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时间:2019-08-02
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1、PE/PP共混改性研究摘要:PE增韧PP的效果取决于共混物中PE的用量,当PE质量分数达到25%~40%时,共混物既有良好的韧性和拉伸强度,又有较好的加工性能。使用橡胶或者热望性弹性体与PP共混增韧效果最为明显。但由于随着弹性体用量的增加,体系在冲击强度大幅提高的同时也出现了刚性等性能的损失。此外,还就近年发展起来的无机刚性粒子增韧PP的研究工作进展和机理研究情况作了介绍。关量词:聚丙烯聚乙烯共混改性聚丙烯(PP)是通用热塑性树脂中增长最快的品种之一,广泛应用于工业生产的各个领域。PP生产工艺简单,价格低廉,有着优异的综
2、合性能。而其亟待克服的最为突出的缺点是它的缺口敏感性显著,即缺口冲击强度较低,尤其在低温时更为突出,因此在实际应用中需要进行增韧。PP共混增韧方法以其效果显著、工业化投资少且迅速易行等特点而广为应用。共混增韧改性是指用其他塑料或弹性体等作为改性剂与PP共混,以此改善PP的韧性。常用的改性材料主要分为塑料、橡胶或弹性体以及无机刚性粒子等几类。1.塑料增韧PP体系采用塑料类作为PP增韧的改性剂.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,且价格较为低廉。应用较多的有高密度聚乙烯(HDPE)、线型低密度聚乙
3、烯(ILDPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氯乙烯、聚酰胺(PA)等。但由于他们与PP的不相容性,要使体系达到较高的韧性往往需要加大改性剂用量或添加相容剂。1.1PP/聚乙烯(PE)1.1.1高密度聚乙烯结构、性能及应用高密度聚乙烯(HDPE)是在每1000个碳原子中含有不多于5个支链的线型分子所组成的聚合物。在所有各类聚乙烯中,HDPE的模量最高,渗透性最小,有利于制成中型或大型的装运液体的容器。HDPE的渗透率低,耐腐蚀,并具有良好的刚度,使其适于作管材。HDPE良好的拉伸强度使其适于制作短期载重用膜,如购物
4、袋等。HDPE良好的劲度、耐久性和质轻的特性,适于制作商业和运输业常用的周转箱、码垛托盘和提桶及药品瓶、化妆品瓶和一般容器,也可用以制作玩具。HDPE的玻璃化温度低,热扰曲温度高,劲度合适且韧性好,可以做非结构性的户外用品。利用HDPE片材的耐化学性和隔潮性作液体和固体废物坑的内衬:以防止污物扩散,HDPE片材代替木材作为运货车及海运时的底版、搁架,防止货车及船体的磨损和货物的碰撞。1.1.2线性低密度聚乙烯的结构、性能及应用线性低密度聚乙烯(LLDPE)包括乙烯.1.烯烃共聚物系列,刚度类似于HP—LDPE的透明物料和
5、具有类似HDPE特性的硬质不透明物料。共聚单体的类型和含量不同,使LLDPE具有不同的结晶度,不同的密度和模量。LLDPE具有优良的韧性,即有很好的抗撕裂强度、抗冲击强度及抗穿刺性,有利于减薄厚度,重点用于对清晰度要求不高的许多包装和非包装用途,包括冷冻食品袋、重包装袋、购物袋、垃圾袋、拉伸包装膜、科学探测气球等。农业上,LLDPE大量用于棚膜和地膜。茂金属催化生产的LLDPE比通用LLDPE膜具有更高的清晰度和抗冲击性,含有少量长支链的m.LLDPE膜,具有更高的抗撕裂强度。1.1.3聚丙烯/聚乙烯共混体系的研究PE增
6、韧PP,是最常用、最经济,也是最成功的共混增韧体系。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,这种制约作用可破坏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。例如,当LLDPE质量分数达到70%时,PP/PE共混体系的冲击强度为37.5KJ/m2 ,超过纯PP冲击强度的20倍。但随着LLDPE用量的增加,拉伸强度、弯曲模
7、量却有所下降。PE作为PP的增韧剂,LLDPE好于HDPE,HDPE又好于LDPE。c&=GVZX* 据资料介绍,在开发PP/PE复合材料时,可添加HDPE或LLDPE。在等温结晶中发现HDPE以刚性粒子分布于PP中使其具有刚性增韧效果,LLDPE与PP晶体形成系带相连的体系,因此,HDPE含量小于10%时对PP具有刚性增韧作用,而LLDPE增韧PP时,随着LLDPE用量的增加,其冲击强度增加,但拉伸强度下降。一般,LLDPE的用量为5%~20%较好。Z.Wang⋯对比了低密度聚乙烯(LDPE)与HDPE对PP的改性
8、,发现LDPE能够实现对PP有效的冲击改性,但却造成其他力学性质(如弯曲模量)的迅速下降。为了获得较好的综合性能,应用HDPE代替LDPE。他同时指出,丙烯、乙烯共聚改性比其物理共混更能取得明显效果。杨军等人⋯用超高分子量聚乙烯(UI-IM'WT'E)原位成纤增强、增韧共聚PP(牌号1330),在提高韧性的同时,起到
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