PP_POE共混体系交联增韧的研究.pdf

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1、!"炼油与化工第!"卷&&’&()共混体系交联增韧的研究柏晓红于静张艳玲(大庆石化分公司研究院"黑龙江大庆!",A!@)摘要!研究了两种交联工艺%交联剂用量及助增韧剂#%的引入对##&#$%共混体系材料力学性能的影响$实验结果表明’聚丙烯的交联改性宜采用两步法工艺"##&#$%共混体系加入交联剂能进一步提高韧性和刚性#助增韧剂#%与#$%配合使用具有协同增韧效应$关键词!##&#$%#交联#增韧#改性中图分类号!?B,!"文献标识码!<文章编号!!"#!$%&"’(’))*+)’$))!"$)’聚丙烯具有密度小!耐热性好!硬度高和加工性质$性能优良等特点"因而广泛用于各个领域#但聚丙!

2、"%&&增韧改性材料的制备工艺烯缺口敏感性高"其制品冲击强度低"尤其低温时(!)简单共混工艺’将##粉%增韧剂#$%和其更为突出$#$%是聚烯烃弹性体"既具有塑料的热它助剂高速混合%熔融挤出造粒"制成##专用料$塑性又具有橡胶的交联性"对聚丙烯增韧效果较(>)一步法交联工艺’将##粉%增韧剂#$%%交好$弹性体#$%虽可明显改善##韧性"但却使材料联剂和其它助剂高速混合%熔融挤出造粒"制成##刚性下降%成本增加&在普通##&#$%共混改性的专用料$基础上"采用交联技术对聚丙烯进行增韧改性"从(,)两步法交联工艺’先将增韧剂#$%%交联剂而进一步提高韧性%减少材料的刚性损失%降低成和少量

3、##共混挤出造粒"制成母料"再将母料与##本"目前这方面报道较少&为此"实验重点研究了及其它助剂按一定比例共混挤出"制成##专用料$两种交联工艺%交联剂用量及助增韧剂#%的引入#实验结果与讨论对##&#$%共混体系材料力学性能的影响"为制备#"!改性工艺对&&材料的性能影响##&#$%超高韧性共混材料提供重要的参考依据&选择相同用量的增韧剂和交联剂"分别采用!实验部分简单共混工艺%一步法%两步法交联工艺对##进行!"!实验原料与仪器增韧改性"结果见表!$原料’##粉料(’()为*+,-&!./01)"增韧剂’表!改性工艺对##材料的性能影响热塑性弹性体(简称#$%)"助增韧剂(#%)"

4、交联测试材料熔融指数拉伸强度冲击强度弯曲模量&-4!4!*!./01&’#D&;*/&’#D剂"其它助剂$##基料.C,>:C:@.!@"=仪器’234!.高速混合机"56(4,78双螺杆挤简单共混出机"熔融指数仪")94:*拉力实验机"冲击实验改性##材料.C@:!>@C!.@.,!!,>一步法交联改机";5’4","*6<扫描电镜$性##材料!C=>7>7C@!@!,!>.A!"#力学性能测试标准两步法交联改性##材料.C>A7>@C=>7>"!>:,采用28,"=>4=,标准对材料的熔体流动速率进行测试$采用28&?!.@.4:>标准对材料的拉伸从表!可见"同简单共混增韧工艺制得

5、的##改强度和断裂伸长率进行测试$采用28:,@!4==标性材料相比"一步法交联和两步法交联工艺制得准对材料的弯曲模量进行测试$采用28>@!!4=.的##改性材料的拉伸强度%冲击强度及弯曲模量标准对材料的冲击强度进行测试$均有不同程度的增加$一步法交联工艺制得的##!"$断面形貌处理与观察改性材料的冲击强度增加幅度小"熔融指数增加将冲击试样在液氮中先进行淬冷处理"取出较大#两步法交联工艺制得的##改性材料的冲击后将其脆断%真空镀铂"然后用电镜观察其断面形强度增加较大$这是因为所用的交联剂是过氧化貌$观察试样的断面形貌"是为了说明材料的断裂物"一步法交联工艺中过氧化物受热分解产生自!"

6、"#年第!期柏晓红等’$$,$-.共混体系交联增韧的研究(&由基"通常这些自由基能引发$$生成$$自由基链"剂粒径较小"通常$$材料中的增韧剂粒径越小"对然后由于单分子断裂反应或双分子歧化反应的发共混体系增韧效果越好"并且两步法交联材料的生"使$$发生降解反应"$$分子量下降"体现为熔断面有丝状连接"界面结合更紧密"可见"两步法’%(融指数急剧上升"$$共混体系冲击性能改变不大#交联增韧改性的效果更好$两步法增韧工艺中"交联剂在特定温度下的分解!"!交联剂用量对##$#%&体系材料性能的影响速率是一定的"并且分解速率随时间的变化呈指研究了两步法工艺中交联剂用量对$$共混体数函数递减"大

7、部分交联剂在第一次熔融挤出过系材料性能的影响"结果见图)%$%%%&$程中已被分解"并作用于体系"母料中的增韧剂占主导地位"因而交联剂分解产生的自由基大部分作用于增韧剂与$$的交联"而引发$$降解的趋势较弱"$$共混体系材料的韧性和刚性较好$为进一步说明一步法%两步法交联工艺对$$材料增韧改性的效果"对采用这两种工艺制得的$$改性材料和纯$$材料分别进行了同一放大倍数图)拉伸强度随交联剂用量的变化下扫描电镜的断面观察"结果见图%%!%&$图#冲