聚丙烯怎么增加韧性?

如题所述

下面是常见的一些方法: 弹性体增韧塑料体系,是以弹性体为分散相以塑料为连续相的两相共混体系。塑料连续相又称为塑料基体。弹性体可以是橡胶也可以是热塑性弹性体,如EPR、EPDM、BR、POE、SBS等。早期的塑料增韧体系主要采用橡胶作为增韧剂,故称为橡胶增韧塑料体系。20世纪80年代以来,除继续采用橡胶作为增韧剂外,以各种热塑性弹性体作为增韧剂的塑料增韧体系也获得广泛的应用:

1 、乙丙橡胶(EPR)改性PP
为了改善PP的抗冲性能,人们很早就采用橡胶与PP共混。由于EPR与PP相容性良好,所以成为增韧PP中最常用的橡胶品种。用EPR与PP共混可以改善PP的冲击强度、低温脆性。当EPR含量为20%时,PP/EPR共混物的缺口冲击强度比纯PP高10倍,脆化温度比纯PP下降4倍之多。

2、 三元乙丙橡胶(EPDM)改性PP
EPDM对PP的增韧与EPR相似,随着EPDM含量的增加,体系冲击强度有较大的提高。当EPDM含量为20%时,PP/EPDM共混物的缺口冲击强度比纯PP高4倍左右,耐低温性能有所改善。

3 、PP/BR共混体系
顺丁橡胶(BR)具有高弹性、良好的低温性能(玻璃化温度为-110℃左右)和耐磨性、耐挠曲性等优良特性。而且它的容度参数与PP相近,实践证明,它们的相容性较好,增韧效果明显。以国产容体指数0.4到0.8g/10min的聚丙烯粉料和国产门尼粘度44的顺丁橡胶按100;15(质量比)共混,所得PP/BR共混物的常温冲击强度比纯PP高6倍,脆化温度下降4倍。同时该共混物比PP、PP/LDPE、PP/EVA等的挤出膨胀比都小,成型后尺寸稳定性较好。
4 、PP/SBS 共混体系
SBS 具有高弹性、耐低温性等特点,同时它兼具有硫化橡胶和热塑性的优良性能 。研究表明,PP/SBS体系的冲击强度、断裂伸长率随着SBS加入量的增加而逐步提高,SBS含量在10到15份时,共混物的综合力学性能最佳。

5 、PP/POE共混体系
聚烯烃弹性体POE是一种饱和的乙烯-辛烯共混物,是通过乙烯、辛烯的原位聚合技术生产的。POE具有非常窄的分子量分布和一定的结晶度。其结构中结晶的乙烯链节作为物理交联点承受载荷,非晶的乙烯和辛烯长链贡献弹性,与EPR、EPDM、SBS相比对PP的增韧效果更为显著,在汽车保险杠、挡板等部件上得到普遍的应用。当POE的百分含量超过15%时,对PP的增韧效果明显提高,且共混体系的模量下降较少。另外,POE对高流动性的PP仍具有良好的增韧效果,而EPDM、EPR对MI超过15g/min的PP没有明显的增韧效果。
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第1个回答  2020-04-27
聚丙烯增加韧性有四种方案:晶须增韧、无机刚性粒子增韧、无机纳米粒子增韧以及橡胶/弹性体增韧,一般人都了解弹性体增韧,其它的增韧了解的少。
1碱式硫酸镁晶须对聚丙烯及pp /SBS 共混体系性能的影响,发现碱式硫酸镁晶须对pp 有增韧效果较好,冲击强度提高2 倍左右,弯曲强度、布氏硬度和流动性能也显著提高。碱式硫酸镁晶须增强聚丙烯的最佳用量为30 份左右。
2无机纳米粒子.填充粒子的粒径越小, 比表面积越大, 与聚合物基体树脂的界面结合力越强, 从而纳米复合材料更好地综合了无机纳米粒子与基体树脂的优点, 得到高性能的复合材料。复合偶联剂对纳米进行表面处理, 再与聚丙烯熔融共混, 制备聚丙烯纳米复合材料,复合材料的力学性能最优与纯相比, 冲击强度提高了。
3无机刚性粒子.刚性粒子增韧聚丙烯 ,能在提高材料抗冲性能的同时,不降低其拉伸强度和刚性,加工流动性和耐热性也会随刚性粒子的加入而相应地有所提高。无机粒子的作用和橡胶增韧聚丙烯的作用机理是相同的,即无机粒子在一定的范围内同基体脱离,从而控制扩张过程,增刚增韧母粒ST-12不错。
4弹性体、橡胶:SEBS、epr、edpm、poe增韧。弹性体加入起了缓冲作用,很好理解,不做多说明。
第2个回答  2020-04-27
由于pp是高等规度、大球晶聚合物,因而耐寒性差、低温易脆断。改善pp的低温脆性是pp改性的主要问题,也是汽车保险杠专用料研究开发的关键。与增韧剂共混是改善pp低温脆性的最有效途径,根据溶解度参数相近原理及有关资料介绍,选择poe、epdm、sbs作为pp的增韧剂进行试验。
(1)不同增韧剂对pp的增韧效果
poe、epdm、sbs这三种增韧剂的增韧效果都比较理想。随着增韧剂含量的增加缺口冲击强度均提高,其内在原因是当材料受到冲击时,分散相的橡胶微粒吸收和分散了大量的冲击能,引发大量的银纹,起到吸收和分散冲击能的作用。同时大量银纹之间互相干扰,阻止其进一步发展成裂纹,从而提高了pp的韧性。而poe与epdm、sbs相比,其塑性、橡胶特性、加工性能都具有优势。poe的脆化温度低于76℃;剪切粘度低,热稳定性高,有利于高速挤出和模塑;抗热老化及紫外光老化能力明显优于epdm和sbs,更适合户外使用。另外商品化的poe本身呈颗粒状,可以直接加入到pp中进行改性,因而加工方便。
另外试验中发现,增韧剂使pp韧性提高,除了增韧剂含量之外,和增韧剂在pp中的分散程度关系很大,分散粒径越小增韧效果越好。从分散程度看,poe较epdm和sbs好一些。
试验中还发现不同增韧剂对pp的流动性影响也不一样,如表1所示,在增韧剂含量为25%时,poe的不良影响最小,
sbs对流动性的不良影响最大。为了保证最终产品的流动性能,同时考虑到产品的加工性能,笔者选择poe作为汽车保险杠专用料的增韧剂。
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