP/EPDM共混物冲击断面的SEM照片 脆性断裂——韧性断裂
第1节： 通用塑料的共混改性
1.2.3 PP/EPDM
1) 机械共混法 PP/EPDM 抗氧剂 双螺杆挤出造粒 挤出机各段温度：150、160、170、190、190、185 注塑机制样
第1节： 通用塑料的共混改性
4.0
90 80
relative impact strength
Impact strength (KJ/m )
第1节： 通用塑料的共混改性
第1节： 通用塑料的共混改性
玻璃态聚合物在应力作用 下会产生发白现象。这种 现象称为应力发白现象， 亦称银纹现象 银纹化与剪切带一样也是 一种局部屈服形变过程。 银纹化的直接原因也是由 于结构的缺陷或结构的不 均匀性而造成的应力集中。
PP-PA共混改性
三、配方分析与设计
3、PP-g-MAH用量对改性PP力学性能的影 响：
三、配方分析与设计
• 由图1可见,PP-g-MAH相容剂的加人使 PP/PA6共混物的拉伸强度提高,但添加量 超过6份后,有下降趋势;由图2可以看出 ,PP/PA共混物的冲击强度随PP-g-MAH添 加量的增加而不断提高,而当添加量超过 7份时,冲击强度基本不变。综合上，PPg-MAH的用量定为6份。
三、配方分析与设计
• 由图可看出,随着CaCO3用量的 增加,改性PP的冲击强度也呈现先增 后降的趋势,在CaCO3用量为12份时 达到最大;此外,CaCO3用量对拉伸强 度影响不大,拉伸强度的浮动范围很 窄。因此,CaCO3最佳用量为12份。
三、配方分析与设计
• 碳酸钙的用量多了共混物强度降低,这是因为冲 击断裂时,纳米CaCO3可以吸收大量能量并引发 银纹;但由于纳米CaCO3为无机物且极易团聚, 随着其用量的增加, 不可避免地发生了团聚, CaCO3的粒径增大，冲击强度也随之下降。
三、配方分析与设计
• 尼龙分量超过一定量后共混物强度下降,这是因为 尼龙的韧性和强度都很高, 尼龙用量的增加可以 提高改性PP 的韧性和强度; 但由于尼龙是极性聚 合物而PP 是非极性聚合物, 所以随着尼龙用量的 增加, 两相相容性变差, 改性PP的各项性能又出 现下滑。
三、配方分析与设计
2、CaCO3 用量对改性PP力学性能的影响：
四、配方设计结果
4、配方பைடு நூலகம்PP PA-6 100份 14份
PP-gMAH 纳米 CaCO3
6份
12份
三、配方分析与设计
• PP-g-MAH使共混物拉伸强度先增后减的y原因是： 相容剂用量超过6份以后,拉伸强度反而下降, 这是 因为PP-g-MAH与PA6形成了PP-g-PA6结构界面层,虽 然它能起到对PP与PA6的增容作用,但形成过多的 PP-g-PA6以后,严重破坏了PP和PA6的结晶,而使共 混物的力学性能下降。
聚丙烯的共混改性
增容剂
高分子增容剂
反应型增容剂 非反应型增容剂
低分子增容剂
非反应型增容剂的应用实例
类型 聚合物B
A-B型
PS
PP
聚合物A 增容剂
PB PA66
PS-g-PB PP-g-PA66
A-C型
PE
PP
PS
CPE, SEBS
PE
EPDM
C-D型
PVC
BR
PMMA
PP
EVA SEBS
马来酸型增容剂；丙烯酸改性聚合物 反应型增溶剂：本身含有反应基团的增溶剂，在共混时能 与其它聚合物含有的基团发生化学反应，生成化学键增加 增容性。 表 反应型增容剂的应用实例
聚合物A
聚合物B
增容剂
PP,PE PP,PE
PA6, PA66 PET
PP-g-MA, PP-g-AA PP-g-AA, 含羧基PE
目前解决相容性的主要方法还是加入带反应性官能团的 增容剂与PA6和PP共混，使增容剂与PA6在共混过程中生成 具有增容作用的共聚物，实现PA6与PP相容性共混，进而影 响PP/PA6共混物的微观结构和性能。早期的研究者认为， 共混过程中增容剂发生了迁移，分布到了PP和PA6两相界面 上，减小了两相界面张力，产生了一种强的物理相互作用 ，与液—液不相容体系的乳化机制相似。后来研究者发现 ，增容剂能与PA6反应生成新的共聚物，正是该共聚物对 PP、PA6起实质性的增容作用，即通过相间的化学反应，产 生类似于聚合物—玻纤或矿物填料的偶联机制，增容剂可 视为一种聚合物—聚合物化学偶联剂。已研究的增容剂主
通过实验得到的最佳配方为：m（PP）/m（PA6）/m （CaCO3）/m（PP-g-MAH）=100/15/12/25
PP共混增韧改性的研究及应用进展.
PP 共混增韧改性的研究及应用进展黄兴(广西塑料研究所梧州 543003摘要综述了国内外 PP 增韧化共混改性的研究和应用 , 包括弹性体改性、聚合物改性和无机粒子改性的研究与应用进展。
关键词聚丙烯共混改性增韧弹性体聚合物无机粒子1引言,, 1996年已达万吨 [1], 但其韧性差 , 低温下表现为脆性 , 限制其应用范围。
近年来 , 国内外普遍采用共聚、共混改性方法提高 PP 的冲击韧性。
但由于共聚技术难度较大 , 所生产的树脂牌号较少 , 满足不了汽车工业的高抗冲需求。
为此 , 国内外更热衷于研究以共混方法制备高韧 PP 材料。
本文综述这方面的研究进展与应用状况。
2弹性体共混增韧改性弹性体的增韧机理 , 目前被广泛接受的理论有“多重银纹”理论和“银纹 -剪切带”理论。
研究表明 :弹性体增韧改性效果很大程度上取决于共混体系的形态、分散相和连续相之间的界面特征、分散的粒径及其分布以及弹性体的含量等因素 [2]。
国外学者主要在下面几个方面作了较为充分的研究。
211体系形态的影响F 1C 1Steh ling 等人研究表明 :在弹性体增韧体系加入第三组分 , 弹性体与第三组分会组成复合粒子结构 , 该共混体系就是通过]PP HD PE SB S (苯乙烯 2苯乙烯嵌段共聚物三元共混物研究中进一步认为 :这种复合粒子具有包藏结构 , 而这种包藏结构有利于增韧 [4]。
华北工学院阎瑞萍等人和 M asah iro Kokugo 等人也得出类似结论。
212弹性体品种的影响显然 , 不同弹性体对 PP 的增韧效果不一样。
从表 1可以看出 :三元乙丙橡胶 (EPDM 增韧效果最好 , 而 SB S 最差。
另外 , PP 的熔体流动速率大小也影响各种弹性体的增韧效果 [5、 6]。
表 1各种弹性体对 PP 的增韧情况 [7]弹性体种类 (PP ∶弹性体常温冲击强度(J mEPDM 80∶ 1019880∶ 20747BR (丁基橡胶 80∶ 101098020216SBR 80∶ 10122(合成丁二烯橡胶 80∶ 20177SBS 80∶ 108880∶ 20109213弹性体含量的影响根据 B ragan 的银纹动力学支化理论 , 增韧材料的冲击强度近似地与作为增韧组分的41进展与述评 R evie w &F ea ture 国外塑料 1999年第 17卷第 2期弹性体粒径的平方成正比。
聚丙烯材料改性研究
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
PPSEBS共混改性及其发泡性能的研究
PP/SEBS共混改性及其发泡性能的研究近年来,聚丙烯（PP）发泡材料因为其性价比高、绝缘性好、耐热性好、质量轻、综合力学性能好等优点,使其在包装、食品、汽车、建筑等领域有着广泛的应用前景。
但是,PP的线性分子结构特征导致其熔体强度较低,在发泡过程中易发生泡孔的破裂、坍塌等现象,致使发泡质量较差。
因此,为了改善PP的发泡质量,本文引入弹性体SEBS对PP进行共混改性,探讨了（1）PP/SEBS复合材料的力学性能、热性能、流动性能、流变行为;（2）超临界CO<sub>2</sub>间歇式发泡制备的PP/SEBS发泡材料的热性能和发泡性能;（3）自制发泡模具快速卸压发泡法制备的PP/SEBS发泡材料的泡孔形貌和力学性能。
（1）共混改性的结果表明:加入SEBS后,PP的结晶度降低,熔融和结晶温度变化不大。
拉伸和弯曲强度降低,冲击强度显著升高,在SEBS含量20%时冲击强度为73.12 kJ/m<sup>2</sup>,大约是纯PP的16.5倍。
加工流动性能先增加后降低,在10%时流动性最好。
复数粘度变大,在20%时最大。
（2）超临界CO<sub>2</sub>间歇发泡结果表明:随着SEBS含量的增加,熔融温度降低,结晶度先升高后降低,泡孔尺寸变小,泡孔密度变大;饱和时间增加,熔融温度升高,饱和压力增加,熔融温度先升高后降低,结晶度都变化不大。
饱和温度升高,熔融温度升高,结晶度降低,在164oC时,出现双熔融峰。
饱和时间、压力、温度的增加,泡孔尺寸变小,泡孔密度变大。
在SEBS含量、饱和时间、压力、温度分别为20%、40 min、14 MPa、160oC 时,泡孔形貌较好,平均泡孔直径为5.5μm,泡孔密度为2.6×10<sup>9</sup>个/cm<sup>3</sup>。
聚丙烯塑料的共混改性
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填充改性
填充改性 在塑料中加入一定量的填料是降低塑料价格，改 善性能的重要方法。如酚醛树脂中填充木屑和纸张制成实用的 电木材料，克服了性脆的弱点。加入有特殊功能的纳米粉体可 以制成相应功能母料，比如加入导电性能好的银粉、金粉等制 成导电母粒等。 改性塑料是涉及面广、科技含量高的一个塑料产业领域，而 塑料改性技术——填充、共混和增强改性更是深入几乎所有的 塑料制品的原材料与成型加工过程。从原料树脂的生产到从多 种规格及品种的改性塑料母料，为了降低塑料制品的成本，提 高其功能性，离不开塑料改性技术
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填充母料制作工艺流程图
塑料助剂
塑料助剂
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配方
增强型填充母料 配方组成(质量份) PP 硅灰石粉(400目) 偶联剂KH-550 聚乙烯蜡 RC-HSt
100 250 2.5 5 1
该配方增强效果明显，可用于以塑代钢工业制品，一般 添加量10份左右。
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硅灰石粉：能增强拉伸强度、弯曲强度冲击强度等指标，比且 可降低生产成本。还具有良好的绝缘性，同时具有很高的白度、 良好的介电性能和较高的耐热、耐候性能。可用作增强剂 。 偶联剂KH-550：能大幅度提高增强塑料的干湿态抗弯强度，抗 压强度，剪切强度等物理力学性能和湿态电气性能，并改善填 料在聚合物中润湿性和分散性。 是优异的粘结促进剂，应用于 丙烯酸涂料、粘接剂和密封剂。 聚乙烯蜡：有优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性。正 常生产中，作为一种添加剂可直接加到聚烯烃加工中，它可以 增加产品的光译和加工性能。作为润滑剂，其化学性质稳定、 电性能良好 。PP成型加工过程中做分散剂，润滑剂和光亮剂， 增强塑化程度，提高塑料制品的韧性和表面光滑度 。 RC-HSt：是一种100%活性的有机流变助剂，由氢化蓖蔴 油经特殊工艺改性制成，提供粘度控制，触变，抗流挂性 和防沉性能。不变色，不吸水，防止多余树脂渗入底材
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。
聚丙烯与PA6共混改性配方设计及结论
1、配方设计依据：
PP：非极性聚合物，PP具有良好的耐水、耐油及耐化学性，电绝缘性，吸水性小，一定的强度、弹性和硬度，良好的加工性和突出的抗弯曲疲劳性等优点；但是同时PP也存在着热变形温度低、成型收缩率大，耐光性差和不易染色等问题。
PA6：极性聚合物，PA-6 具有高强度、弹性好、耐磨耐化学腐蚀性等优点。
但是也具有吸水性高，尺寸稳定性差和低温和干态条件下韧性差等缺点。
PP-g-MAH：相容剂，使PP与PA6这两种极性不同的树脂更好的混合。
其中PP-g-MAH的量为PA-6的1/4时最佳。
在保留PP优良的特性条件下，PP/PA-6共混能改善PP的成型收缩率、耐热性和不易染色的特性，拓宽PP的应用领域。
2）材料选择：PP（T30S）、PA6、PP-g-MAH（南京塑泰ST-5）3）配方
表1实验配方
2、结论：
1）用PA-6改性PP能增强PP的拉伸强度，冲击强度等性能。
2）在PP/PA-6体系中加入南京塑泰的PP-g-MAH能有效改善
共混体系两材料的相容性，增强两者的粘结度，提高共混物的机械性能。
3）在PP/PA-6共混体系，随PA-6增加，共混改性塑料的熔体流动速率随着减低，力学性能出现先上升后降低的趋势，当PP/PA6=100／15时共混物的机械性能最好。
综述范文
聚丙烯共混改性研究XXX（常州XX职业技术学院常州 XXXXXXXX）摘要：改性塑料是涉及面广、科技含量高、能创造巨大经济效益的一个塑料产业领域。
聚丙烯塑料由于其优良的综合性能而被广泛的使用。
本文综述了聚丙烯共混改性的基本机理，和各种改性的体系、改性结果的方面的研究，同时介绍了一些新的共混改性方面的技术，以及对聚丙烯共混改性的研究发展方向进行了展望。
关键词：聚丙烯改性原理相容性橡胶茂金属纳米粒子聚丙烯(PP)具有良好的综合力学性能、耐热性、耐化学药品性、绝缘性、成型加工性能和较低的密度，成本又较低廉，故其应用范围十分广泛。
PP的应用领域涉及汽车配件、电器配件、化工设备、建材、绝缘材料、包装材料、纺织材料、渔网、日用品等。
PP的应用领域还在逐年拓宽，其产量的增长率近年来一直居通用塑料之首。
由于聚丙烯特殊的化学结构，性能存在相当不足之处，如存在低温脆性、机械强度和硬度较低以及成型收缩率大、易老化、耐热性差等缺点。
这就大大限制了PP的进一步推广应用，尤其是作为结构材料和工程塑料上。
PP本身脆性(尤其是低温脆性)较大，用于对韧性要求较高的产品(特别是结构材料)时必须对PP进行共混增韧改性。
因此, 研究及制备具有高强度的韧性聚丙烯高分子材料在理论和应用上都具有重要意义。
1 聚丙烯共混改性基本原理1．1 共混物的相容性聚合物共混物：指二种或多种聚合物组分形成的混合物，有时也称为多组分聚合物(multicomponent polymer polymer blend)。
1.1.1 制备方法：(1)物理共混：将在两种聚合物在熔体或在溶液状态下机械共混后，经冷却固化或用沉淀剂共沉淀的方法来得到。
(2)化学共混：通过接枝或嵌段的方法将两种聚合物以化学键结合在一起。
从广义上理解，聚合物共混物还包含接枝和嵌段两种类型的共聚物，但不包括无规共聚物。
1.1.2 聚合物共混物的类型：从热力学角度出发，聚合物共混物中有两种类型：一类是两个组分能在分子水平上互相混合而形成均相体系；另一类则不能达到分子水平的混合，两个组分分别自成一相，共混物为非均相体系。
离聚体改性聚丙烯共混体系
离聚体改性聚丙烯共混体系聚丙烯(PP)是一种应用广泛的通用塑料，具有拉伸强度高、耐化学稳定性等优点, 但是, 聚丙烯的抗冲击性能较差以及非极性等缺点限制了聚丙烯的应用。
为了改善聚丙烯的性能，可以将其和尼龙11(PA11)或者离子化的溴化丁基橡胶(i-BIIR) 进行共混改性, 并使用聚丙烯离聚体作为增容剂, 制备性能优异的合金材料。
具体研究内容如下:1 、采用具有高催化活性的二甲基吡啶铵铪催化剂催化丙烯和十一烯碘(IUD) 共聚, 以丙烯/ 十一烯碘共聚物为中间体, 碘基团为反应活性位点,与N-甲基咪唑进行亲核取代反应,制备了含有不同离子基团含量的N-甲基咪唑聚丙烯离聚体(IA) 。
将离聚体IA 作为iPP/PA11 共混体系的增容剂, 调节离聚体含量、离子基团含量以及共混比例,通过熔融共混制备了一系列共混物合金材料。
DMAW试结果显示离聚体IA可以显著改善iPP/PA11的相容性；在iPP/PA11/IA三元共混物中，分散相粒子尺寸从约20卩m减小到1卩m；iPP/PA11/IA(70/30/5) 三元共混物缺口冲击强度增加到6.73 kJ/m~2, 提高了聚丙烯的韧性。
2、选择N-甲基咪唑聚丙烯离聚体和邻巯基苯胺盐酸盐聚丙烯离聚体(IB)两种离聚体,研究两种离聚体对iPP、PA11基体以及iPP/PA11共混体系的影响。
DMA SEM M试结果显示离聚体IA、IB均可以使iPP/PA11共混体系相容性改善；缺口冲击强度测试显示iPP/PA11/IA(70/30/5) 的冲击强度提高较多。
3、制备含有不同烷基链长度的咪唑离子改性的溴化丁基橡胶(i-BIIR)( 离聚物), 并选取N-甲基咪唑聚丙烯离聚体作为iPP/i-BIIR共混材料的增容剂，制备冲击性能优异的共混合金材料随着i-BIIR 含量的增加,共混物的拉伸强度逐渐减小, 冲击强度逐渐增加,iPP/i-BIIR-4/IA(80/20/5) 三元共混体系的冲击强度达到36.20 kJ/m~2,约为纯iPP的13倍,材料的冲击韧性显著改善。
聚丙烯改性材料的研究进展
聚丙烯改性材料的研究进展摘要聚丙烯由于其力学性能优异，耐热性好，耐应力开裂性和刚性优异，且易于加工成型，具有广泛的应用价值，但是其韧性较差，尤其是在低温下易脆断，对缺口敏感，因此聚丙烯改性成为研究热点和重点。
本文概述了聚丙烯在的材料中的地位，性能的优缺点以及发展历程，并对聚丙烯改性进行了的叙述。
详细介绍了通过采用填充改性、共混改性、共聚改性、成核剂改性、交联剂改性、降解改性和接枝改性等物理和化学方法对聚丙烯（PP）的改性的研究及部分改性材料在实际当中的应用，并结合最新信息简述了PP改性技术的新进展。
关键词聚丙烯；改性；应用AbstractPolypropylene due to its excellent mechanical properties, heat resistance, good resistance to stress cracking resistance and rigidity excellent, and easy molding process, a wide range of value, but its toughness is poor, especially easy to brittle fracture at low temperatures, the notch sensitivity polypropylene modified to become a research focus and emphasis. This article outlines the advantages and disadvantages of the development process of the status, performance materials in polypropylene and polypropylene modified narrative. Details filled through the use of modified, enhanced modified, modification, nucleating agents modified crosslink modification, copolymerization, and degradation of the chemical and physical methods of modification and grafting modification of PP, modified and some modified materials in practice, combined with the latest information on the new progress of the PP modified.Key wordsPolypropylene; Modification; Application目录摘要................................................................ I Abstract............................................................ I I第一章绪论 (1)1.1 聚丙烯的发展概况 (1)1.2 聚丙烯的性能及应用 (1)第二章聚丙烯物理改性 (1)2.1 填充改性聚丙烯 (1)2.1.1 无机刚性粒子改性聚丙烯 (1)2.1.2 纳米材料改性聚丙烯 (3)2.2 共混改性聚丙烯 (3)2.2.1 共混改性技术 (3)2.2.2 聚丙烯共混改性作用 (5)2.3 成核剂改性 (6)2.3.1 成核剂改性作用 (6)2.3.2 聚烯烃的成核剂特征 (6)2.3.3 聚烯烃的成核剂分类 (7)第三章聚丙烯化学改性 (8)3.1 共聚改性聚丙烯 (8)3.2 交联改性聚丙烯 (8)3.3 接枝改性聚丙烯 (8)3.3.1 熔融接枝法 (9)3.3.2 溶液接枝法 (10)3.3.3 固相接枝法 (11)3.3.4 辐射接枝法 (11)3.3.5 光引发接枝法 (12)第四章聚丙烯改性技术的新进展 (13)4.1 反应挤出共混技术 (13)4.2 改性技术的复合化 (13)4.3 相容技术 (13)4.4聚丙烯综合改性的新方法 (14)结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)第一章绪论1.1 聚丙烯的发展概况自1957年意大利蒙特卜迪尼（Monte Catini）公司实现聚丙烯（PP）树脂工业化生以来，PP树脂便发展迅速。
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贵 州 化
工
・ｌ ・ ９
第 ３ 第 ６期 ６卷
Ｇ ｉ ｏ Ｃ ｅ ｉ ｌ ｄｓ ｙ ｕ ｈｕ ｈｍ ｃ ｌ ｕｔ ｚ ａｎ ｒ
聚丙烯共贵州 贵阳 ５００ ） ５０９
摘 要： 介绍聚丙烯增韧改性 的原 因和主要 方法 ， 重点探讨 了当前共 混改性 中较 常见 的 Ｐ ／ Ｐ Ｐ ／ Ｐ Ｍ、 Ｐ Ｅ Ｒ、Ｐ Ｅ Ｄ
冲击性能及其他各项力学性能均优于二元体系。本 文主要介绍几种橡胶或热塑性弹性体对 Ｐ 共混增 Ｐ
韧改性 研究 。
１ １ ＰＰ ． ／ＥＰＲ、 ／ＥＰＤＭ ＰＰ
由于 Ｅ Ｒ与 Ｐ Ｐ Ｐ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。Ｅ Ｒ属于橡 Ｐ 胶类 ， 具有高 弹性 和 良好 的低 温性 能 （ 脆化 温度可 达
伸强度 、 屈服伸长率、 拉伸断裂强度 、 断裂伸长率 、 邵 氏硬 度 、 曲弹性 模量 、 变 维卡软 化温 度及 脆化 温度 均 有不 同程度 下 降 Ｊ 因 而 常用 Ｅ Ｄ 代 替 Ｅ Ｒ来 。 ＰＭ Ｐ 改善其耐老化性能。 Ｐ Ｐ与三元 乙丙橡胶 （ Ｐ Ｍ） Ｅ Ｄ 共混， 制成的共混
一
更大 ， 为结构件材料 ， 作 存在许多不足 ， 限制 了 Ｐ 应 Ｐ 用领域 的进一步拓展。目前 ， 管我 国 Ｐ 尽 Ｐ产 量较 大， 但高性能的 Ｐ 却不多 ， Ｐ 需求量较大 的高性能 Ｐ Ｐ
６ｃ 以下） ０Ｉ ＝ 。两者的共混既能分为两相 ， 又有一定
依然依靠进 口。因此 ， 国来讲 ， 对我 提高 Ｐ Ｐ的韧性 ， 可节约大量资金 ， 产生可观 的经济效益 …。
提高共混物的冲击韧性 ， 但共混物 的刚性都会 有不 同程度的降低 ， 相对而言，Ｏ Ｐ Ｅ的降幅相对较小。许
多包 装材 料和 耐用 消 费 品要 求 材 料 的透 明性 要 好 ， 但 有些改 性剂 的添加 会 降低 其 透 明 性 ， 而使 用 Ｐ Ｅ Ｏ
物是 当前 弹性共 混 物 的重要 品种 ， 种共 混 物 经 动 这
态硫化 ， 制得的共混物 ， 具有 良好的物理力学性能和
化学性 能 。Ｅ Ｄ ／ Ｐ热 塑 性 弹性 共 混 物 进 行 动 态 ＰＭＰ
它是指用其他塑料、 橡胶或热塑性弹性体混入 Ｐ Ｐ中 较大的晶球内， 以此改善 Ｐ Ｐ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 Ｐ ／ Ｐ 高密度 聚乙烯 （ Ｄ Ｅ 、Ｐ 低 Ｈ Ｐ ）Ｐ／ 密度聚乙烯 Ｌ Ｐ ） Ｐ ／ Ｄ Ｅ 、 Ｐ 尼龙等体 系。常用 的橡胶 增韧 Ｐ 体系有 Ｐ ／ Ｐ （ Ｐ Ｐ Ｅ Ｒ 乙丙橡胶 ） Ｐ ／ Ｐ Ｍ（ 、Ｐ Ｅ Ｄ 一 元 乙丙橡胶 ） Ｐ ／ Ｂ （ 、 Ｐ Ｓ Ｓ 苯乙烯一丁二烯． 乙烯 热 苯
滑性 、 高强力、 高弹性等特点。Ｓ Ｓ与 Ｐ Ｂ Ｐ共混改性 ， 能显著提高 Ｐ 高低温冲击强度。湖北工学院化工 Ｐ 系采用 Ｓ Ｓ为相容剂、 Ｄ Ｅ为补强相容剂与国产 Ｂ ＨＰ 本体法 Ｐ 粉料进行共混改性。并用偏光、 Ｐ 相差显微 镜和差示扫描量热法 （ Ｓ ） Ｄ Ｃ 观察共混物连续相 、 分
（０ ｉ） ，Ｐ的低 温 冲击强 度显著 下 降 ， 系 呈现 １ｍｎ 时 Ｐ 体 脆性 。尽 管在 聚烯 烃 材料 （ Ｐ ） 如 Ｐ 中添 加 弹性 体 会
聚烯烃弹性体 Ｐ Ｅ中辛烯单体含量通常大于 Ｏ ２ ％ 。其 中聚 乙烯 段 结 晶 区 （ 脂 相 ） 物 理 交 联 ０ 树 起
都差 ，Ｂ 在基 体中的分散效果亦不佳。在三元共 ＳＳ
混物中， 由于 ＨＤ Ｅ的加 入 ， 共混体 系 的界 面相 互 Ｐ 使
渗透 ， 促使 Ｓ Ｓ Ｂ 颗粒表面张力和破碎能降低 ， Ｓ Ｓ 使 Ｂ 颗粒细化、 分散均匀， 显著增加 了 Ｓ ｓ ｉ 分散相的有效 ｔ 体积。同时 ， Ｄ Ｅ的加入。能使 Ｐ ＨＰ Ｐ球 晶细化 ， 改 善了 Ｐ Ｐ的结晶形态 ， 起到 了与 Ｓ Ｓ相似 的增韧作 Ｂ 用， 减少 了 Ｓ Ｓ的用量 ， Ｂ 从而提 高 了共 混物 的综合 性 能 。适 量 的 Ｐ ／ Ｂ ／ Ｄ Ｅ配 比。采 用 二 阶 共 混 ＰＳＳＨ Ｐ （ 即先制母料 ） 工艺 ， 使共混物分散均匀 ， 冲击 强 其 度比纯 Ｐ Ｐ可提高 ７ ５倍 ， ． 并具 有 良好 的成型加工 性。刘南安 、 陈桂兰 等发现 ： 系 Ｐ ／ Ｐ Ｍ／ Ｂ 体 ＰＥ Ｄ Ｓ Ｓ 的韧性 明显优于 Ｐ ／ Ｐ Ｍ和 Ｐ ／ Ｂ 二元体系， ＰＥ Ｄ Ｐ ＳＳ 他 也归因于三者的协同效应。刘南安还发 现， 三元 这 共混体系中双组份增韧剂不等比时表现 出不同的协 同效应 ， 与等比体系相 比， 有更高的冲击强度和断裂
塑性弹性体）Ｐ ／ Ｒ 顺丁橡胶） Ｐ ／ Ｏ 、Ｐ Ｂ （ 和 Ｐ Ｐ Ｅ等。Ｐ Ｐ 还可采用三元共混体系， 时某些共混改性剂对改 此 善 Ｐ 的脆化温度有协同效应 ， Ｐ 即三元共混体系的抗
收 稿 日期 ：０ １— ７—１ ； 返 日期 ：０ １—０ ２１ ０ ５修 ２１ ８—１ ５
成动态硫化作用 ， 二是先对 Ｅ Ｄ Ｐ Ｍ胶进行动态硫化
散 相 的亚微 观结 构 ， 析 共混 效 果 ， 选 实 验 配 方 。 分 筛 结 果表 明 ， 元共 混 物 中球 晶 的分 散 程度 和均 匀 性 二
下， 弹性体可 引发大量银纹 ， 而基体则产 生剪切屈 服， 主要靠银纹 、 剪切带吸收能量 。具体过程为 ： 产
生银 纹进 一 步发 展 并 将 终 止 于 另 一 弹性 体 或 剪 切 带； 同时银 纹 与银 纹 、 银纹 与剪 切 带 之 间相 互 作 用 ； 如 银纹 与银纹 相遇 时 ， 会使 银纹转 向或 支化 ； 纹 前 银 峰 处 的应 力集 中 ， 以诱 发 新 的剪 切 带 。所 有这 些 可 作 用 ， 会大 大缓解 材料 的冲击破 坏过 程 ， 都 并增 加破 坏 过程 的能 量 ， 而 提 高 材料 韧 性 。 由增 韧 理论 从 可知 ， 添加 相 同 质 量 的 Ｐ Ｅ弹 性 体 粒 子 粒 径 越 小 Ｏ （ 平均粒径 ０４ ｍ） ， ． １ ｊ分布越均匀， ｘ 其作为应力集 中点 时就能 引 发更 多 的银 纹 ，？ 大 量 的 能量 ； 肖耗 大
Ｐ／ Ｂ 、Ｐ Ｐ Ｅ四种共混体系的改性及其互相之间的差别 ， Ｐ ＳＳＰ ／Ｏ 研究结果表明 ：ＰＰ Ｅ是 以上几种方法中最优 的。 Ｐ ／Ｏ
关键词 ： 聚丙烯 ； 共混改性 ； 四种共混体系 ； 差别 ； 最优
中图分类 号：Ｑ ２ ．４ Ｔ ３ ５ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ８— ４ １ ２ １ ） ６— ０ ９— ３ １０ ９ １ （０ １０ ０ １ ０
作用 ， 制成硫化的 Ｅ Ｄ 它再与 Ｐ Ｐ Ｍ， Ｐ共混， 制成共混 物 。实践表 明， Ｊ 共混物 的 ２种共混方法对硫化共
作者简 介： 王婷婷 （９ ２ ， ， １８ 一） 女 本科 ， 士学位 ， 学 从事教师工作。
贵 州 化
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工
２１ ０ １年 １ ２月
２ ・ ０
研 究表 明 Ｊ无论 是均 聚 Ｐ 、 聚 Ｐ ， Ｐ共 Ｐ还 是高 流
动性 Ｐ ， Ｐ 无论是常温还是低温冲击强度 ，Ｏ Ｐ Ｅ的增 韧效 果 都 优 于 Ｅ Ｄ 或 Ｅ Ｍ。这是 由于 Ｐ Ｅ 中长 ＰＭ Ｐ Ｏ 支的引入大大提高了其在 Ｐ 母体中的分散性 ， Ｐ 从而 具有 有利 于冲击韧 性 的理想形 态和黏 弹性 。Ｐ Ｅ对 Ｏ 高流动性 Ｐ 仍具有 良 的增韧效果 ， Ｐ 好 避免了以前增 韧剂使用 高流动性 材料 时降低体 系韧性 的 缺陷。 Ｐ Ｅ对高流动性 Ｐ 增韧在低温下亦表现良好效果 ， Ｏ Ｐ 而 用 Ｅ Ｄ Ｅ Ｍ， Ｐ 的 熔 融 指 数 超 过 ｌ Ｐ Ｍ、 Ｐ 当 Ｐ ５
点 的作 用 ， 定量 辛烯 的引入 削弱 了聚 乙烯 段 结 晶 ， 一
形成了呈现橡胶 弹性 的无定形 区（ 橡胶 相） 。与传 统聚合方法制备 的聚合物相 比， 一方 面它有很窄的 相对分子质量和短链分布 ， 因而具有优异 的物理机 械性能 ， 如高弹性 、 高伸长率和良好 的低 温性能。又 由于其分子链是饱和的， 所含叔碳原子相对较少 ， 因 而又具有优异的耐热老化和抗紫外性能。窄的相对
Ｇｕｚ ｏ Ｃｈ ｍｉａｌ ｄ ｓ ｙ ｉｈ ｕ ｅ ｃ ｌｎ ｕ ｔ ｒ
第３ ６卷 第 ６期
混物 的物理 力学性 能无 大影 响。为 了使 生产 工 艺方 便 ， 采用共 混后 动态硫 化方 法 。 多
１ ２ ＰＰ ＢＳ ． ／Ｓ
橡 塑共 混原理 ， 混 物 中分 散 相 的粒 径 大 小 对 共 混 共 物 的性 能影 响很 大 ， 在最 佳 粒 径 范 围 内 ， 径 小时 ， 粒 对 共混物 的物理 性能有 较好 的贡献 。Ｐ Ｅ的 粒径 比 Ｏ
聚丙烯 （ Ｐ 是 目前用量最大的通用塑料之一 ， Ｐ） 因为具有密度小 （ ．９— ．１／ ｍ ） 价格低 、 Ｏ ８ ０ ９ ｇｃ 、 无毒 性、 耐腐蚀 、 电绝缘性能优 良、 明性和加工性好 等 透 优点 ， 被广泛应用于化工、 机械、 电力、 运输等行业 。 但 Ｐ 材料 的缺点是韧性差 、 Ｐ 耐磨性差 ， 低温时脆性
硫化的硫化体系可采用硫磺体系或有机过氧化物体 系或酚醛树脂体系 ， 它们对 Ｅ Ｄ ／ Ｐ Ｐ Ｍ Ｐ 共混物都具有 良好的硫化效果 Ｅ Ｄ ／ Ｐ共混物制备工艺过程 ＰＭＰ 是将 Ｅ Ｄ Ｐ Ｍ与 Ｐ 共混， Ｐ 在共混过程完成共混物的动 态硫化作用 。具体的可将共混物的共混及动态硫化 过程分成 ２种方式 ， 一是共混物在共混过程同时完
Ｐ Ｐ改性 的主要 方法有化学 法 （ 聚、 联、 共 交 接 枝） 和物理法（ 填充及共混） 。国外对接枝等化学改 性法研 究 较多 ， 且 总 的来 说 ， 学 改性 法 难 度 大 ， 而 化 对经济技术等要求都较高 ， 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 ， 因此对这方