c茂金属聚乙烯弹性体改性聚丙烯的研究

邱睦学，等：玻圩增强佳金属壤乙烯弹什{车_改性聚内烯的研究 玻纤增强茂金属聚乙烯弹性体改性聚丙烯的研究 邱桂学 昊人洁 青岛化工学院高舟千干4学々工程学院266042)(上海变通大学复合材料研究所2伽030 摘要采用短玻纤(H订)对PP／茂金属聚乙烯弹性体(血，E)共混物进行增强．制得PP／rr·眦scF三元共混复合材 抖，分别时nJ／HlPF二元共混物和Pf／r删sGF三元共混复合材料的力学性能进行了研究。探讨了弹性体用量、哪下 的用量和表面处理计共混物和复合材料拉伸性能、低温冲击韧性和蠕变性能的影响结果表明，l，P／mPF／ScF三元 共混复合材料同时具有良好的刚性和韧性， 关键词 聚丙烯 茂金属聚乙烯共混物 复各材料蠕变 纤维增强 韧性和刚性表征了结构材料最重要的性能。作 为工程塑料，必须具备高的韧性和刚性。聚丙烯 (PP)是一种性能优良、用途广泛的通用担料，然而 由于其低温冲击韧性很差以及室温下的缺口敏感性 大，极大地限制了其应用。通过合理地改性，普通的 PP可作为工程翅料使用。由于弹性体能显著提高 PP的韧性，因此PP通过与弹性体共混改善其冲击 性能是目前广泛采用的”。。目前，国际上PP生 产能力过剩的情况非常严重‘2J，因此，大力研究开发 PP改性材料具有重要的现实意义。 近几年茂金属催化聚合聚乙烯弹性体(nlPE)的 问世，使其在用于fIP的增韧改性方面具有传统弹性 体(如EPDM)无法比拟的优势。rrlPE分子链中没有 双键，因此具有更高的热稳定性。mPE为透明的颗 粒状产品，可以使共混加工工艺简化。作为PP的抗 冲击改性剂，rnPE能赋予PP高的冲击强度’31。研究 发现，采用mPE作为PP的改性剂使共混物具有更 好的动态力学性能”。。 然而，弹性体改性不可避免地带来基体材料刚 性和强度的降低。如何使材料同时具有良好的韧性 和刚性，成为高分子材料工作者努力追求的目标。 笔者先前的研究表明，当基体含有较多的弹性体时， 刚性无机填料不能显著改善基体的刚性”l，而J． JaIlcar的研究证实纤维增强材料可以大幅度提高基 体的刚性和强度“J。因此笔者采用短玻纤(SGF)对 mPE改性PP共混物进行了增强，从而得到PP／rnPE／ sGF三元共混复合材料，并分别对其拉伸性能、低温 冲击韧性和蠕变行为进行了研究，获得了理想的效 果。 l实验部分 1．1主要原材料 PP：P9500．德国vestolen／DsM公司； rnPE：En母孵8842．r)【lPml∥J)owElas【0lⅥPrs公司； 三元乙『对橡胶(EPDM)：BI】naAP437K，Baver公 司： 短玻璃纤维(SGF)：P368和I】327，长度均为4．5 rnm，其中P368经过表面处理．vetmfexReir面m舢enf G1nbH公司。 1．2主要仪器设备 双螺杆挤出机：LsM30＆40GL．德国I￡is晡z公 司： 注塑机：AJbug^JlIDunder370V．德国AIbug公 司： 电子拉力机：zwick1465，德国z稍ck公司； 冲击试验仪：zwick，德国z埘ck公司。 1．3共混物及复合材料的制备 将PP、mPE或再加人sGF进行机械搅拌预混， 然后使用双螺杆挤出机熔融共混而制得共混物或复 合材料。挤出温度为200℃，螺杆转速为100r／商n。 挤出物经水浴冷却，然后用切粒机造粒，最后于 70℃干燥2h。注射成型哑铃型试样时，料筒温度为 200气，模具温度为40℃，熔体通过模腔截面的速度 为250nlr玎／s。 1．4性能测试 拉伸试验按DIN53504进行。测试环境为室温 (23±1)℃，相对空气湿度50％。十字头速度200 IIl|n／血n，测试结果取6个试样的平均值。 低温冲击试验按Iso179进行，试验温度为 一30℃。试样尺寸为lOr啪×6唧×80mm，带有V 型缺口，其端部半径为O．25ⅡuTl，试样剩余厚度为8 rIⅡno 蠕变试验在自制蠕变试验机上按DIN53444进 收稿日期：200。．1l—06 万方数据 6 工程塑料应用 200l午．第29卷．第2期 行。 2结果与讨论 2．1 PP／mPE=元共混物的拉伸性能 PP、n1PE及PP／n1PE的拉伸应力一应变曲线如 图1所示。从图l看出，纯PP显示出明显的拉伸屈 服，屈服强度很高，但断裂伸长率较低。纯mPE在 拉伸过程中不发生屈服，强度低，断裂伸长率大，显 示出典型的橡胶特征。加入加％的r11PE改性后。PP 的断裂伸长率增加，但弹性模量(刚性)和强度下降。 |；|邕 0 40 80 120 160 200 l—PP；2～1wⅡlPE(∞，40)；3mPE 图l PP、mPE及PP／rnPE的拉伸应力一应变曲线 静态拉伸试验条件下，不同的n·PE用量时f誓．／ mPE共混物的物理力学性能如表1所示。表1表 明，共混物的拉伸弹性模量、拉仲强度和硬度随着 mPE含量的增加而迅速下降，断裂伸长率在开始时 随着弹性体含量的增加而增大，当rnPE含量为60％ 时，断裂伸长率反而有所减小。纯rr·PE具有非常大 的断裂伸长率，然而共混物的断裂伸长率和纯PP相 比，提高的幅度并不大，说明共混物的断裂伸长率不 遵循线性加合法则。 衰j mPE用量对豫／mPE共漫物物理力学性能的影响 lnPE 硬度 拉伸弹性模量 拉仲强度 断裂伸长率 含量／％ (邵氏D) ／Ⅷh ／mh ／％ 0 55 l“ 352 83 15 49 l 013 26．5 114 25 47 946 226 124 加 4l “ 15l 138 60 30 196 9．2 128 100 12 3 l 9 )100。 2．2 PP／mPE共混物的低温冲击性能 图2是一30℃下rnPE用量对PP冲击性能的影 响曲线。从图2可以看出，mPE对基体的增韧存在 一个临界含量，只有超过这个临界含量，mPE才表现 出明显的增韧效果。当mPE用量较小时，其低温冲 击韧性改善不大，和纯PP接近。rnPE的用量超过 25％时，共混物的低温缺口冲击强度陡然增大，当 mPE用量为40％时，其缺口冲击强度高达57．2U／ m2，比纯PP提高23倍多。实验中还发现．含有 60％mPE的PP共混物在一30屯下冲击时已完全不 能断裂，而采用40％的EPDM增韧的PP在同等测试 条件下的缺口冲击强度仅为6．7kJ／n11，即使已商业 化的产品——“SanIoprene103—50”，在一30℃F的 实测缺口冲击强度只有1 75kJ／矗。由此表明， mPE增韧PP的冲击韧性是无法比拟的。 60 g 50 240 世30 蕊 柑20 量 = 10 崔 0 U 】U 20 jU 4U ，IJ mPE禽量／％ 罔2 mEP含量对PP／IrIPE低温缺口冲击强度的影响 2．3 sGF对PP／InPE共混物的增强作用 低温冲击实验表明，mPE只有超过一定的用量 才能显著改善PP的冲击韧性，而在此用量下共混物 的刚性和强度下降很多。因此，如何提高材料的韧 性而又保持一定的刚性和强度很重要。采JH玻纤对 共混物增强是一种有效的手段。笔者分别采』{】经表 面预处理和未经处理的两种短SGF对PP／mPE(60／ 40)共混物进行了增强试验，不同SGF用量下PP／ nlPE／sGF复合材料的力学性能如图3、图4所示。 o 捌 鼙 甜 蕞 番 钽 3一SGFP368： o—SGPP327 = 、 世 裂 # |奎|3sGF用量对唧Ⅱ巾E／s(|F托伸性苜巨的影响 图3表明，随sGF用量增加，PP／mPE／sGF复合 材料的拉伸弹性模量和拉伸强度几乎呈线性增大。 SGF的增强作用和纤维与基体的界面结合力的大小 有关，由于弱的界面结合力，在拉伸过程中易产生界 面脱粘和纤维的拔出，未处理的sGFP327的增强作 用不明显：而经过表明预处理的sGFP368具有非常 好的增强效果。含有30％P368的PP／ITlpE／SGF复 合材料的拉伸强度和拉伸弹性模晕已超过或接近纯 PP。 缓 万方数据 邱住学．等：城纤增强茂金属聚乙烯弹性体改忖聚雨烯的研究 7 ～ E ● 芒c q 量 一 瘩 sGr音量／％ △一SGFP368；～SC}P327 |圭|4scFH{量对}甲／H巾E／SCF低温冲击强度和断裂伸长率的影响 从图4町以看出，∞F的加入使共混物的低温 冲击强度和断裂伸长率降低。对P327增强体系而 言，随sGF用量增大，复合材料的冲击强度降低：在 P327用量为Jo％时，复合材料的断裂仲长率比未增 强的二元共混物还要高，然后随者sGF用量的增加 逐渐降低。而对P368增强体系，复合材料的缺口冲 击强度开始F降幅度较大，但当sGF用量大于20％ 时其冲击强度基本保持不变。因此，可以采用高的 玻纤用最来保持高的刚性和强度，又不会降低冲击 韧性。采用P=168增强后，虽然复台材料的冲击强度 下降，但仍然大大高于纯PP和含有25％mPE的未 增强的二元共混物。由于良好的界面粘合，复合材 料的变形受到sGF的限制，P368增强体系的断裂伸 长率明显低于哪体系，但低温冲击韧性比P327 增强体系好。 2．4静态蠕变性能 材料的蠕变行为是选择和使用材料的一个重要 指标，它反映了材料在外力作用下的尺寸稳定性。 在很多场合下，如果材料的变形量超过某一定值，就 可认为材料已经失效。单从拉伸试验还不能得到材 料在使用过程中所承受的载荷极限，因为长时问外 力作f{1下材料所能承受的最大应力要远远低于其拉 伸强度。在8MPa的拉伸负荷作用下，PP／mPE二元 共混物及PP／rnPE／sGF复合材料的蠕变曲线如图5 所示。 图5表明，纯PP在8MPa的外力作用下，蠕变 变形很小，几、乎不随时间的增加而扩展，表明PP可 以在该负荷下长期使用。PP／mPE(60，40)共混物的 蠕变变形很大，而且变形随时间扩展得很快。可以 预见，随着外力作用时间的延长，共混物的变形不断 时间／}J ▲ PP／mPE．卜PP／mPF+10％∞68 ● PP ，一PP／lnP￡+30％l，368 罔5 PP／mPE及PP／mrUSCF的蠕，肇曲线 增大，当变形扩展刘一定程度，材料将发十破坏。对 PP／IrlPE／scF复合材料而：i，随着sGF用黾增加，其 蠕变变形减小，表明其抗蠕变性能得到明品的改善。 当scF台肇为30％时PP／rnPE／sGF复合材料的抗 蠕变性能已超过纯PP。 3结论 (1)茂金属聚乙烯弹性体用于PP的增韧，能蜮 于PP突出的低温冲击韧性，但会引起基体材料弹性 模量和强度的降低。 (2)使用短玻璃纤维对PP／mPE共混物进行增 强，可以弥补因加入rIlI)E带来的刚性和强度的损 失。玻璃纤维的增强效果和基体与纤维的界面粘台 有关，经过表面处理的玻璃纤维具有更好的增强效 果，而且低温冲击强度也高。 (3)PP／rnPE／SGF复合材料的抗蠕变性能得到 大幅度提高，其蠕变变形明显低于纯PP。 参考文献 l岛r社Ko商BJ POIypmpylen}StIIlctⅢ℃：mmdsⅢd‰忡】t既L肌‘ d∞：o日Ⅲ一＆H“，1994 2陈乐怡世纪之交聚烯烃工业发磋趋势．台成树脂及蛔料． 1999．】6(6)：l 3 Sylv耐RT，d缸Newd曲【舢*^卧帅mdletechno【啊Kaut幽乩 cIⅢiKⅢ出，1997．87(3)：186 4 R删eF．HdThe鼬I】ca|l【i脚na耐cBellavl村甜}WEPI)MandPr／ POEB1endsU”雌山eHyst唧qsM嘲sLl】_蚰椰tM出txk^NrEcl螂 Anmlb．1442 5 R删eF．el甜Exa删『laIi叽0f雠MecllaIt曲lPd㈣Ptf¨Ild{Pl¨ mPBBl蚰出斯ky：hnW础shop0【l FⅢtu陀M州h⋯sⅢ一Ad一 Ⅲ蒯Matdal5，1999 6 JⅢW盯JYieⅫTlgaIld”平日ct}曲av晰村PP，scF／EPRknlaryc0Ⅱ和5一 n嘴mc忸删d“哪如olqgj叫T1日l面衔m械d‰lence·19％3l： №3 m巾IYoNGLASSFⅡlERREⅡ咖RCEDPoLYPRoPYlENEMoDⅡⅡED W唧M哐T^IIoC歪NEPoIⅣEr【HYIJ矾EELA研Y'M暇R ≤ 一 ～兰)宝 兰《 万方数据 工程塑料应用 2q)1年，第29卷，第!期 叫uI丑i洲 Ⅵ7uH8qk (Qin刚a0Int¨“Jteofch锄1lc“阳。‰d嚼1266042)(shan曲mJla010n“j州聊‘y20“)Ⅲ)) AB盯RAcrPP／n娩b1彻dwas陀j山rccd柑l}l鼎on出ss6冲r(sGF)lo酣PP／n讹／sG}lPn硝吁composlks1hPtensile舯阻 tles，hlwtmperatu聪朋parttou曲nPsbandP坩印be}mi("斫FwnlPEbinarvhIerldsarHlPIymfⅣsGFternawP(1mD∞iIPswt，阡Px哪ined 7nP忡sunshMslhatH)／一’Ⅳ坼F1e门I盯compn舶s}la㈣丌h油日mr㈣¨nLl如始s ⅪcY、vt)RI)sPP，眦lall"Pn8polj刨hvkne，hlend，(_。mpU8i沱．P仲叩，肿i【如用ing诵lhslass6l，er 鸿化聚苯硫醚中试装置试车 四川自由鸿鹤化丁集团鸿鹋特种’[程塑料有限公司开 发的牛产51)t聚苯硫醚中试装置，口前实现一次投料试乍成 功．‘L产出合格产品，产品经检测证明，_达到r工程甥料级 。 (罗永富) 日本三井上市I)0w的新型专用树脂 口奉_井化学公一】(McI)已与美国mw化学公_J签署 一份庄日本销售rhw公司新研制成功的(乙烯／苯乙烯)共聚 物(}Ⅻ)的侨议。孩专用树脂有高的分子i己忆能力，所以树 脂盘经弯扭变形后私恢能恢复原先樽塑『疗形状，McI本月 已由其国内销售郭在日本国内开拓市场，并认为在某些应用 领域峭I树脂可与IJE相媲美。Dow公一J在加拿大的安大略 已韵227(x)∥aEsI工厂．并希望开辟踪日奉外的世界『jj场。 (塑市) 扬子石化制成纳米聚丙烯 扬子竹化研究院H前成功地把纳水材料与”嫁接庄一 起，研静J出r纳米PP复台材料。这种以江塑级塑料为基础 原料的纳米PP产品，保持r原有刚性，而使其韧性大幅度提 高，是国内芹创． 该材料是在PP中加入纳求材料，俺其聚集态及结晶形 态发生改变，从而使它具有了新的性能二这种纳米复合-，P 克服了传统材料剐性与韧性雄幽相容的矛盾，用这种材料制 成箱包．既坚硬，卫不易碎裂．用其制造汽车零部件，则可替 代高品质的甥料及钢材。 (塑市) 面向21世纪的我国塑料加工工业现状 建国50年来．我国蜊料加工上业从无到有、从小到大， 用之中。 取得举世瞩目的显赫成绩。无论是从塑料制品的总产量来 包装是塑料制品加工工、№发展最快的领域：目前我国 看，还是从塑料制品的种类及应用领域来看，都已步^f址界 已建成双向拉伸PP薄膜生产线60余条，总生产能力40万 塑料耕品大国的行列，成为国民经济的重要领域之‘和多个 t，其它种类的双向拉伸膜技流延膜，三层、五层甚至L屡的 地厦的经济支村产业。 复合薄膜、真空镀铝、PyDc等多种形式的盟隔保鲜薄膜均已 改革开放以来，我国塑料加T=工业年平均增长速度的百 能大批量生产。各种规格、多种丁艺牛产的不I司种类和不同 分数选剑嘣纰数，远远高于世界平均增长速度。自1996年 用途的包装瓶、中空容器更是数不胜教．还有挤出发泡嘲、 起，塑料制品的年产量已连续3年超过15∞万t，居世界第 片．真空吸甥杯、盘、碗等也得到广泛使用．用于包装的塑料 二位。在满足国内各领域需求和人民R常牛活消费的同时． ；li4品总产量已占我国担料制品总产量25％左右，这一数字 我国塑料制品还大步走上国际市场，1998年共出口419．87已达到与发达国家相近的比例。 万t，创征4474亿美元：1996年中国塑料加工企业(指乡镇 建筑用塑料是目的国家大力倡导和推广的塑料制品种 及乡镇以上独立核算企业)数日为21240个，其中薄膜制造类。国家要求到20呻年．在建筑中使用塑料管材和塑料fJ 企业2240个，板、管、捧等制品加下企业2552个．丝、绳及编窗要分别达到总量的30％和15％以上=这个数字如能选 纵制品加工企业43。o个，泡沫塑料发A造革、合成革制品加 到，则需要百万吨以上的塑料管材和门窗异型材。 工企业】890个．包装箱及容器制品加工企业697个，日用塑 我国塑料加工丁业与国际先进水平相比．还有着明显的 料制品加上企业1861个。如果加上近年束蓬勃必起的个 差距。苜先，就塑料加上工业整体技术装备水平而论。我仃J 体、私营企业，塑料制品加工企业的数目还远远不止这个数 与工业发达国家的差距在lO年以上。其原因是我们过多依 字。 靠购买、引进外幽技术及装备。其次，我国塑料加J二工业的 21)年来，制品产量卜跃居世界前列，而且有的品种产量 生产效率、人均产值和效益远远落后r发达国家。再有国产 居世界首位，有的品种的科技含量乖¨制作水甲已居国际先进 塑料原料数量和品种严重不足，进f1原料占塑料加丁=用原料 水平．甚至达到国际领先。如农、地膜总产量超过100万t， 的比例一直在50％左右。此外对F废弃塑料的回收利用也 棚膜覆盖面积超过667万埘，地膜覆盖面积达667万hm2还有许多要做的工作，备受杜会舆论关注的”白色污染”，氟 以上；人造革和台成革总产量达85亿m2，塑料编织袋总产 氯烃制品对大气臭氧层的破坏问韪也还没有得到合殚的解 晕超过100万I等。 央。我国的塑料加工工业不论从国民经济持续快速发展的 我国塑料制品产品结构按其用途来分主耍分为农用、包 需要来说，还是从大力满足社会和人民生活需要束说，都有 装、建筑、工业配套和日用等五天类。农用塑料除棚膜、地膜 着巨大的发展潜力和潜在市场需求，这将成为我国塑料加』= 之外．节水型农、肛所需的喷灌、徽灌、滴滏成套塑料器树．以 工业在今后相当长一段时期内保持较高增长速度的峰实基 及防渗膜、上丁膜都已达到相当的生产规模并在火力推广使 础。 (刘英俊) 万方数据 玻纤增强茂金属聚乙烯弹性体改性聚丙烯的研究 作者： 邱桂学， 吴人洁 作者单位： 邱桂学(青岛化工学院高分子科学与工程学院)， 吴人洁(上海交通大学复合材料研究所) 刊名： 工程塑料应用 英文刊名： ENGINEERING PLASTICS APPLICATION 年，卷(期)： 2001，29(2) 引用次数： 5次 参考文献(6条) 1.Karger-KocsisJ Polypropylene-Structure: Blends and Composites 1994 2.陈乐怡 世纪之交聚烯烃工业发展趋势 1999(6) 3.Sylvest R T New elastomers from insite technology 1997(3) 4.Raue F The Static and Dynamic Behavior of PP/EPDM and PP/POE Blends Using the Hysteresis Measurement Methods 1442 5.Rane F Examination of the Mechanical Performance of Filled PP/mPE-Blends 1999 6.Jancar J Yielding and impact strength of PPS/GF/EPR ternary composites with controlled morphology 1996 相似文献(10条) 1.会议论文 邱桂学.黄兆阁 茂金属聚乙烯弹性体改性聚丙烯的结晶行为 2002 本文针对茂金属聚乙烯弹性体改性PP共混体系,特别是以嵌段共聚聚丙烯为基体的共混物的结晶行为进行了研究.探讨了弹性体对聚丙烯的晶型及结 晶状态的影响. 2.学位论文 吴宏 超声作用茂金属聚乙烯及其共混体系流变行为及结构与性能的演变 2004 该文对现有的超声挤出加工一体化设备进行了优化设计,使其能适用于茂金属聚乙烯(mPE)及其共混体系的挤出加工,对挤出工程中超声作用对mPE及 其与低密度聚乙烯(LDPE)和与聚丙烯(PP)二元共混体系的加工流变行为、mPE及其共混体系经超声挤出后结构与性能的演变进行了系统的研究,为改善 mPE的加工性能和拓宽其应用领域提供了新途径.提出了mPE在超声作用下分子结构的演变机理.mPE在超声作用下分子量会出现先降低后增加的变化趋势 ,分子量分布变宽,分子中支链和交联结构有所增加,表现出不同的逐步等温结晶行为.研究了超声作用下mPE及其与LDPE和与PP二元共混体系的加工流变行 为. 3.期刊论文 邱桂学.王展旭.吴人洁 茂金属聚乙烯弹性体和三元乙丙橡胶增韧聚丙烯的比较 -合成橡胶工业 2001,24(6) 用茂金属聚乙烯弹性体(mPE)代替三元乙丙橡胶(EPDM)对聚丙烯(PP)增韧改性并进行了比较.结果表明,mPE共聚物中的辛烯质量分数越高,其对PP的增 韧效果越好;随着共混物中弹性体质量分数的增加,共混物的拉伸强度和弹性模量降低,扯断伸长率增大.PP/mPE与PP/EPDM增韧体系相比,二者的拉伸强度 差别不大,但PP/mPE的弹性模量和扯断伸长率稍低;与EPDM相比,mPE对PP具有较好的增韧效果,含有质量分数40%mPE的共混物试样在-30 ℃下的缺口冲击强 度已超过纯PP的20倍,约是相同弹性体质量分数PP/EPDM的近9倍.另外,PP/mPE还具有较低的拉伸永久变形、压缩永久变形和蠕变变形. 4.学位论文 柯林萍 聚烯烃及其共混物流变行为的研究 2004 该工作研究了聚烯烃及其共混物的流变行为,论文共分两部分:(1)为了提供茂金属聚乙烯加工改性的理论依据,使用平行板流变仪、锥板流变仪、拉 伸流变仪和毛细管流变仪,对极性高分子与茂金属聚乙烯形成的共混物的流变行为进行了研究,目前该工作未见相关报道.首先了分子量对mPE流变行 为的影响,然后选用一种mPE,将其与马来酸酐-线型低密度聚乙烯接枝共聚物(MAPE)形成共混物,系统地研究了其流变行为,并分别与非极性高分子与茂金 属聚乙烯形成的共混物和纯茂金属聚乙烯的流变行为进行了比较.工作中首次在国内使用Meissner拉伸流变仪研究了高聚物熔体的拉伸粘度,并探索了其 对加工性的影响.(2)首次提出从聚丙烯熔体流动性质估算其分子量多分散指数D的一种方法.根据实验结果,聚丙烯熔体粘度和分子量多分散指数之间存在 着以下关系:η/η<,0>={1+a(τD)<'m>}<'-1>,其中η<,0>为零切变粘度,τ为剪切应力,a和m为经验常数.利用该式,拟合由平行板流变仪测得的聚丙烯熔 体在190℃下的流动曲线,得到分子量多分散指数D,该值与用GPC直接测量的D值符合得很好.同时将非牛顿改正的代入该式,得到的公式只需要聚丙烯 熔体指数和零切变粘度数据即可估算D值.该方法简单易行,具有重要的实用意义,且为将来估算各种聚烯烃分子量多分散指数奠定了基础. 5.期刊论文 邱桂学.吴人洁 茂金属聚乙烯弹性体mPE增韧改性聚丙烯的研究 -塑料工业2001,29(1) 本研究工作用茂金属聚乙烯弹性体mPE代替传统的弹性体，对PP的增韧改性进行了研究。探讨了共混工艺和橡塑比对共混物力学性能的影响；并 对不同的弹性体的增韧效果做了对比研究，结果表明，与传统的弹性体相比，mPE增韧改性的PP显示出卓越的低温性能和加工性能；另外用扫描电子显微 镜(SEM)对共混物相态结构及断裂形貌进行了分析研究。 6.期刊论文 邱桂学.吴人洁 mPE弹性体增韧改性PP力学性能的研究 -合成树脂及塑料2001,18(3) 用茂金属聚乙烯(mPE)弹性体代替传统的弹性体,对聚丙烯(PP)的增韧改性进行了研究.探讨了橡塑比和mPE的牌号对共混物力学性能的影响;并对不同 的弹性体的增韧效果做了对比研究.结果表明,与传统的弹性体相比,mPE增韧改性的PP显示出卓越的低温冲击性能. 7.学位论文 余坚 聚丙烯与茂金属聚乙烯接枝物的结晶行为研究 1999 该文制备了聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)、茂金属聚乙烯(mPE)和传统的高密度聚乙烯(HDPE)接枝马来酸酐(PE-g-MAH)及它们的离聚物.以接枝物 和离聚物为研究对象,针对文献对这类聚合物结晶性研究较少的不足,详细考察了接枝的MAH和离子基团在不同聚烯烃体 系中对等温结晶和非等温结晶动 力学的作用,运用Hoffman结晶范围理论分析了化学结构变 化对结晶行为的影响.在接枝聚合中,选用低能耗、低环境污染的固相法制备PP-G-MAH,探讨了 固相法的特点:PP降解不可避免;MAH能渗透进PP粒子进行反应;得到的接枝物具有较 高的耐热温度;接枝物的微晶尺寸比纯PP的小.在结晶中,接枝的MAH和 离子基团一方面增 加分子链折叠时的位阻,不利于总结晶速率,另一方面,在结晶过程中能起促进成核的作用.该文提出:它们与无机小分子成核剂的成核 效果有区别,原因在于接枝物和离聚物与相应纯聚合物具有化学结构上的不同,而后者仅是对聚合物的物理改性.通过对PP和PE两类聚烯烃的接枝物及离聚 物的结晶行为的研究,发现两个体系分别具有不同的变化规律.以总结晶速率t<,1/2'-1>(PP)或t<,0.1'-1>(PE)代替晶体增长速率G计算各样品在实验条件 下的成 核常数K<,g>.非等温结晶动力学缺乏普遍采用的处理方法,该文比较了多种方法,并对处 理结果进行了评价.根据对PE-g-MAH非等温结晶行为的讨 论,建立聚合物非温结晶过程的物理模型,并以PE-g-MAH为对象进行了分析. 8.会议论文 顾圆春.邱桂学.段予忠 纳米无机粉体对PP/POE共混物力学性能和形态结构的影响 2004 采用纳米无机粒子对茂金属聚乙烯(POE)弹性体增韧聚丙烯(PP)二元共混体系进行改性,从而制得PP/POE/无机纳米粒子三元复合材料.分别探讨了纳 米高岭土和纳米碳酸钙对复合材料拉伸性能和冲击性能的影响,并考察了不同纳米粉体的增强效果. 9.期刊论文 高俊刚.王东.刘悦有.于茂赏 mPE弹性体/PP共混物的流变行为与力学性能 -塑料工业2003,31(3) 用茂金属聚乙烯弹性体(mPE)代替传统的弹性体,对聚丙烯(PP)进行增韧改性.绘制了不同配比mPE/PP共混物熔体的流变曲线,讨论了共混物的组成、 切应力和剪切速率以及温度对熔体流变行为、熔体粘度的影响,测定了共混物熔体的非牛顿指数,熔体质量流动速率及力学性能,为mPE共混改性PP提供了 理论依据.结果表明,mPE适用于PP的增韧改性,增韧效果取决于共混物中mPE的用量,当mPE质量分数达到25%～40%时,共混材料既有较高的拉伸强度和韧性 ,又有较好的加工性能.mPE/PP共混物熔体的假塑性流动随mPE用量的增加向更高切应力或更高剪切速率方向移动. 10.学位论文 王东 改性聚丙烯（PP）的结晶、相态、流变和力学性能研究 2004 聚丙烯(PP)是目前世界最广泛应用的几大塑料品种之一,但由于其低温抗冲性能差和室温缺口敏感性大而限制了其在某些方面的应用.提高PP的韧性 是目前对其进行改性的重要课题之一.PP通过和弹性体,如乙丙胶,特别是三元乙丙橡胶共混以改善其抗冲性能是目前广泛采用的方法.然而它们在提高材 料韧性的同时,往往伴随材料刚性的大幅降低,而且它们多为弹性块状体,与PP共混工艺复杂而限制了其广泛使用.该文以新材料领域中的PP-R、mPE、纳米 SiO<,2>和纳米TiO<,2>作为PP的增韧改性剂,对改性后PP的结晶、相态、流变和力学性能进行了较为深入的研究,旨在为PP提供更有效的增韧改性方法,以 及为共混物的组成和加工提供理论依据.一、对PP/PP-R体系,研究结果表明:PP-R用量为30%时,共混物的抗冲强度提高一倍以上,而抗张强度保持率大于 90%.PP/PP-R共混物熔体属假塑性流体,熔体粘度随PP-R含理的增加逐渐增大.PP和PP-R有好的相容性和共结晶能力.少量PP-R(≤2wt.%)的加入未改变PP的 结晶机理,提高了其结晶速率,共混物的总结晶度随PP-R含量的增加而下降.对相态的研究结果表明:PP-R的加入严重影响了PP球晶的形态和尺寸,使其由结 构完善的球晶逐渐转变为细小的,结构有严重缺陷的球晶,并且球晶的尺寸随PP-R含量的增加急剧减小.二、对PP/mPE体系,研究结果表明:填充25%的mPE就 可使PP的抗冲强度提高一倍以上,抗张强度保持率仍大于85%.而在此填加量下共混物熔体仍具有较好的流动性,从而有利于PP的挤出和注塑成型.PP和 mPE有一定程度的相容性,添加mPE未改变PP的结晶机理,但提高了结晶速率,共混物的总结晶度随mPE含量的增加而下降.对相态的研究结果表明共混物中分 散相的尺寸随mPE添加量的增加而逐渐增大;同时mPE的加入使PP球晶的形态和尺寸发生了很大的变化,使其逐渐由结构完善的球晶转变为细小的,结构有严 重缺陷的球晶,并且球晶的尺寸随mPE含量的增加急剧减小.三、对PP/纳米SiO<,2>和PP/纳米TiO<,2>体系,研究结果表明:添加4wt.%纳米SiO<,2>或纳米 TiO<,2>对PP的抗冲强度有改善作用,而对其抗张强度影响不大.复合材料的熔体粘度随纳米材料含量的增加逐渐增大,但增加值较小.纳米SiO<,2>的加入 提高了PP的结晶温度和结晶速率;总结晶度也有较小幅度的增加.纳米TiO<,2>的加入,由于其优异紫外线屏蔽作用,使材料的抗紫外老化性能得到明显改善 . 引证文献(7条) 1.李之琦.陶杰.李杨.季光明.蔡庆.陆涛.杨斌鹏 高强高韧GF/PP复合材料的研究[期刊论文]-中国塑料 2005(09) 2.袁毅 在复合应力场下获取高性能凝聚态结构的聚烯烃管材的研究[学位论文]博士 2005 3.许晓东.董祥忠.董毅.莫健华 玻璃纤维增强聚丙烯复合材料研究进展[期刊论文]-合成树脂及塑料 2004(01) 4.魏刚 聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）的增韧增强改性及其结构与性能研究[学位论文]博士 2004 5.崔丽梅.刘新民.邱桂学.潘炯玺 我国PP/POE汽车保险杠的研究进展[期刊论文]-塑料 2003(05) 6.陆永胜.贾毅 聚丙烯的改性及其应用[期刊论文]-塑料加工应用 2002(03) 7.邱桂学.齐军 热致液晶聚合物增强PP/mPE原位复合材料的研究[期刊论文]-工程塑料应用 2002(06) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gcslyy200102002.aspx 下载时间：2010年2月8日