聚烯烴類彈性體的特性及其對(duì)聚丙烯的增韌.pdf

1、聚丙烯(PP)具有諸多優(yōu)異的性能，在汽車、建材、家電等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。但是因?yàn)榈蜏卮嘈源蟮娜秉c(diǎn)限制了其更為廣泛的應(yīng)用，為了擴(kuò)大聚丙烯的應(yīng)用范圍，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，國(guó)內(nèi)外很多專家、學(xué)者都對(duì)聚丙烯的增韌改性進(jìn)行了研究，其中使用彈性體共混增韌聚丙烯是獲得高抗沖強(qiáng)度聚丙烯產(chǎn)品的重要方法之一。本文選取四種典型的聚烯烴類彈性體，對(duì)其本體性能以及共混增韌聚丙烯進(jìn)行了研究。
　　首先，對(duì)茂金屬三元乙丙橡膠(mEPDM)、 Ziegler-N

2、atta催化劑制得的三元乙丙橡膠(EPDM)、乙烯-α-辛烯共聚物(POE)和乙烯-α-辛烯嵌段共聚物(OBC)四種聚烯烴類彈性體的本體性能進(jìn)行研究。發(fā)現(xiàn):(1) mEPDM較EPDM分子量分布較窄，強(qiáng)度和剛性較高，加工流動(dòng)性較差;POE和OBC雖然分子量分布較窄但熔融指數(shù)較高，這與POE鏈段內(nèi)部分結(jié)晶的乙烯鏈段間形成物理交聯(lián)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)以及OBC鏈段內(nèi)特殊的“硬段-軟段”嵌段結(jié)構(gòu)有關(guān)。(2)彈性體的拉伸強(qiáng)度和彈性模量與自身的結(jié)晶度有關(guān)。m

3、EPDM的結(jié)晶度最高，彈性模量和拉伸強(qiáng)度也最大，而EPDM不結(jié)晶，它的剛度和強(qiáng)度也最低。(3) OBC的玻璃化溫度與熔點(diǎn)之間差值最大，這就是說(shuō)OBC可以使用的溫度范圍最廣，mEPDM這一差值最小，其可以應(yīng)用的溫度范圍也就最窄。(4)彈性體的斷裂伸長(zhǎng)率應(yīng)該與自身的玻璃化溫度有關(guān)，OBC的玻璃化溫度最低，它的斷裂伸長(zhǎng)率也最大，而mEPDM玻璃化溫度最高，其韌性最差。(5)從拉伸曲線看EPDM呈典型的彈性體特征，mEPDM呈塑性體特征，OBC

4、和POE則呈熱塑性彈性體特征。
　　接著，設(shè)計(jì)了正交試驗(yàn)的方法來(lái)研究加工條件對(duì)合金增韌效果的影響，選取共混溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、共混時(shí)間和彈性體加入量為影響因素，并設(shè)計(jì)了三因素三水平和四因素三水平正交試驗(yàn)來(lái)確定較佳的共混工藝條件，結(jié)果為:PP/mEPDM和PP/OBC共混溫度180℃，螺桿轉(zhuǎn)速120rpm，共混時(shí)間9min; PP/POE和PP/EPDM共混溫度180℃，螺桿轉(zhuǎn)速100rpm，共混時(shí)間6min。
　　最后，考察了四

5、種增韌劑的不同添加量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）對(duì)合金沖擊強(qiáng)度、拉伸性能、熔體流動(dòng)指數(shù)、維卡軟化點(diǎn)等性能的影響。發(fā)現(xiàn):(1)四種彈性體均對(duì)PP有增韌作用，常溫下當(dāng)mEPDM、OBC用量在20％，POE和EPDM用量在25％時(shí)完成脆韌轉(zhuǎn)變，-20℃下mEPDM、OBC用量在35％時(shí)完成脆韌轉(zhuǎn)變，POE和EPDM用量在40％時(shí)完成脆韌轉(zhuǎn)交，其中OBC和POE的增韌效果較佳。(2)PP/POE合金的斷裂伸長(zhǎng)率明顯優(yōu)于其他合金，是純PP的20倍以上，是其他合金