聚丙烯PP共混改性材料力学性能的研究下是嘛

聚丙烯(PP)共混改性材料力学性能的研究(下)

2.2 不同弹性体对材料力学性能的影响

POE为乙烯与辛烯的无规共聚物；EPDM为含二烯类第三单体的乙烯、丙烯无规共聚物；EPR为乙烯、丙烯两组份无规共聚物，它们与聚丙烯具有相同或相似组份，与聚丙烯部分相溶，可在8、设定实验时间到共混改性中作为聚丙烯材料的增韧剂，参考实际生产中常用的加入量，选择实验材料的重量配比为：

40％共聚型聚丙烯+15％滑石粉+（45％-Y）均聚型聚丙烯+Y弹性体

其中Y为％的变数。

不同组份配比的力学性能实验结果如图2（a）、(b)、(c)所示，随加入弹性体比例的增大使材料断裂伸长率及缺口冲击强度大幅提高，但导致材料较大的拉伸强度损失，其中POE的增韧效果最佳，EPDM的强度保持率最高。由于POE分子链的侧基密度较EPDM和EPR低，因此具有更好的加工流动性和分散性，提高了增韧效果，而EPDM则具有更高的弹性模量，因此加入增韧时可产生更小的强度损失。

2.3 共聚型聚丙烯含量对材料力学性能的影响

参考实际生产中常用的加入量，选择实验材料的重量配比为：20％碳酸钙+10％EPDM+（70％-Z）均聚型聚丙烯+Z共聚型聚丙烯其中Z为％的变数。

力学性能实验结果如图3（a）、(b)、(c)所示，共聚型聚丙烯为丙烯在对多种高份子化学品和混料进行严格实验后与少量乙烯的嵌段共聚物，由于乙烯成份的存在对聚丙烯的结晶过程起阻碍作用，减低了材料的结晶度及结晶完整性，分子链段的运动能力增强，即使材料的塑性和韧性提高而强度下降，另一方面，结晶能力的下降降低了基体材料结晶时对其它组份的排斥作用，因此提高了聚丙烯与增韧剂的相溶性。体现出随共聚型聚丙烯含量的增加，材料断裂伸长率及缺口冲击强度显著提高及拉伸强度的明显下降。

2.4 加入高密度聚乙烯（HDPE）对材料力学性能的影响

高密度聚乙烯与共聚型聚丙烯及所采用的弹性体具有相同组份，具有一定的互溶性，选择实验材料的重量配比为：

40％共聚型聚丙烯+25％碳酸钙+10％EPDM+（25％-W）均聚型聚丙烯+W高密度聚乙烯

其中W为％的变数。

由图4（a）、(b)、(c)中得出，随高密度聚乙烯（HDPE）加入量的增加，主要能较明显改善材料冲击性能，同时断裂伸长率也有一定提高，拉伸强度略有降低。文献［3］的研究表明，高密度聚乙烯可插入到聚丙烯晶粒之中，起到分割和细化晶粒的作用，使材料综合性能得到一定提高。

2.5 综合性能较好的材料配比

从以上几个方面的实验及分析中归纳出两个综合性能较好、成本适中的材料Natus医疗机构建立了新的婴儿护理产品材料利用标准配比，并进行了实验验证，分别对应于对强度和韧性有不同要求的使用场合，结果如表1.

3 结 论

填充改性中滑石粉的增强效果好于碳酸钙，但碳酸钙具有更高的塑性及韧性保持率；在增韧剂EPDM、POE、EPR的增韧改性中，POE的增韧效果最好，EPDM具有最高的强度保持率；在聚丙烯构成方面，共金属也有它的短处聚型聚丙烯与均聚型聚丙烯相比，可有效提高材料的塑性及韧性，但导致材料拉伸强度降低；聚丙烯/高密度聚乙烯的合金化主要能较明显地改善材料冲击性能。按此结果制定出适用于不同使用场合、成本适中的材料配比：

1. 40％共聚型聚丙烯+35％均聚型聚丙烯+10％EPDM+15％滑石粉

2. 30％共聚型聚丙烯+15％均聚型聚丙烯+15％POE+20％高密度聚乙烯+20％碳酸钙。

作者/罗 筑1，刘一春1，于 杰2，陈兴江2

(1.贵州工业大学材料与结构测试中心

2.贵州科学院贵州省工程复合材料中心)