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武漢現(xiàn)代聚丙烯與乙丙橡膠的共混

Date:2021/3/30 8:39:50 / Read: / Source:本站

武漢現(xiàn)代聚丙烯與乙丙橡膠的共混

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為改善PP的沖擊性能、低溫脆性,可在其中摻入一定量的乙丙共聚物(EPR),即制取PP/EPR共混物。但此種共混物的耐熱性及耐老化性能有所下降。另一種常用作PP改性的是含有二烯經(jīng)成分的乙烯-內(nèi)烯二烯經(jīng)三元共聚物(EPDM),PP/EPDM的耐老化性能超過PP/EPR共混物。等規(guī)PPEPR以及EPDM一般是不相容的,因此它們的共混物具有多相的形態(tài)結(jié)構(gòu)。在相同的共混工藝條件下,組成比及不同聚合物組分的熔融黏度差決定著此種共混物的形態(tài)。當(dāng)PPEPR以及EPDM具有相近的熔融黏度時(shí),所制得的共混物形態(tài)結(jié)構(gòu)較均勻;當(dāng)各組分熔融黏度不同,若EPR黏度低于PP,則EPR可以被很好地分散。相反,若EPR黏度高于PP,則EPR的相疇粗大,且基本呈球形,共混物性能不好。在PP/EPR共混質(zhì)量比例為60t4040+60時(shí)會(huì)出現(xiàn)相轉(zhuǎn)變,此時(shí)兩組分均為連續(xù)相。塑料板材生產(chǎn)線hxinte.com

EPDM是較早用于增韌PP的橡膠,對(duì)提高PP的韌性具有較好的效果。茂金屬催化聚合所得的三元乙丙橡膠(mEPDM)和傳統(tǒng)Ziegler-Natta催化劑聚合所得的三元乙丙橡膠對(duì)PP具有不同的增韌效果。與EPDM共混物相比,PP/mEPDM共混物的脆韌轉(zhuǎn)變區(qū)間遠(yuǎn)小于PP/EPDM共混物,其增韌劑的臨界質(zhì)量分?jǐn)?shù)小,扯斷伸長(zhǎng)率高。隨增韌劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,PP/mEPDMPP/EPDM共混物的拉伸強(qiáng)度、彈性模量和維卡軟化點(diǎn)均單調(diào)下降,但后者的下降幅度更大。電鏡分析和結(jié)晶行為研究表明,PP/mEPDM的相容性優(yōu)于PP/EPDM

EPDM是傳統(tǒng)的橡膠,而PP是傳統(tǒng)的塑料,這兩者通過共混和動(dòng)態(tài)硫化,則可制備出性能優(yōu)異的熱塑性彈性體(TPETPV),這是橡塑并用的典型例子。動(dòng)態(tài)硫化是制備TPE的一種新方法,由于這種方法制得的TPE具有良好的性能,甚至在某些性能上優(yōu)于嵌段共聚型TPE,并不需要合成新聚合物,而只需將現(xiàn)有聚合物進(jìn)行共混,因此節(jié)約了開發(fā)新聚合物品種時(shí)的巨額資金投入。制備動(dòng)態(tài)硫化TPV的關(guān)鍵技術(shù)在于共混體系相疇大小、形態(tài)結(jié)構(gòu)和橡膠相粒徑的控制方法和手段。EPDM/PPEPDM的交聯(lián)程度是影響相形態(tài)的一個(gè)重要因素。只有當(dāng)共混體系中EPDM有適宜的交聯(lián)程度,EPDM易被剪切成微米級(jí)顆粒時(shí)才能制得性能較佳、具有傳統(tǒng)橡膠特征的EPDM/PP TPV。動(dòng)態(tài)硫化法制備 PP/EPDMTPV的影響因素有以下幾個(gè)方面:

1 樹脂組分特征的影響 在橡膠表面能相近的條件下,選擇熔體流動(dòng)速率(MFR)小,即相對(duì)分子質(zhì)量大且結(jié)晶度高的PP樹脂作為基體組分,制備的TPV由于基體本身的拉伸強(qiáng)度高、斷裂伸長(zhǎng)率大、橡膠分散相粒徑小,因而TPV的綜合性能好。隨著PPMFR增大,TPV的耐溶脹性、耐壓縮性下降。

②橡膠相組分特征的影響橡膠相EPDM的交聯(lián)速率增加,則交聯(lián)效應(yīng)增大,共混中候膠相平均粒徑減小,交聯(lián)傍度增大,TPV的耐壓縮性,耐溶脹性將會(huì)提高,且體系微更相態(tài)較均勻;具有較好的加工形態(tài)穩(wěn)定性,但EPDM的交聯(lián)迷率過高,橡膠相在反應(yīng)擠出后期易發(fā)生硫化返原,使交聯(lián)傍度威小,導(dǎo)賣新品的力學(xué)性能不佳。所以應(yīng)選擇交聯(lián)速率適宜的橡我相。由于橡膠相粒徑小,交聯(lián)需漫高,因而其拉伸強(qiáng)度大,斷裂伸長(zhǎng)率、永久變形低,制品性能好。

③ 隨橡塑比減小,即P含量增加,EPDM/PP 體系中EPDM交聯(lián)度下降,這是因?yàn)橐环矫?/span>P印對(duì)旋確及的和有稀釋作用,另一方面在高溫過程中極少量硫磷揮橡塑比的影響發(fā)相失,這兩種效應(yīng)隨 PP含量的增大安得較為是著,因此要使 EPDM/PP中的EPDM具有適宜的交聯(lián)程度,應(yīng)使硫碳及助有的用提粉石增加以彌補(bǔ)上述兩種效應(yīng),隨著EPDM含最增加,共混物的硬度、拉伸強(qiáng)度、的的強(qiáng)腰,撕裝強(qiáng)度、300%定伸應(yīng)力、水久變形、耐溶脹性、加工流動(dòng)性減小,彈性、副樂種、孰度,沖擊強(qiáng)度增大,而批斷伸長(zhǎng)率隨EPDM橡膠合量的增加而降低,當(dāng)共混物中PPDM含量超過一定值時(shí),拉伸強(qiáng)度又逐漸下降。EPDM含量為30%40%的共混物沖擊強(qiáng)度最佳。塑料板材生產(chǎn)線hxinte.com

 

④硫化體系的影響 EPDM/PP TPV一般可用酚醛樹脂、硫磺、過氧化物等三種硫化體系硫化。對(duì)這三種不同硫化體系制備的EPDM/PP共混型TPV性能研究表明,三種硫化體系的TPV形態(tài)結(jié)構(gòu)各異,物理性能、流變性及加工性能相差較大。酚醛樹脂硫化體系的TPVEPDM交聯(lián)度較高,具有較好的力學(xué)性能和加工流變性;硫磺體系制備的TPV具有較高強(qiáng)度和較好彈性,但加工性能一般;過氧化物硫化體系制備的TPV力學(xué)性能和加工性能均較差,但耐熱性好,在高溫下具有優(yōu)異的耐蠕變性。另外,可采用過氧化物和硫橫混合硫化體系對(duì)EPDM/PP共混進(jìn)行動(dòng)態(tài)交聯(lián),其中過氧化物起交聯(lián)橡膠和降解PP的雙重作用;少量的硫礦即可很好地控制PP降解反應(yīng)的發(fā)生,有助于抑制PP的降解程度。

 

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