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(POE)通用塑料的改性总结

发布时间:2017-02-27 11:39:41
来源: 塑米城
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    POE弹性体对通用塑料的改性主要是研究其作为增韧剂改性刚性通用塑料,提高刚性通用塑料的韧性或通过共混提高通用聚乙烯(PE)的性能。国内外对PE/POE体系研究较少,越来越多的研究是关于POE增韧刚性PP的报道。

1PE/POE体系;

    近年来,木塑复合材料因其成本低、性能好、质量轻、对加工设备的磨损小等优点受到普遍关注。但热塑性塑料在填充木粉后复合材料变脆,限制了木塑复合材料的应用和推广。采用废木粉填充高密度聚乙烯(HDPE)制备木塑复合材料,采用茂金属聚乙烯(mPE)POE对复合材料进行增韧,并综合评价了这两种增韧剂的增韧效果。在两者用量小于12份时,两者的增韧效果相差不大;但在用量大于12份以后,用POE增韧的复合材料的冲击强度和断裂伸长率增加十分迅速,而用mPE增韧时增加幅度比较平缓;POE的增韧效果明显优于mPE。研究HDPEPOE共混物的力学性能和热性能,热分析结果表明HDPEPOE有一定的相互作用;POE含量≥5%时,材料在室温下超韧。

    POE改性PE制备的发泡材料具有良好的韧性、弹性和强度,可用于作粘合胶带。将30份含离子结构的PE6.5份偶氮二甲酰胺加入到100份含30%POE70%Affinity PL 1845组成的混合物中,挤出成片材,辐射交联,在250℃下发泡,所得1mm厚的泡沫片材具有良好的韧性,横、纵方向的弯曲强度分别为30.2MPa24.3MPaPOE/PE复合材料可制成微孔薄膜,用于电容器的隔离层、尿布、卫生巾、包装膜的隔离层等。


2PP/POE体系;

    众所周知作为大宗的通用塑料品种,聚丙稀(PP)存在低温韧性差和缺口敏感性大的缺点,因此,为了改善PP性能上的不足,弹性体增韧改性一直被视为最有效的途径。虽然三元乙丙胶(EPDM)PP有良好的增韧效果,但EPDM价格高,碎胶有一定困难,流动性也不太理想。POE的问世,使其在用于PP的增韧改性方面具有传统弹性体无法比拟的优势。POE增韧PP不仅可以克服EPDM增韧PP的不足,而且还赋予PP更高的韧性、高透明性、高性能/价格比等特点。研究指出,与EPDM增韧PP相比,无论是对于普通PP、共聚PP还是高流动性PPPOE的增韧效果都优于EPDM,而且弯曲模量及拉伸强度降低小。POE中的辛烯含量影响POEPP的增韧效果,随着POE中辛烯含量的增加,POE的结晶度、熔点和密度均降低,柔顺性增加,对PP的增韧效果提高。商品化的POE本身呈颗粒状,可以直接加入到PP等其它材料中实行改性。因此POEEPDM橡胶改性剂加工操作上更为简便,这样可大大降低生产成本。研究了PP/POE共混体系并与PP/EPDM共混体系进行了比较。结果表明,两种共混体系具有相似的结晶行为,其力学性能相似,但PP/POE共混物具有更低的转矩,加工性能较好。作为PP冲击改性剂,POEEPDM具有明显的价格、性能优势。

    研究PP/POE共混体系的相态结构、增韧机理以及共混体系的力学性能。研究结果表明在相同条件下,POE加入量比EPDM少,POE用量为20份时就可使共混合金实现脆韧转变。在PP/POE共混体系中,POEPP连续相中形成均匀的“海-岛”结构;POEPP增韧改性符合银纹剪切机理,可有效提高PP的常温、低温冲击强度。研究POE对等规聚丙烯的增韧作用。当POE质量分数在15%~25%之间,共混物冲击强度缓慢增加;继续增加POE质量分数,冲击强度迅速增加;POE质量分数为40%时,冲击强度最大。形态结构分析表明,随着POE质量分数的增加,分散相尺寸增加;共混物组分的协同作用使冲击强度显著提高。


3通用塑料/POE/无机填料体系;

    如何减少增韧剂POE的用量来降低成本又不影响到增韧效果,这是通用塑料/POE体系研究开发的热点与方向。在共混物中添加无机或有机填料可使制品的原料成本降低达到增量的目的,或使制品的性能有明显的改善,近年来可见在通用塑料/POE共混体系中加入无机填料的报道。针对回收高密度聚乙烯(RHDPE)制得的管材环刚度不足的缺点,采用滑石粉和自制的改性POE(MPOE)RHDPE进行了改性,研究了滑石粉和MPOE用量对共混体系力学性能的影响。结果表明,当RHDPE/MPOE/滑石粉的质量配比为50/10/40时,体系的综合力学性能最好。当滑石粉用量为40%时,制得的RHDPE管材的环刚度比非改性RHDPE管材提高54%。同时他们还研究PVC/MPOE/无机填料体系的力学性能,结果表明:当填充母料中滑石粉或碳酸钙的质量分数为70%时,三元复合体系的综合性能最好。

    国内外对PP/弹性体和PP/无机纳米粒子体系进行了研究,这两种体系所表现出的韧性的提高或刚性的增加都是以牺牲其他性能为代价的,因此,将弹性体的增韧和无机纳米粒子的增韧增强同时结合起来,生成一种PP/弹性体/无机纳米粒子的多相复合体系正逐渐成为研究的新热点。采用合金化技术和填充复合工艺,制得高性能的PP/POE/纳米高岭土三元复合材料。通过PP与弹性体交联的方法可以得到热塑性硫化胶(TPV)TPV在实际生产中有很高的应用价值。将POE接枝乙烯基硅烷并分散于PP中,共混物经水解水交联得到TPV;所得TPV易于加工成制品,并具有优秀的表面性能。制品具有高断裂强度和断裂伸长率,宽范围的邵氏硬度,非常低的雾度,使用了POE而无气味,可以广泛应用于汽车领域。研究结果表明,纳米高岭土和弹性体POEPP增韧具有协同作用,呈现的并不是二者独立增韧作用的简单加和;纳米高岭土的最佳用量为5%,用扫描电子显微镜(SEM)观察PP/POE(20%)/纳米高岭土(5%)的冲击断面,可以看到高岭土粒子被基体所包覆以层状结构分散于共混物基体中,界面结合牢固。



关键词:通用塑料