乙烯-辛烯共聚物(poe)简介

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1、乙烯基弹性体之4:乙烯-辛烯共聚物(POE)简介POE(PolyolefinElastomer)简介POE是美国DuPont-Dow弹性体公司于1994年以乙烯、辛稀为原料,采用原位聚合工艺(INSITE)和限定几何构型催化技术(CGCT)制成并推出的新型聚烯烃弹性体材料,商品名为Engage。聚乙烯(PE)本身是一种结晶的材料,但由于分子链中辛烯或丁烯的介入破坏了部分聚乙烯的结晶,辛烯或丁烯链段与结晶被破坏的聚乙烯链段共同形成了弹性的软段,聚乙烯的结晶部分形成硬段,起着物理交联点的作用,使POE具有了弹性体的性质。

2、茂金属催化剂与传统的Ziegler-Natta催化剂相比,具有理想的单一活性中心,因而能够在聚合过程中精密地控制相对分子质量分布、共聚单体含量及其在主链上的分布,从而能准确地控制聚合物的物理机械性能和加工性能。采用INSITE工艺和CGCT技术生产的牌号为Engage的POE,一方面具有很窄的分子量和短支链分布、聚合物结构可控;另一方面由于其分子链是饱和的,所含叔碳原子相对较少,因而具有优异的耐热氧老化和抗紫外线性能,力学性能、熔体强度和加工性能都很优异,具有以往传统弹性体材料不可比拟的优点:(1)与EPDM相比,由

3、于它的分子链中不含不饱和双键,耐候性好。另外还具有分散性好、自粘性和互粘性好、等量添加冲击强度高、成型能力优异等优点。而且POE只可以用过氧化物、硅烷和辐射方法交联,交联后材料的物理机械性能、耐化学试剂及耐臭氧性能与EPDM接近;抗紫外线老化性能甚至优于EPDM和EPM,所以POE更适合于户外使用。(2)耐候性好,优于SBS;(3)与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)等相比,它具有质量轻、透明度高、韧性好等优点;(4)与软质PVC相比,它对设备腐蚀

4、性小、热成型加工性能良好、低温脆性较佳且经济环保;(5)POE在低温下仍有较好的韧性和延展性,对剪切力敏感,有利于高速挤出和模塑,很少或不需增塑剂,使用寿命长。值得提出的是,由于POE具有较高的强度、伸长率和以上优异的综合性能,对于某些耐热等级、永久变形要求不严的产品,直接用POE材料即可加工成制品,一方面大大地提高了生产效率,另一方面材料还可以重复使用,降低成本。POE有着较低的结晶度,密度小(约0.87g/cm3),窄分子量分布和低的玻璃化温度。这些特征使得其对无机填充物有着良好的包容性,并拥有良好的回弹性、柔韧

5、性等。硬度低,使其在各种行业都有着广泛的应用。也正是基于POE的优异性能,新型聚烯烃弹性体POE正受到越来越多企业和科研工作者的关注,研究主要集中在改性POE直接用作热塑性弹性体、POE发泡材料、POE增韧其它聚合物和POE/聚烯烃热塑性弹性体等方面。1.改性POE直接用作弹性体材料茂金属POE作为一种热塑性弹性体,具有塑料和橡胶的双重特性。一方面,窄的分子量分布和短支链,使其具有优异的物理机械性能,如:高弹性、高强度、高伸长率和良好的低温性能;另一方面,其分子链是饱和的,所含叔碳原子数量相对较少,因而其耐热氧老化和

6、抗紫外线性能优异;最后,通过采用CGCT技术有控制地在聚合物线形短支链支化结构中引入长支链,改善了聚合物的加工流变性能,使其具有较强的剪切敏感性和熔体强度,可实现高速挤出,提高产量。因此,EngagePOE推出后,就引起了很多科研人员的关注。杨红都研究白炭黑、表面处理的白炭黑以及白炭黑/炭黑并用的品种和用量对POE补强性能的影响,结果显示:白炭黑对POE的补强效果较好,而且优于同种粒径炭黑的补强效果。夏琳等研究探索了纳米碳酸钙(Nano-CaCO3)、白炭黑、纳米高岭土等作为补强剂对POE交联弹性体的增强效果,结果表

7、明:白炭黑对POE交联弹性体的补强效果最好。在撕裂强度方面,高岭土的补强效果明显地优于Nano-CaCO3,在补强剂用量同为40份时,Nano-CaCO3补强的POE的撕裂力的最大值仅为86N,撕裂强度为42N/mm;而高岭土补强的POE交联弹性体的撕裂力的最大值则达到107N,撕裂强度达到47N/mm。夏琳等还对硫化剂DCP用量和增强剂白炭黑用量对POE硫化胶性能的影响进行了研究,研究结果发现:补强POE硫化胶的综合力学性能在交联剂DCP用量为2份时较好;白炭黑对POE硫化胶具有优异的补强效果,其用量在20份以上时

8、较佳。2POE发泡材料生产发泡材料是茂金属POE的另一个重要应用领域,其中在高级运动鞋的海绵中底和微孔底方面用量最大。与EVA发泡材料相比,POE的拉伸强度和撕裂强度较高,弹性和耐磨性能更好。毛亚鹏等的发明专利(发明专利号:200710038052),描述了一种POE发泡材料的制备方法,该发泡材料具有密度可控易加工、柔软性好、耐化学腐蚀和力学均

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