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聚丙烯与聚乙烯的共混

发布日期:2012-10-31 来自:全球塑胶网

  以塑料作为增韧材料对PP进行改性研究较早,其中较成功的例子有PP/PE体系。PP为结晶性聚合物,其生成的球晶较大,这是PP易于产生裂纹、冲击性能较低的主要原因。能使PP的晶体细微化,则可使冲击性能得到提高。PP与PE共混体系中,PP与PE都是结晶性聚合物,它们之间没有形成共晶,而是各自结晶。但PP晶体与PE晶体之间发生相互制约作用,这种制约作用可破坏PP的球晶结构,PP球晶被PE分割成晶片,使PP不能生成球晶,随着PE用量增大,这种分割越来越显著,PP晶体则进一步被细化。PP晶体尺寸变小,冲击强度得到提高。通过研究PP/LLDPE的共混体系,得出了如下规律:

  ① PE种类对共混体系冲击性能的影响不同类型的PE都可以改善PP的室温冲击强度,但差异十分明显。对于PP/HDPE共混物,当HDPE质量分数低于60%时,共混物强度基本不变;当HDPE质量分数高于60%时,共混物的冲击强度才有所增加。对于PP/LDPE共混物,也只有当LDPE质量分数高于60%时,其冲击强度才有较大幅度的提高。而对于PP/LDPE共混物,当LDPE质量分数大于40%时,其冲击强度就有明显提高;当LLDPE质量分数达到70%时,共混物冲击强度为37.5kJ/m2,可达到纯PP冲击强度的20倍,是同样用量的PP/HDPE和PP/LDPE共混物的10倍和4倍。低温(一18℃)下,三种PE对PP韧性的改善变化趋势与常温时一致,还是LLDPE对PP的增韧效果最好。当PP/LLDPE质量比为30/70时,共混体系的冲击强度为23.2kJ/m2,是纯PP的20倍,而在同样条件下PP/HDPE、PP/LDPE共混体系的冲击强度仅为5kJ/m2左右。这进一步说明在达到相同冲击强度时,LLDPE的用量最少,即意味着可以更多地保持PP的刚性;而在相同用量时,LLDPE改性的PP的冲击强度最好,这又使材料获得了更优异的韧性。PP/LLDPE共混体系的结构当LLDPE质量分数小于50%时,共混体系冲击断面光滑平整,呈典型的脆断特征;当LLDPE质量分数超过50%时,材料断面表现为韧性断裂特征,出现丝状体,断面凹凸不平,有撕扯痕迹,且两相界面趋于模糊,此时,材料的屈服强度迅速上升;而当LLDPE用量增加至70%时,可以清楚地看到PP相互交织成网,因此,材料在宏观上具有很高的冲击强度。纯PP球晶的尺寸很大,球晶之间的界面清晰,所以PP的冲击性能极差。相比之下,LLDPE的晶体非常细小,晶体之间的界面也十分模糊,所以其冲击性能很好。