POE彈性體對通用塑料的改性主要是研究其作為增韌劑改性剛性通用塑料,提高剛性通用塑料的韌性或通過共混提高通用聚乙烯(PE)的性能。國內(nèi)外對PE/POE體系研究較少,越來越多的研究是關(guān)于POE增韌剛性PP的報道。
1、PE/POE體系;
近年來,木塑復(fù)合材料因其成本低、性能好、質(zhì)量輕、對加工設(shè)備的磨損小等優(yōu)點受到普遍關(guān)注。但熱塑性塑料在填充木粉后復(fù)合材料變脆,限制了木塑復(fù)合材料的應(yīng)用和推廣。采用廢木粉填充高密度聚乙烯(HDPE)制備木塑復(fù)合材料,采用茂金屬聚乙烯(mPE)和POE對復(fù)合材料進行增韌,并綜合評價了這兩種增韌劑的增韌效果。在兩者用量小于12份時,兩者的增韌效果相差不大;但在用量大于12份以后,用POE增韌的復(fù)合材料的沖擊強度和斷裂伸長率增加十分迅速,而用mPE增韌時增加幅度比較平緩;POE的增韌效果明顯優(yōu)于mPE。研究HDPE與POE共混物的力學(xué)性能和熱性能,熱分析結(jié)果表明HDPE和POE有一定的相互作用;當POE含量≥5%時,材料在室溫下超韌。
POE改性PE制備的發(fā)泡材料具有良好的韌性、彈性和強度,可用于作粘合膠帶。將30份含離子結(jié)構(gòu)的PE和6.5份偶氮二甲酰胺加入到100份含30%的POE和70%的Affinity PL 1845組成的混合物中,擠出成片材,輻射交聯(lián),在250℃下發(fā)泡,所得1mm厚的泡沫片材具有良好的韌性,橫、縱方向的彎曲強度分別為30.2MPa和24.3MPa。POE/PE復(fù)合材料可制成微孔薄膜,用于電容器的隔離層、尿布、衛(wèi)生巾、包裝膜的隔離層等。
2、PP/POE體系;
眾所周知作為大宗的通用塑料品種,聚丙稀(PP)存在低溫韌性差和缺口敏感性大的缺點,因此,為了改善PP性能上的不足,彈性體增韌改性一直被視為最有效的途徑。雖然三元乙丙膠(EPDM)對PP有良好的增韌效果,但EPDM價格高,碎膠有一定困難,流動性也不太理想。POE的問世,使其在用于PP的增韌改性方面具有傳統(tǒng)彈性體無法比擬的優(yōu)勢。POE增韌PP不僅可以克服EPDM增韌PP的不足,而且還賦予PP更高的韌性、高透明性、高性能/價格比等特點。研究指出,與EPDM增韌PP相比,無論是對于普通PP、共聚PP還是高流動性PP,POE的增韌效果都優(yōu)于EPDM,而且彎曲模量及拉伸強度降低小。POE中的辛烯含量影響POE對PP的增韌效果,隨著POE中辛烯含量的增加,POE的結(jié)晶度、熔點和密度均降低,柔順性增加,對PP的增韌效果提高。商品化的POE本身呈顆粒狀,可以直接加入到PP等其它材料中實行改性。因此POE比EPDM橡膠改性劑加工操作上更為簡便,這樣可大大降低生產(chǎn)成本。研究了PP/POE共混體系并與PP/EPDM共混體系進行了比較。結(jié)果表明,兩種共混體系具有相似的結(jié)晶行為,其力學(xué)性能相似,但PP/POE共混物具有更低的轉(zhuǎn)矩,加工性能較好。作為PP沖擊改性劑,POE較EPDM具有明顯的價格、性能優(yōu)勢。
研究PP/POE共混體系的相態(tài)結(jié)構(gòu)、增韌機理以及共混體系的力學(xué)性能。研究結(jié)果表明在相同條件下,POE加入量比EPDM少,POE用量為20份時就可使共混合金實現(xiàn)脆韌轉(zhuǎn)變。在PP/POE共混體系中,POE在PP連續(xù)相中形成均勻的“海-島”結(jié)構(gòu);POE對PP增韌改性符合銀紋剪切機理,可有效提高PP的常溫、低溫沖擊強度。研究POE對等規(guī)聚丙烯的增韌作用。當POE質(zhì)量分數(shù)在15%~25%之間,共混物沖擊強度緩慢增加;繼續(xù)增加POE質(zhì)量分數(shù),沖擊強度迅速增加;當POE質(zhì)量分數(shù)為40%時,沖擊強度最大。形態(tài)結(jié)構(gòu)分析表明,隨著POE質(zhì)量分數(shù)的增加,分散相尺寸增加;共混物組分的協(xié)同作用使沖擊強度顯著提高。
3、通用塑料/POE/無機填料體系;
如何減少增韌劑POE的用量來降低成本又不影響到增韌效果,這是通用塑料/POE體系研究開發(fā)的熱點與方向。在共混物中添加無機或有機填料可使制品的原料成本降低達到增量的目的,或使制品的性能有明顯的改善,近年來可見在通用塑料/POE共混體系中加入無機填料的報道。針對回收高密度聚乙烯(RHDPE)制得的管材環(huán)剛度不足的缺點,采用滑石粉和自制的改性POE(MPOE)對RHDPE進行了改性,研究了滑石粉和MPOE用量對共混體系力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,當RHDPE/MPOE/滑石粉的質(zhì)量配比為50/10/40時,體系的綜合力學(xué)性能最好。當滑石粉用量為40%時,制得的RHDPE管材的環(huán)剛度比非改性RHDPE管材提高54%。同時他們還研究PVC/MPOE/無機填料體系的力學(xué)性能,結(jié)果表明:當填充母料中滑石粉或碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為70%時,三元復(fù)合體系的綜合性能最好。
國內(nèi)外對PP/彈性體和PP/無機納米粒子體系進行了研究,這兩種體系所表現(xiàn)出的韌性的提高或剛性的增加都是以犧牲其他性能為代價的,因此,將彈性體的增韌和無機納米粒子的增韌增強同時結(jié)合起來,生成一種PP/彈性體/無機納米粒子的多相復(fù)合體系正逐漸成為研究的新熱點。采用合金化技術(shù)和填充復(fù)合工藝,制得高性能的PP/POE/納米高嶺土三元復(fù)合材料。通過PP與彈性體交聯(lián)的方法可以得到熱塑性硫化膠(TPV),TPV在實際生產(chǎn)中有很高的應(yīng)用價值。將POE接枝乙烯基硅烷并分散于PP中,共混物經(jīng)水解水交聯(lián)得到TPV;所得TPV易于加工成制品,并具有優(yōu)秀的表面性能。制品具有高斷裂強度和斷裂伸長率,寬范圍的邵氏硬度,非常低的霧度,使用了POE而無氣味,可以廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。研究結(jié)果表明,納米高嶺土和彈性體POE對PP增韌具有協(xié)同作用,呈現(xiàn)的并不是二者獨立增韌作用的簡單加和;納米高嶺土的最佳用量為5%,用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察PP/POE(20%)/納米高嶺土(5%)的沖擊斷面,可以看到高嶺土粒子被基體所包覆以層狀結(jié)構(gòu)分散于共混物基體中,界面結(jié)合牢固。
上一篇: 華北ABS/PS市場弱勢整理
下一篇: PE價格每日聚焦(2月28日)