聚丁烯-1-聚丙烯共混物的結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、聚丙烯(Polypropylene，PP)是性能較好的通用塑料，但是沖擊韌性較差，尤其是低溫脆性明顯，限制了它的應(yīng)用。聚丁烯-1(Polybutene-1，PB-1)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-25℃，遠(yuǎn)低于聚丙烯，表現(xiàn)出較好的常溫韌性和低溫韌性；同時(shí)還具有優(yōu)良的耐熱蠕變性。通過力學(xué)性能測試、熔體流變性能測試、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析(DMA)、正交偏光顯微鏡(POM)、差示掃描量熱法(DSC)、掃描電子顯微鏡(SEM)和大角X射線衍射法(WAXS)，分析

2、聚丁烯-1/聚丙烯共混物的力學(xué)性能、結(jié)晶行為和共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)。研究了聚烯烴彈性體(Ethylene—OcteneCopolymer，POE)對聚丙烯/聚丁烯-1共混物力學(xué)性能的影響和成核劑對聚丙烯、聚丁烯-1力學(xué)性能的影響。 PB/PP共混物的力學(xué)性能。隨著PB含量的增加，斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率先減小后增加；屈服強(qiáng)度和彈性模量降低。PB含量超過某一臨界值，PB/PP共混物的沖擊強(qiáng)度突然增加。高等規(guī)度、低熔體質(zhì)量流動(dòng)速率PB對PP

3、的增韌效果好。 PB1/PP012共混物無規(guī)部分是部分相容的，PB1/PP012共混物結(jié)晶時(shí)，PP012的結(jié)晶溫度高于PB1的結(jié)晶溫度，PP012先于PB1結(jié)晶。PB1/PP012共混物中PBl和PP012結(jié)晶的相互影響。 PB1對PP012結(jié)晶的影響：①當(dāng)PB1含量小于80％時(shí)，熔融狀態(tài)的PB1對PP012的結(jié)晶速率的影響??；②隨著PB1含量增加，熔體狀態(tài)PB1的聚集區(qū)域從分散在PP012球晶之間轉(zhuǎn)變?yōu)榫奂赑P012

4、的球晶內(nèi)，使PP012球晶的形態(tài)逐漸變得不規(guī)整，完善程度下降；③當(dāng)PB1含量大于80％時(shí)，PB1明顯阻礙了PP012的結(jié)晶，PP012的結(jié)晶速度減小，晶體的完善程度下降，PP012形成微小的尺寸均一的晶粒均勻地分散在PB1熔體中；④PB1/PP012共混物中PP012組分的熔點(diǎn)和結(jié)晶度基本保持不變：⑤m(PB1)qm(PP012)=20/80共混體系，130℃等溫結(jié)晶，PB1組分的存在可以誘導(dǎo)少量的β—PP。 PP012對PB1

5、結(jié)晶的影響：①PP012晶體通過界面效應(yīng)產(chǎn)生誘導(dǎo)結(jié)晶作用，提高PB1的結(jié)晶溫度和結(jié)晶速率；②PB1的結(jié)晶度，隨著共混物中PP012含量的增加，先上升后降低；③PB1/PP012(10/90、20/80、30/70)共混物，由于PP結(jié)晶對PB形成洞穴壓力，PB在壓力下結(jié)晶形成I'晶。 PB/PP共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的關(guān)系。隨著PB組分的增加，PB/PP共混物的結(jié)構(gòu)從PP為連續(xù)相逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镻B為連續(xù)相，兩相界面之間的相互作用逐

6、漸加強(qiáng)。在PB由分散相轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)相的相轉(zhuǎn)變處，PB/PP共混物的沖擊強(qiáng)度突躍增加。PB的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率越小，相轉(zhuǎn)變發(fā)生時(shí)，PB/PP共混物中PB含量越小。 研究了PP/PB/POE共混物的力學(xué)性能。POE用量的增加，PP140/PB379/POE共混物的斷裂強(qiáng)度小幅度降低，斷裂伸長率小幅度提高；屈服強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量降低；沖擊強(qiáng)度提高。POE的用量相同時(shí)，PP140/PB379/POE共混物的屈服強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量

7、低于PP140/POE共混物；但是，斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度高于PP140/POE共混物。 研究了成核劑對聚丁烯-1、聚丙烯力學(xué)性能的影響。隨著TMB5用量的增加，PP的斷裂強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量和屈服強(qiáng)度先下降后上升；斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度先上升后下降。TMB5的用量以0.05phr為宜。TMB5、M3、NA2、OPU、OPU和PP等成核劑的加入使PB晶粒細(xì)化。加入TMB5和M3，PB379的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率提高顯著