HDPE的增韧改性机理

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1、HDPE的增韧改性制作人：王首培王利利王敬郑海燕HDPE的增韧改性HDPE的简介HDPE的改性方法HDPE的改性方法的评价HDPE的简介高密度聚乙烯（HDPE又称低压聚乙烯)是重要的五大通用塑料之一，具有无毒价廉、质轻、优异的耐湿性、良好的化学稳定性和易成型加工等特点，被广泛应用于食品、汽车、化工等领域。但HDPE制品的韧性不够高、硬度低、环境应力开裂性能差等问题抑制了其应用领域的拓展。为提高HDPE的应用价值，扩大其应用领域，对其进行增强增韧改性以作为工程塑料使用一直是国内外高分子材料科学与工程研究的热点之一⋯。HDPE的改性方法弹性

2、体或和／或韧性好模量低的树脂简单共混添加增溶剂刚性粒子增韧有机刚性粒子增韧无机刚性粒子增韧刚性粒子复合增韧刚性粒子与弹性体并用增韧㈠弹性体和/或韧性好模量低的树脂增韧1.简单共混1.1HDPE与弹性体共混弹性体是具有低的表面张力、较强的极性、具有突出的增韧作用。主要的增韧体系有:HDPE/EPDM(三元乙丙橡胶)、HDPE/EOR(乙烯一辛烯共聚物)、HDPE/NBR(丁腈橡胶)、HDPE/SBR(丁苯橡胶)、HDPE/IIR(丁基橡胶)、HDPE/硫化胶粉、HDPE/废胶粉、HDPE/SBS(苯乙烯一丁二烯三嵌段共聚物)等。㈠弹性体和

3、/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。2添加增容剂进行增韧改性时，提高基体与弹性体的相容性和两相之间的粘结强度，稳定分散相是必须

4、面临的问题，添加增容剂可很好的改善这一问题题。李爱英等人研究的HDPE／NBR体系，以HDPE一g一MA为增容剂，显著降低了共混物组分间的界面张力，大大提高了两相之间的粘合强度，稳定了分散相，抑制了颗粒的聚结，减小了分散相的尺寸。当HDPE／NBR／HDPE一g一MA=75/25/10时，冲击性能最好，冲击强度从HDPE的约60J/m2提高至将800J/m2，是HDPE的13.3倍.㈠弹性体和/或韧性好模量低的树脂增韧利用紫外线辐射也可提高基体的增容作用。空气中经紫外辐照后，HDPE分子链上引入了一C(C=O)CH3，一CH2C(=O)

5、CH2一，一C(=O)O一等含氧官能团，实现了HDPE的官能化。使HDPE分子量下降、熔点降低、结晶度增大并产生凝胶。随环境温度提高，HDPE官能化速度加快。但过度紫外辐照的HDPE对HDPE中VA体系的增容效果并不好，反而引起共混物的缺口冲击强度下降.㈡刚性粒子增韧一般而言，刚性粒子增韧塑料应具备以下基本条件:(l)被增韧基体本身应具有一定的韧性。基体的韧性使得它在共混合金受力时易于屈服形变，产生对刚性粒子的净压力，并使其发生塑性形变以吸收更多的冲击能量。(2)刚性粒子与基体之间要有良好的界面粘接，界面粘接的好坏与粒子的冷拉有直接影响

6、。(3)刚性粒子粒径要小，浓度要达到一定值才能增韧。2.1有机刚性粒子增韧常见的有机刚性粒子增韧HDPE有:HDPE/PC(聚碳酸酯)、HDPE/PP(聚丙烯)、HDPE/As(丙烯睛一苯乙烯共聚物)、HDPE/Ps(聚苯乙烯)、HDPE/PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、HDPE/PA6(尼龙6)等共混体系。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

7、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。用偶联剂活化用聚合物活化用有机物活化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。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

8、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