PP共混改性综述

北京化工大学

高分子材料改性原理及技术论文论文题目:PP共混改性的概述

提交论文时间：2018年 12月5日

目录

第二章PP的共混改性 (4)

1.改进PP耐低温冲击性 (4)

1.1 PP／EPR、PP／EPDM (5)

1.2 PP／SBS (5)

1.3 PP／POE (6)

1.4 PP／POE／PE (7)

2.改进PP透明性 (9)

2.1基体树脂的选用 (9)

2.2成核剂的选用 (10)

2.3成核剂用量的确定 (10)

2.4其他助剂对透明性的影响 (11)

2.5挤出工艺温度的影响 (11)

2.6聚丙烯透明改性后的典型性能分析 (12)

3. 改进PP着色性 (12)

3.1工艺路线确定 (12)

3.2结果与讨论 (13)

4. 改进PP亲水性 (13)

4.1 亲水助剂 (14)

4.2 共混体系相容性 (14)

4.3 其它工艺条件 (15)

4.4 共混对聚丙烯其它性能的影响 (15)

5. 改进PP抗静电性 (15)

5.1实验试剂 (16)

5.2核一壳结构聚苯胺粉末的制备 (16)

5.3聚丙烯／聚苯胺复合材料的制备 (16)

5.4测试 (16)

5.5 结果与讨论 (16)

参考文献 (17)

第二章PP的共混改性

聚丙烯 ( PP)是由丙烯聚合而得到的高分子化合物。由于其原料丰富, 合成工艺比较简单, 与其他通用热塑性塑料相比, PP 具有相对密度小、价格低, 并有突出的耐应力、开裂性和耐磨性, 近年来发展迅速。它是通用热塑性塑料中增长最快的品种, 在经济建设和人民生活中的地位日益重要, 成为塑料中产量增长最快的品种, 但聚丙烯也存在低温脆性、机械强度和硬度较低、成型收缩率大、易老化、耐温性差等缺点。为了长期使用并扩大应用范围, 需对聚丙烯塑料进行改性。 PP改性的主要方法有化学法（共聚、交联、接枝）和物理法（填充和共混）。国外对接枝等化学改性法研究较多，而且总的来说，化学改性法难度大，对经济技术等要求较高，所生产的树脂牌号较少，满足不了工业上对材料的高抗冲需求，而共混法工艺简单，经济实用，有很好的发展前景。

PP（聚丙烯）的共混改性是指用其他塑料、橡胶、极性物质或热塑性弹性体与聚丙烯共混，以此改善聚丙烯的韧性、亲水性和低温脆性等性能。因此本文按照对聚丙烯共混改性的主要作用进行分类整理。

1.改进PP耐低温冲击性

改进耐低温冲击性：用其他塑料、橡胶或热塑性弹性体混入PP中较大的晶球内，以此改善PP的韧性和低温脆性。按共混物组成可分为塑一塑共混及橡一塑共混体系。

其中较常见的是PP／高密度聚乙烯( HDPE)、PP／低密度聚乙烯（LDPE)、PP／尼龙等体系。常用的橡胶增韧PP体系有PP／EPR(乙丙橡胶)、PP／EPDM(三元乙丙橡胶)、PP／SBS(苯乙烯一丁二烯.苯乙烯热塑性弹性体)、PP／BR( 顺丁橡胶)和PP／POE（乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体）等。

PP还可采用三元共混体系，此时某些共混改性剂对改善PP的脆化温度有协同效应，即三元共混体系的抗冲击性能及其他各项力学性能均优于二元体系。

1.1 PP／EPR、PP／EPDM

由于EPR与PP都含有丙基，根据相似相容性原理，它们之间应具有较好的相容性。EPR属于橡胶类，具有高弹性和良好的低温性能(脆化温度可达一6 0度以下)。两者的共混既能分为两相，又有一定的亲和性而无宏观剥离现象，因此EPR是PP较好的增韧改性剂。用EPR与PP共混可改善PP的冲击性能、低温脆性当EPR质量分数为20％时，PP／EPR常温缺口冲击强度比纯PP高10倍左右，脆化温度比纯PP下降4倍之多．但PP／EPR体系的拉伸强度、屈服伸长率、拉伸断裂强度、断裂伸长率、邵氏硬度、变曲弹性模量、维卡软化温度及脆化温度均有不同程度下降。因而常用EPDM代替EPR来改善其耐老化性能。

PP与三元乙丙橡胶( EPDM)共混，制成的共混物是当前弹性共混物的重要品种，这种共混物经动态硫化，制得的共混物，具有良好的物理力学性能和化学性能。EPDM／PP热塑性弹性共混物进行动态硫化的硫化体系可采用硫磺体系或有机过氧化物体系或酚醛树脂体系，它们对EPDM／PP共混物都具有良好的硫化效果EPDM／PP共混物制备工艺过程是将EPDM与PP共混，在共混过程完成共混物的动态硫化作用。具体的可将共混物的共混及动态硫化过程分成2种方式，一是共混物在共混过程同时完成动态硫化作用，二是先对EPDM胶进行动态硫化作用，制成硫化的EPDM，它再与PP共混，制成共混物。实践表明，共混物的2种共混方法对硫化共混物的物理力学性能无大影响。为了使生产工艺方便，多采用共混后动态硫化方法。

1.2 PP／SBS

SBS是丁二烯-苯乙烯-丁二烯的嵌段共聚物，是一种兼具硫化橡胶和热塑性塑料性能的热塑性弹性体。SBS具有良好的耐低温性、透气性、抗湿滑性、高强力、高弹性等特点。SBS与PP共混改性，能显著提高PP高低温冲击强度。湖北工学院化工系采用SBS为相容剂、HDPE为补强相容剂与国产本体法PP 粉料进行共混改性。并用偏光、相差显微镜和差示扫描量热法(DSC)观察共混物连续相、分散相的亚微观结构，分析共混效果，筛选实验配方。结果表明，二元共混物中球晶的分散程度和均匀性都差，SBS在基体中的分散效果亦不佳。在三

元共混物中，由于HDPE的加入，使共混体系的界面相互渗透，促使SBS颗粒表面张力和破碎能降低，使SBS颗粒细化、分散均匀，显著增加了Si t s分散相的有效体积。同时，HDPE的加入。能使PP球晶细化，改善了PP的结晶形态，起到了与SBS相似的增韧作用，减少了SBS的用量，从而提高了共混物的综合性能。适量的PP／SBS／HDPE配比。采用二阶共混(即先制母料)工艺，使共混物分散均匀，其冲击强度比纯PP可提高7.5倍，并具有良好的成型加工性。刘南安、陈桂兰等发现：体系PP／EPDM／SBS的韧性明显优于PP／EPDM和PP／SBS二元体系，他也归因于三者的协同效应。刘南安还发现，这三元共混体系中双组份增韧剂不等比时表现出不同的协同效应，与等比体系相比，有更高的冲击强度和断裂伸长率。

1.3 PP／POE

聚烯烃弹性体POE中辛烯单体含量通常大于20％。其中聚乙烯段结晶区(树脂相)起物理交联点的作用，一定量辛烯的引入削弱了聚乙烯段结晶，形成了呈现橡胶弹性的无定形区(橡胶相)。与传统聚合方法制备的聚合物相比，一方面它有很窄的相对分子质量和短链分布，因而具有优异的物理机械性能，如高弹性、高伸长率和良好的低温性能。又由于其分子链是饱和的，所含叔碳原子相对较少，因而又具有优异的耐热老化和抗紫外性能。窄的相对分子质量分布使材料在注射和挤出加工过程中不易产生翘曲。另一方面，CGC技术还可有控制地在聚合物骨架上嵌人辛烯长链支化结构，从而改善聚合物加工时的流变性能，又可使材料的透明度提高。PP／POE共混物的相结构属于“海一岛”结构，海相(连续相)为PP，岛相(分散相)为POE。遵循橡塑共混原理，共混物中分散相的粒径大小对共混物的性能影响很大，在最佳粒径范围内，粒径小时对共混物的物理性能有较好的贡献。POE的粒径比EPDM小，且尺寸较均匀。塑料共混弹性体有几种增韧机理，POE对PP增韧改性符合银纹一剪切带机理：脆性基体内加入弹性体后，在外来冲击力作用下，弹性体可引发大量银纹，而基体则产生剪切屈服，主要靠银纹、剪切带吸收能量。具体过程为：产生银纹进一步发展并将终止于另一弹性体或剪切带；同时银纹与银纹、银纹与剪切带之间相互作用；如银纹与银纹相遇时，会使银纹转向或支化；银纹前峰处的应力集中，可以诱发新的剪切带。所有这些作用，都会大大缓解材料的冲击破坏过程，并增加破坏过程的能量，从而提高材料韧性。由增韧理论可知，添加相同质量的POE

弹性体粒子粒径越小(平均粒径0.41 um) ，分布越均匀，其作为应力集中点时就能引发更多的银纹，消耗大量的能量；大量银纹之间相互干扰，降低了银纹端的应力，阻碍了银纹的进一步扩展，能有效中止银纹。从断裂机理分析，POE 的侧链在分子间起到一种缠结、缓冲减少银纹因受力发展成裂纹的作用。

1.4 PP／POE／PE

聚烯烃弹性体（POE）与上述传统的增韧材料相比，对PP的增韧改性效果则更为显著，尤其是三元共混体系下尤为突出。以下以配比合适的均聚PP和共聚PP为基体树脂，以POE为主增韧剂，在保证共混材料刚性、冲击强度较高的前提下加入少量PE作为辅助增韧剂，以减少POE的用量，降低成本。

(1)POE含量对均聚PP性能的影响：

均聚PP加入POE进行增韧时，对均聚PP的性能影响见表1。

由表1可以看出，POE对于均聚PP增韧效果完全符合增韧理论。熔体流动速率、屈服拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量均随着增韧剂POE含量的增加而下降，而缺口冲击强度随着增韧剂POE含量的增加而提高，只有断裂伸长率未发生变化。造成这种现象的原因可能是POE本身较小的内聚能和其长的侧已基在分子间起的连结、缓冲，减小银纹因受力发展成裂纹的综合结果。均聚PP 共混物的脆韧转变点在POE含量为25%左右，同时不难看出，随着体系冲击强度的提高，共混材料的刚性也下降较显著，相对材料成本很高。

(2)共聚PP对均聚PP/POE性能的影响

为在提高PP冲击强度的同时保证共混材料具有一定的刚性，并充分考虑共混体系的材料成本以及加工性能，将共聚PP加入到共混体系中，把POE的质量分数定为16不变，然后逐渐加入不同质量分数的共聚PP，最终选出均聚PP与

共聚PP的配合比。所得共混体系的性能见表2。

由表2可以看出，共混体系随着共聚PP 的含量增加，体系的冲击强度得到改善，是同等质量分数POE增韧均聚PP的几倍，在得到同样冲击强度的共混材料时，完全可以降低POE的加入量，从而达到降低成本的目的，同时3共混材料的弯曲强度和弯曲模量等刚性指标还得到了一定的保证，这说明共聚PP 是一种很好的相容剂，也是一种良好的增韧剂。有关研究结果表明：POE对不同的PP共混物进行增韧时，都易得到粒径较小的分散相和较窄的粒径分布，平均粒径为0.34um，粒径分布为0.2-0.6um，其粒径越小，分布越窄，共混物冲击性能越好且共混物可在较低的弹性体含量时呈现脆韧转变。由表 2 可以看出，正是共聚PP这个相容剂对整个体系的作用，使得POE在PP中分散性更好，在POE 质量分数为16%的条件下，就达到了以均聚PP为基体树脂时，POE质量分数需25%以上的条件要求。从表2可确定均聚PP 与共聚PP 的质量分数比大致为1:1。

(3) PE对共聚PP均聚PP/POE性能的影响

在PP共混改性研究中，常发现采用三元共混增韧体系效果更好，因此，在本共混体系中将POE的质量分数降为10%，加入质量分数为10% 的PE，共混体系中PE 、共聚PP 、均聚PP 、POE的比例为10:40:40:10，性能测试如下：

由表3可以看出，随着PE的加入，共混体系的冲击强度并不随增韧剂POE 的适当减少而降低，共混体系的刚性也没有较大的变化，而材料的成本却降低了，因此，可以肯定PE的加入起到了一种辅助增韧剂的作用，可使PP 球晶形态不完整，分割成晶片，不能生成球晶，加上PE的熔点比PP 低30-40度，在熔体冷却时，部分增韧剂POE包覆在PE的外层，从而增加了增韧剂的有效体积分数，最终达到了细化PP晶体、增韧改性、降低成本，提高刚性的目的。

2.改进PP透明性

目前，透明PP主要通过三种途径获得：1)合成本身具有透明性的PP树脂，如通过加入乙烯单体进行共聚改性来使PP的透明性提高；2)添加增透改性剂，即成核剂或透明剂；3)采用茂金属催化剂催化合成高透明的mPP。由于技术难度低，工艺灵活，简单易行，添加成核剂已成为目前最活跃、最常用的使PP高透明化、高性能化的有效方法。

将成核剂、PP及有关助剂按一定比例、顺序加入高混机中并搅拌混合均匀，经双螺杆挤出机挤出造粒，再取适量制样并测定试样性能，其工艺流程如下：

2.1基体树脂的选用

不同牌号的PP由于其组成和结构各不相同，直接影响其结晶形态、晶粒大

小和结晶度，从而影响PP料的透明性。成核剂对PPR共聚物的增透效果要比F401均聚物好。究其原因，均聚料F401结晶呈球形，晶粒大，光波难以穿过，所以雾度大。而PPR 是以加入少量第二单体乙烯与丙烯进行无规共聚而得，共聚单体乙烯作为一种“缺陷”被引入到PP分子链中，破坏了链的规整形，使得分子链等规指数降低，结晶能力下降，从而有利于透明性的提高。但过高的乙烯含量会降低PP的强度、软化温度等性能，故作为透明改性的良好基料，PPR中的乙烯质量分数一般在3.4％～5.6％内。

2.2成核剂的选用

成核剂是可以促进结晶的小分子物质。虽然结晶度提高对光学性能不利，但由于成核剂可使PP在熔融塑化后重新结晶时提高其结晶温度，加速结晶，改变球晶尺寸，使大球晶变细，晶体排列规整、分布均匀，减少了光散射等作用，所以反而改善了PP的透明性及其他性能。目前工业用成核剂可以分成三类：第一类是传统的无机类成核剂，如滑石粉、苯甲酸钠等，主要用于缩短PP成型周期及改进PP的刚性和强度，做成核剂使用时要求粒度较小且对PP的透明性改善不大；第二类是改进透明性效果最好的二苄叉山梨醇(DBS)及其衍生物；第三类是磷酸钠有机衍生物，可促进PP透明性、刚性和强度。综合比较，DBS及其衍生物是目前改进PP透明性最常用的成核剂。以PPR为基体树脂，分别加入山梨醇类成核剂L Y-9001、LY．9002、Millad3988，研究不同成核剂对PP透明性的影响，结果所示：用MiHad3988作为成核剂，可获得雾度相对最小、透明性相对最好、综合性能良好的透明PP。

2.3成核剂用量的确定

成核剂能显著改善PP的透明性，但其添加量并非是越多越好，采用PPR料，Millad3988成核剂，其用量对透明性的影响见图1。由图可知，随着成核剂添加量的增大，雾度值减少，透明性增大。但当成核剂质量分数增加到0．3％时，雾度值不再有明显减小，成核剂质量分数大于0．4％时，雾度值反而增大。这

是由于成核剂用量适当时，能使晶核成倍增加，晶粒数目大大增多，结晶尺寸减小。但用量增加到一定程度时，成核剂会发生团聚而堆积成簇，加大了对光的散射，从而影响了增透效果。综合考虑成核剂价格及效果，其质量分数取0．25％～0．30％较好。

2.4其他助剂对透明性的影响

实验证明，在PP中添加成核剂的同时，还应添加一定比例的极性分散剂、酸中和剂及一些常规助剂如抗氧剂等。分散剂主要是对极性成核剂进行表面处理，促进其均匀地黏附在非极性PP基料表面，起到较好的预分散作用。同时，分散剂还可防止PP因机械剪切、加热等作用而引起的氧化变色乃至分解的发生。但分散剂加入量太多会析出，资料表明其最大用量一般不超过0.2％Cast是一种酸吸收剂，能将PP基料中的氯原子等酸性离子中和，提高透明PP 的稳定性和加工性能。但Cast为不透明有机盐，在PP中分散尺寸比可见光波大，会使可见光发生散射，导致透明性下降，因此，Cast的加入量不宜过多。PP中常需加入抗氧剂来提高其抗氧老化性能，使PP 制品在加工和使用过程中不至于热、氧降解而影响其透明性及其他性能。总之，一般说来，添加适量的分散剂和酸中和剂有助于PP透明性的提高。

2.5挤出工艺温度的影响

成核剂的增透机理在于其具有自行聚合的聚集性质，可熔解在熔融PP中形成均相溶液。当聚合物冷却时，成核剂先结晶形成网络分布的晶核并促使PP 结晶。因此，挤出机塑化温度须高于成核剂的熔点，保证成核剂能充分熔解分散于PP熔体中，从而有效地发挥其成核作用。但若挤出机塑化温度高于成核剂的熔点太多，熔融塑化时会较多地破坏PP中原有的晶核，减少异相成核中心，致使透明改性效果降低；此外，在较高塑化温度下，成核剂中有少量低分子物质易产生分解和挥发，给产品带来气味的同时，也减少了成核剂中的有效成分，降低了对透明度的改进效果。因此，挤出机温度应控制在略高于成核剂熔点5～10℃即可。

2.6聚丙烯透明改性后的典型性能分析

PPR添加成核剂后不但提高了透明性，其他性能也得到了不同程度的改善，成核剂对PP典型性能的影响如表4所示。由表4可见，添加成核剂后，树脂的刚性有所提高，表现在拉伸强度、硬度和软化点增加。这主要是由于加入成核剂后，使树脂的结晶速率加快，结晶度提高，在一定程度上弥补了由于乙烯单体的加人所带来的刚性损失。另外，成核剂的加入提高了成核密度，结晶温度也得到提高，故在生产加工过程中可缩短加工周期，提高设备的生产能力。

3. 改进PP着色性

无规共聚聚丙烯(PP—R)树脂在建筑管材上的应用始于20世纪80年代末。国外PP—R管材专用树脂牌号较多。如北欧化工公司的RAl30E、BA202E．DSM 公司的Vestolen P9421，韩国晓星公司的R200P等。北欧化工公司在我国销售的产品以RAl30E系列PP—R管材着色料为主，德国Hoechst公司、匈牙利英诺公司也有PP—R管材树脂在我国销售。我国从1997年开始引进PP—R管材生产线。虽起步晚。但发展较快。国内率先工业化生产PP—R树脂的是中国石化北京燕化石油化工股份有限公司(简称燕化公司)。其中，PP—R 4220已成功应用于住宅建筑冷热供水及采暖管系统，市场占有率为60％以上。但PP—R管材着色料目前国内尚未工业化。一些PP—R管材厂为降低成本，采用PP—R树脂与色粉或色母粒掺混的方法直接生产管材。由于色粉或色母粒的质量参差不齐，因此不仅影响管材的使用寿命，还影响人们的健康网。

3.1工艺路线确定

(1)色粉工艺PP—R 4220+色粉一挤出造粒一3*试样

(2)色母粒工艺PP—R 4220+色母粒一挤出造粒一矿试样

从表l看出．2种工艺生产的PP—R管材着色料在Izod缺口冲击强度上差别较大。色母粒是由载体／分散剂／颜料组成的共混体系，其中分散剂起着关键的作用。分散剂具有两亲结构，一部分为锚固基团．主要作用是将分散剂紧密连接或吸附于颜料表面。该基团可以与颜料表面发生化学反应．也可以与颜料表面形成氢键结合或其他形式结合；另一部分为溶剂化链，主要作用是在颜料表面形成

一定厚度的保护层。由于保护层的空间障碍，所以颜料粒子难以形成团聚体或附聚体，从而容易分散并在树脂载体中有良好的稳定性。而色粉工艺中，颜料分散比较困难，分散性大于4级，不能满足ISO 11420：1996中规定的小于3级的要求。采用色母粒着色的优点是工艺简单、着色均匀，无污染，且能提高产品的分散性，保持PP—R管材树脂的性能。因而，色母粒着色法是工业化生产PP—R 管材着色料的趋势。本工作采用色母粒工艺制备PP—R管材着色料。

表4 着色工艺对试样性能的影响

3.2结果与讨论

PP—R管材的性能是由PP—R树脂的性能和管材挤出工艺决定的，同时，色母粒质量的影响也很大。质量好的色母粒与PP—R树脂相容性好．且颜色稳定、无毒、耐光、耐热。挤出的PP—R管材内外表面光滑、有光泽，可提高管材的寿命。

4. 改进PP亲水性

通过将PP 与少量亲水助剂共混，制备出亲水性良好的PP 切片。与纯PP 相比，加入少量亲水助剂使PP 熔体的流动性略有提高，但流变行为基本没有变化。因此，亲水改性PP 可以采用与纯PP 相同的纺丝拉伸工艺进行纺丝。对亲水改性PP 的纺丝工艺进行探索，得到了力学性能、结晶性能、熔融行为等都基本不受亲水助剂影响的PP 纤维。制备的亲水改性PP 纤维具有良好的力学性能，强度大于 6.2cN/dtex。亲水改性的PP 切片或纤维熔融压片后，通过测其接触角的方法评价亲水性。共混改性使PP 具有了良好的亲水性：切片的接触角由未改性PP 的99°减小至50°；改性PP 纤维熔融压片的接触角则减小为64°，差异可能是由于纺丝过程中助剂的少量热损失造成的。扫描电子

显微镜（SEM）的结果表明，亲水助剂在纤维中均匀分散，沿纤维轴方向略被拉伸，宽度约为200nm。改性的PP 纤维在水中具有良好的分散性，但纤维表面的亲水助剂易被洗脱，使其亲水性下降；在放置一段时间后，其亲水性又可恢复，可能是亲水助剂重新析出至表面所致。

4.1 亲水助剂

与聚丙烯共混的亲水助剂对体系的亲水性影响很大，主要表现在两个方面：一是亲水助剂加入量的影响。一般助剂加入的越多，亲水改性效果越好，但加入助剂的量过多会使聚丙烯的原有性能受到影响。另一个是亲水助剂分子量的影响。一般助剂分子量越小，亲水改性效果越好。有研究者对聚丙烯/聚丙烯接枝丙烯酸共混物薄膜进行了研究，发现低分子量的接枝共混体系比高分子量的共混体系拥有更好的亲水性，原因为分子量低时有利于共混物分子链在制备薄膜的时候向表面迁移，而提高其表面极性。廖启忠等研究了不同分子量的共聚物改性剂对聚丙烯接触角的影响。发现在实验范围内，随着分子量降低，聚丙烯共混物表面亲水性增加。原因为分子量较低的改性剂熔点和粘度都较低，分子迁移运动容易，有利于助剂迁移到聚丙烯表面，也有利于聚丙烯表面上的助剂分子的极性基团的取向。

4.2 共混体系相容性

相容性对聚丙烯共混体系来说，是影响其亲水性的一个重要因素。提高共混体系相容性的最重要的方法是加入增容剂或共混体系在力场中受到强剪切作用下，产生自由基而形成高分子链的接枝物，从而提高共混物的相容性。曹征等研究了氯化聚丙烯（CPP）增容聚丙烯-丁腈橡胶（PP-NBR）共混体系的力学性能和亲水性能。结果表明在CPP 含量不变的情况下，随着增容剂NBR 含量的增加，PP-NBR 共混体系的韧性增强，冲击强度和断裂伸长率提高，拉伸强度和模量下降，共混体系与水接触角减小，亲水性增大，极性增大，可改善PP 材料的喷涂性能等。

4.3 其它工艺条件

共混过程中，温度的控制也至关重要。廖启忠等研究了热压温度对共混改性聚丙烯亲水性的影响，认为温度越高，越有利于亲水助剂向表面迁移，所以提高热成型温度有利于提高共混物的亲水性。除了温度以外，湿度、材料的结构与形态等因素都对共混体系的亲水性能有影响。

4.4 共混对聚丙烯其它性能的影响

共混改性对聚丙烯的力学性能、流变性能、结晶性能等都可能产生影响，影响程度的大小与加入助剂的量及助剂与本体聚丙烯相容性的好坏有关。Son等研究了聚丙烯与热塑性酚醛树脂（PRN）的共混体系的热学性能、熔融特性等，认为PRN含量低时，共混体系流动性能改变不大，而亲水性能则得到显著改善，但随着PRN 含量的增加，共混物的结晶度降低，这是因加入非晶的PRN 使聚丙烯的结晶受到破坏所致。廖启忠等研究了聚丙烯共混体系中助剂对聚丙烯性能的影响，结果发现助剂对聚丙烯拉伸强度的影响不大，但使聚丙烯流动性得到了改善，特别是在低剪切速率时更明显，而且共混改性对聚丙烯的结晶行为影响不大。

5. 改进PP抗静电性

聚苯胺具有共轭键经化学和电化学氧化原反应，特别是经酸碱中和反应进行掺杂，可使聚苯胺从绝缘体变成导电体。聚苯胺以其原料容易获得，并拥有潜在的电学性能，同时有好的环境稳定性从众多导电聚合物中脱颖而出，成为直至今日学术界研究的热点。由于聚苯胺的难溶难熔性导致其加工困难，这就注定聚苯胺要与其它加工性好的材料复合以制得综合性能优良的抗静电材料。如何将聚苯胺与其它材料复合成导电材料是近年来科研人员研究的一个重要课题。目前，比较普遍的做法有溶液共混法、机械熔融共混法、乳液共混法和现场吸附聚合法几种。采用聚丙烯(PP)二甲苯溶液掺杂的聚苯胺乳液聚合方法制得核一壳结构的聚苯胺与聚丙烯粉料共混最终制得聚丙烯／聚苯胺抗静电复合材料。

5.1实验试剂

苯胺，十二烷基苯磺酸钠(DBSA)，二甲苯，过硫酸铵(APS)，丙酮，盐酸，三氯甲烷均为分析纯等级。

5.2核一壳结构聚苯胺粉末的制备

将干燥的三颈瓶架于90℃水浴中，称取一定质量的DBSA和80mL蒸馏水加入到三颈瓶中；搅拌片刻后用注射器加入一定量的PP二甲苯溶液，强力搅拌20min，使其充分分散形成乳液种子；继续加入5mL苯胺，强力搅拌30min，使苯胺分散均匀；用盐酸调节pH值呈酸性，等待片刻后称取适当的APS 并将其溶于50mL蒸馏水中，用滴液漏斗经过30min 滴加到乳液中。反应5h后停止搅拌，将三颈瓶从水浴中拿出，放置冷却至50℃以下，然后加人40mL 左右丙酮将溶液破乳，抽滤，洗涤至滤液无色。然后在60℃真空干燥箱中干燥6h，得到核一壳结构聚苯胺粉末。

5.3聚丙烯／聚苯胺复合材料的制备

称取研磨后的29核一壳结构聚苯胺粉末溶于5mL三氯甲烷(CHCl，)中，再称取2009 PP粉料与其充分混合。用单螺杆挤出机将溶混物在180。C条件下挤出、切割、造粒，制成聚丙烯／聚苯胺复合材料。再通过平板硫化机压片和万能制样机按照GBl410—78制成表面电阻试样。

5.4测试

利用南京凯尔科技公司的偏光显微镜对聚苯胺的粒径及PP／PANI共混物界面进行了测试。用上海精密科学仪器有限公司生产的PC一68 型数字高阻计进行表面电阻的测定。

5.5 结果与讨论

该聚合反应是以DBSA为乳化剂(或掺杂剂)，聚丙烯(PP)二甲苯溶液为乳

液聚合的种子，利用APS为氧化剂引发苯胺进行聚合反应，在PP(核相) 外生成壳相，成功制得核一壳结构聚苯胺粉末。

随着PP二甲苯溶液用量的增加，聚丙烯／聚茉胺复合材料表面电阻增大，抗静电性变差；随着DBSMAN的摩尔比的增加表面电阻呈先降低后升高的趋势，在0.7～0.8摩尔比时表面电阻最小；随着APS／AN摩尔比的增加表面电阻呈上升趋势；随着pH值的升高表面电阻呈先降低后升高的趋势，在pH值为4时，表面电阻最小。

对聚苯胺采用核一壳结构的聚合方式，合成的导电聚苯胺较单纯有机大分子掺杂的导电聚苯胺在很多方面都取得了进一步的改善。利用核一壳结构PANI与PP制成的复合材料也达到了较好的抗静电效果(PP表面电阻：3.67×1013Q。温度对乙丙橡胶门尼粘度测试有影响，即使同一样品在不同的温度下进行试验，可以得到不同的测试结果，因此样品在测试前一定按准规定在标准状态下调节，并且试验温度要满足标准的要求。

参考文献

【1】A V D W , Gaymans R J . Polypropylene–rubber blends: 3. The effect of the test speed on the fracture behaviour[J]. Polymer, 1999, 40(22):6045-6055.

【2】Wal A V D , Gaymans R J . Polypropylene–rubber blends: 5. Deformation mechanism during fracture[J]. Polymer, 1999, 40(22):6067-6075.

【3】Wal A V D , Verheul A J J , Gaymans R J . Polypropylene–rubber blends: 4. The effect of the rubber particle size on the fracture behaviour at low and high test speed[J]. Polymer, 1999, 40(22):6057-6065.

【4】Yokoyama Y , Ricco T . Toughening of polypropylene by different elastomeric systems[J]. Polymer, 1998, 39(16):3675-3681.

【5】D'Orazio L , Cecchin G . Isotactic polypropylene/ethylene-co-propylene blends: effects of composition on rheology, morphology and properties of injection moulded samples[J]. Polymer, 2001, 42(6):2675-2684.

【6】Dexi W , Lan L , Liping M , et al. POLYPROPYLENE AND ITS MODIFIED TECHNOLOGY[J]. Engineering Plastics Application, 1998.

【7】王娟娟, 马晓燕, 冯立起. 聚丙烯共混改性研究进展[J]. 塑料科技, 2003(2):52-58.

【8】王慧卉, 梁国正. 聚丙烯共混改性研究进展[J]. 广东化工, 2014, 41(23):73-74. 【9】王婷婷. 聚丙烯共混改性研究综述[J]. 贵州化工, 2011, 36(6):19-21.

【10】赵枫, 杨琪, 杨云波. PP/POE/PE 共混改性的研究[J]. 石化技术与应用, 2002, 20(4):239-240.

【11】夏琳, 孙阿彬, 邱桂学, et al. POE的性能及其在聚丙烯共混改性中的应用[J]. 弹性体, 2006, 16(3):65-68.

【12】陈枝晴, 王华, 李跃文. 聚丙烯透明改性的研究[J]. 塑料工业, 2008, 36(b06):243-245.

【13】常俊山, 韩树强, 许湧深. PP-R管材着色料的研制[J]. 合成树脂及塑料, 2006, 23(3):21-24.

【14】程春祖. 聚丙烯的亲水改性与表征[D]. 西北师范大学, 2009.

【15】淡春荣, 贾宏葛, 伦英慧, et al. 聚丙烯/聚苯胺共混材料的界面结构及抗静电性能研究[J]. 化学工程师, 2013, 27(4):1-4.