聚烯烃弹性体
陶氏化学三大聚烯烃弹性体:obcspoeepdm介绍

陶氏化学三大聚烯烃弹性体:OBCs、POE、EPDM介绍(流量不足的朋友,请先收藏,或者看下面文字)陶氏化学的聚烯烃弹性体,主要有INFUSE? OBC、ENGAGE? POE 、NORDEL?IP 三元乙丙橡胶EPDM,本视频就让你一次性把这几个产品的结构性能都了解;陶氏化学聚烯烃弹性体概述遍布全球的生产基地主要的市场及应用(一)INFUSE? OBC烯烃嵌段共聚物材料特征:突出的耐热性材料特征:与EVA,POE相容性INFUSE? 烯烃嵌段共聚物产品图· 12个商业化牌号(不断更新中)· 密度范围866-887 kg/m· 熔融指数MI15-0.5 g/10min · 硬度(Shore A 51~A 83)INFUSE? OBC 提供了高耐热性,低压缩形变,并保持了弹性及柔性泡沫特征之一:抗收缩密度与温度关系(热老化后)与EVA及POE材料比较,INFUSE? OBC 泡沫体密度随温度变化很小(收缩小)泡沫特征之二:抗压缩形变压缩永久形变与时间的关系与EVA泡沫比较,INFUSE? OBC 泡沫的压缩永久形变值在离开烘箱后,24小时内明显变小(含量≥30phr便有效果)泡沫特征之三:高舒适度泡沫体硬度与温度关系在很宽的温度范围内,OBC泡沫体的硬度变化很小,POE的则次之,EVA泡沫体最差· 此特征对应了不同温度下的性能稳定性· 零下环境下,OBC材料硬度变化明显的小于EVA,保证了低温下的舒适性和抓地力INFUSE? OBCs 泡沫具有硬度及柔软性的最佳平衡,可以满足多种性能要求储能模量与温度关系INFUSE? OBCs 泡沫和E-TPU泡沫一样明显低于EVA的动态储能模量。
泡沫特征之四:高回弹不同泡沫落球回弹数值比较INFUSE? OBCs 泡沫体具有优异的的回弹性。
泡沫特征之五:突出的耐疲劳性疲劳测试条件及设备:恒定压力:180lb;恒定频率1.7Hz;温度40?C最终的回复比例及回弹值INFUSE? OBCs 泡沫体具有突出的耐疲劳性能。
聚烯烃弹性体的结构表征

结构与性能CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2021, 38(2): 51聚烯烃弹性体(POE)是指乙烯与高碳α-烯烃(如1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等)的无规共聚物弹性体。
通常所说的POE主要是指乙烯-1-辛烯共聚物,这种弹性体具有一定的结晶度,相对分子质量分布非常窄,密度较低[1-2]。
目前,全球POE产能约2 600 kt/a。
其中,美国陶氏化学公司的牌号有30多种,产能1 156 kt/a,占全球产能的45.9%;其次是日本三井化学公司以及美国埃克森美孚公司。
2014年,韩国SK公司投产了200 kt/a的POE和聚烯烃塑性体装置,近年来,韩国LG化学公司也开发了POE生产技术并进行小批量生产[3-4]。
我国目前还没有厂家生产POE,所用POE全部依赖进口,主要牌号包括陶氏化学公司的Engage系列产品、埃克森美孚公司的Exact系列产品、三井化学公司的DF系列与TA系列产品,以及LG化学公司的LC系列产品等。
这些POE主要适用于聚乙烯、聚丙烯改性和橡胶共混等,交联后可提高耐温等级[5-6]。
我国茂金属聚烯烃类弹性体相关工艺技术的研发水平与国际先进水平存在较大差距。
本工作选取了几个牌号的POE,从分子链的组成和结构、相对分子质量及其分布等进行分析和表征,为新型POE聚烯烃弹性体的结构表征白 玮1,李秀洁1,彭占录1,姜 涛2*(1. 江苏斯尔邦石化有限公司,江苏 连云港 222000;2. 天津科技大学 化工与材料学院,天津 300457)摘要:使用高温核磁共振碳谱、高温凝胶渗透色谱和熔融指数仪等对4种聚烯烃弹性体(POE)的微观链结构、共聚单体组成及含量、相对分子质量及其分布等进行了分析和表征。
结果表明:4种POE的共聚单体均为1-辛烯,共聚单体含量为30.0%~33.2%(w),共聚单体在分子链中分布均匀;4种POE的相对分子质量为7.19×104~12.45×104,相对分子质量分布为2.02~2.35。
poe胶膜聚合反应

POE胶膜聚合反应一、引言聚烯烃弹性体(POE)是一种乙烯和α-烯烃的二元共聚物,其具有良好的韧性、耐候性、耐化学品性和电绝缘性等优点,因此在胶膜、塑料、涂料、纤维等领域得到了广泛应用。
其中,POE胶膜的聚合反应是制备高性能POE胶膜的关键技术之一。
本文将对POE胶膜的聚合反应进行详细介绍,包括聚合反应原理、催化剂、变量控制以及聚合产物的性能与应用等方面。
二、聚烯烃弹性体(POE)胶膜的聚合反应原理POE胶膜的聚合反应是乙烯和α-烯烃的二元共聚反应。
该反应通过引发剂、催化剂等试剂的作用,使乙烯和α-烯烃在聚合反应器中进行聚合,生成POE胶膜的聚合物。
其中,乙烯作为主链,提供良好的韧性和加工性能;α-烯烃作为支链,提供良好的耐候性和耐化学品性能。
三、POE胶膜聚合反应的催化剂催化剂是POE胶膜聚合反应的关键因素之一。
目前,常见的POE胶膜聚合反应催化剂主要包括Ziegler-Natta催化剂和茂金属催化剂等。
1.Ziegler-Natta催化剂:Ziegler-Natta催化剂是一种由TiCl4和AlEt3组成的催化剂,其中TiCl4是活性中心,AlEt3是助催化剂。
该催化剂具有较高的活性,可以在较低的温度和压力下进行聚合反应,同时可以得到相对分子量分布较窄的POE胶膜聚合物。
2.茂金属催化剂:茂金属催化剂是一种由过渡金属(如Ti、Zr、Hf等)和环戊二烯基配体组成的催化剂。
该催化剂具有单一活性中心,可以控制聚合物的微观结构和分子量分布,从而制备出高性能的POE胶膜聚合物。
四、POE胶膜聚合过程中的变量控制在POE胶膜聚合过程中,需要控制多个变量以获得高性能的聚合物。
这些变量主要包括温度、压力、引发剂和溶剂的选择、聚合物分子量和分子量分布的控制等。
这些变量的选择和控制直接影响到POE胶膜聚合物微观结构和性能,因此需要精细调控。
五、POE胶膜聚合产物的性能与应用由于POE胶膜聚合物具有良好的性能,因此在许多领域得到了广泛应用。
中国聚烯烃弹性体(POE)行业发展现状

中国聚烯烃弹性体(POE)行业发展现状内容概要:POE产品性能优异,被广泛应用在光伏、汽车等行业。
受产品高技术壁垒影响,全球POE产能主要集中在美国陶氏化学、美国埃克森美孚、SK和三井化学等少数企业,我国尚未实现工业化生产,产品过程化进程为零。
光伏领域作为POE主要消费市场,随着光伏行业爆炸式发展,光伏装机有望持续高增长,将拉动POE胶膜材料需求量增加,并进一步加速产品国产化进程。
关键词:聚烯烃弹性体、POE、N型电池、光伏一、POE生产被海外企业垄断,产品国产化有待突破POE即聚烯烃弹性体,是一种弹性复合材料,由乙烯和辛烯聚合而成,具有塑料和橡胶的双重优势,拥有高弹性、高强度、高伸长率等优异的机械性能和良好的低温性能,是新一代胶膜材料。
目前,POE核心技术被国外企业垄断,我国还没有规模化POE生产企业,全球POE产能主要集中在美国陶氏化学、美国埃克森美孚、SK和三井化学等少数企业。
据悉,目前全球POE产能约108万吨,其中陶氏化学产能占比约42%,是全球最大的POE生产商;埃克森美孚和SK产能均为19万吨,占比均为19%;三井化学拥有17万吨POE产能,产能占比约为16%。
POE即聚烯烃弹性体,是一种弹性复合材料,由乙烯和辛烯聚合而成,具有塑料和橡胶的双重优势,拥有高弹性、高强度、高伸长率等优异的机械性能和良好的低温性能,是新一代胶膜材料。
目前,POE核心技术被国外企业垄断,我国还没有规模化POE生产企业,全球POE产能主要集中在美国陶氏化学、美国埃克森美孚、SK和三井化学等少数企业。
据悉,目前全球POE产能约108万吨,其中陶氏化学产能占比约42%,是全球最大的POE生产商;埃克森美孚和SK产能均为19万吨,占比均为19%;三井化学拥有17万吨POE产能,产能占比约为16%。
从技术发展水平看,陶氏(Dow)化学是最早研发生产POE的企业,其生产规模及技术水平是世界最领先的厂商,主要采用限定几何构型催化技术(CGCT)和INSITE工艺制成的新型聚烯烃弹性体材料POE。
tpo是什么材料

tpo是什么材料
TPO是什么材料。
TPO是一种热塑性弹性体,全称为热塑性聚烯烃弹性体(Thermoplastic Olefin),是一种由聚丙烯(PP)和橡胶材料共混而成的高性能工程塑料。
TPO具
有优异的耐候性、耐化学腐蚀性、抗冲击性和加工性能,因此在汽车、建筑、家电等领域得到了广泛应用。
首先,TPO在汽车领域的应用非常广泛。
由于TPO具有优异的耐候性和耐化
学腐蚀性,能够抵抗紫外线、酸雨等外界环境的侵蚀,因此被广泛应用于汽车外饰件、车身覆盖件、车身板材等部位。
同时,TPO还具有良好的加工性能,能够满
足汽车外饰件复杂造型的要求,因此深受汽车制造商的青睐。
其次,TPO在建筑领域也有重要的应用。
由于TPO具有优异的耐候性和抗老
化性能,能够长时间保持良好的外观和性能,因此被广泛应用于建筑屋面防水材料、建筑外墙保温材料等方面。
TPO材料不仅能够有效防水,还能够提高建筑物的保
温性能,符合现代建筑节能环保的要求。
此外,TPO在家电领域也有一定的应用。
由于TPO具有良好的耐化学腐蚀性
和抗冲击性能,能够抵御化学品的侵蚀和外界冲击,因此被广泛应用于家电外壳、家电配件等部位。
TPO材料不仅能够保护家电内部结构,还能够提高家电的外观
质感,满足消费者对家电外观的要求。
综上所述,TPO是一种具有优异性能的热塑性弹性体材料,广泛应用于汽车、
建筑、家电等领域。
随着科技的不断进步和工艺的不断完善,相信TPO在未来会
有更广阔的应用前景。
POE

聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer)(POE)是美国DOW化学公司以茂金属为催化剂的具有窄相对分子质量分布和均匀的短支链分布的热塑性弹性体。
这种弹性体的主要性能非常突出,在很多方面的性能指标超过了普通弹性体。
POE分子结构与三元乙丙橡胶(EPDM)相似,因此POE也会具有耐老化、耐臭氧、耐化学介质等优异性能,通过对POE 进行交联,材料的耐热温度被提高,永久变形减小,拉伸强度、撕裂强度等主要力学性能都有很大程度的提高。
多用途的POE弹性体能够超过PVC、EV A、SBR、EMA和EPDM,今后POE可能取代传统的EPDM。
由于POE的优异性能使其在汽车行业、电线电缆护套、塑料增韧剂等方面里都获得了广泛应用。
由于POE有较高的强度和伸长率,而且有很好的耐老化性能,某些耐热等级、永久变形要求不严的产品直接用POE即可加工成制品,可大大地提高生产效率,材料还可以重复使用。
交联普通聚乙烯的研究已经有几十的时间,但对交联茂金属弹性体的报道还很少。
1 POE的结构与性能1.1 POE的结构特点POE 之所以具有优异的性能,可实现高速挤出,与以下特点有关:(1)辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点,使其具有优异的韧性又具有良好的加工性;(2)相对分子质量分布窄,与聚烯烃相容性好,具有较佳的流动性;(3)没有不饱和双键,耐候性优于其它弹性体;(4)较强的剪切敏感性和熔体强度,可实现高挤出,提高产量;(5)良好的流动性可改善填料的分散效果,同时亦可提高制品的熔接痕强度。
1.2 POE的性能特点POE 采用溶液法聚合工艺生产的,其中聚乙烯链结晶区(树脂相)起物理交联点的作用,一定量的辛烯的引入削弱了聚乙烯链的结晶区,形成了呈现橡胶弹性的无定型区(橡胶相)。
聚合物的微观结构决定其宏观性能,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分布和短支链,因而具有优异的物理机械性能(高弹性、高强度、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,因而具有优异的耐热老化和抗紫外线性能;窄的相对分子质量分布使材料在注射和挤出过程中不易产生挠曲。
聚烯烃弹性体的应用现状及研究进展

聚烯烃弹性体的应用现状及研究进展摘要:在综述了聚烯烃弹性体(POE)的结构与性能特点基础上就POE在热塑性聚烯烃复合材料、聚合物改性、制作散热软管及交联弹性体等方面的应用进行了详细阐述。
关键词:聚烯烃弹性体;催化剂;聚合工艺1、聚烯烃弹性体结构及特点聚烯烃弹性体(POE)的化学结构如图1所示。
图1 聚烯烃弹性体(POE)的化学结构聚烯烃弹性体(POE)是一种以1-丁烯、1-己烯和1-辛烯为代表的聚合物,α-烯烃无规共聚形成的弹性体。
由于其分子链中存在聚乙烯晶体结构,它在室温下可以作为物理交联节点,并且是由乙烯和α-烯烃的无规共聚形成的无定形区域。
POE在没有硫化的情况下表现出高弹性,而在聚乙烯段的熔点以上,它表现出高的弹性,使其成为良好的热塑性弹性体。
聚烯烃弹性体(POE)的分子结构是饱和的,在耐候性、耐臭氧性和抗紫外线老化性方面显示出良好的应用前景。
此外,聚烯烃弹性体(POE)具有良好的相容性和高的成本效益。
它在汽车、鞋材、电线电缆、包装、聚合物改性、密封、制药等领域有着广泛的应用。
聚烯烃弹性体的优异性能与以下特性有关:(1)以辛烯和结晶乙烯的软链卷曲结构为物理交联点,赋予材料优异的韧性和加工性能;(2)分子量分布窄,与聚烯烃相容性好,流动性好;(3)它不含不饱和双键,比其他高弹性材料更耐老化;(4)较强的剪切敏感性和溶液强度可以实现高挤出和高屈服;(5)优异的流动性可以增强填充材料的分散性,提高产品的熔融强度。
2、阻碍聚烯烃弹性体发展的核心问题2.1POE聚合单体α-烯烃生产难度较高POE是乙烯和α-烯烃共聚生产,其中多采用1-己烯和1-辛烯的生产,八碳POE中会采用1-辛烯,其中1-辛烯的添加比例最高在30%。
而1-己烯和1-辛烯的生产,目前存在较高的难度。
据统计,1-己烯目前中国有数套装置,而1-辛烯仅有茂名石化投产了0.77万吨的中试项目,其中技术壁垒是导致1-辛烯规模无法快速扩张的主要原因。
2024年聚烯烃弹性体市场分析现状

2024年聚烯烃弹性体市场分析现状1. 引言聚烯烃弹性体是一种高弹性、耐磨损的合成材料,广泛应用于汽车零部件、工业制品和家居用品等领域。
本文将对聚烯烃弹性体市场的现状进行分析。
2. 市场规模和增长趋势根据市场调研报告,聚烯烃弹性体市场在过去几年中保持了稳定增长。
预计到2025年,聚烯烃弹性体市场的规模将达到XX亿美元,年复合增长率预计为XX%。
3. 市场驱动因素3.1 汽车工业的发展:聚烯烃弹性体在汽车零部件中的应用越来越广泛,汽车工业的发展对聚烯烃弹性体市场的需求产生了积极的影响。
3.2 工业制品需求增加:工业制品的需求也是聚烯烃弹性体市场增长的重要驱动因素。
聚烯烃弹性体在制造输送带、机械密封件和管道等工业制品中有广泛的应用。
3.3 可持续发展要求:由于聚烯烃弹性体可以回收利用,降低了资源的浪费,符合可持续发展的要求。
这也促使聚烯烃弹性体市场得到进一步的发展。
4. 市场份额和竞争格局聚烯烃弹性体市场中,主要的竞争者包括公司A、公司B和公司C等。
公司A在市场上占据了较大的份额,其产品质量和服务得到了客户的高度认可。
不过,随着市场竞争的加剧,其他竞争对手也在不断提高产品质量和服务水平。
5. 市场地域分布聚烯烃弹性体市场在不同地区的分布不均衡。
目前,亚洲地区是聚烯烃弹性体市场的主要消费地区,其次是欧洲和北美地区。
随着亚洲地区经济的快速发展,亚洲地区在聚烯烃弹性体市场中的份额将进一步增加。
6. 市场风险和挑战6.1 原材料价格波动:聚烯烃弹性体的生产过程中,原材料价格的波动会直接影响产品的成本。
原材料价格的波动性增加了企业的经营风险。
6.2 环保压力增大:聚烯烃弹性体的生产对环境有一定的影响,企业需要面临环境保护方面的压力。
符合环境要求的生产过程和产品将是市场竞争的重要优势。
7. 市场趋势和前景7.1 创新产品开发:为了满足不断变化的市场需求,企业需要不断创新并开发新产品。
聚烯烃弹性体市场的前景将会受到新产品开发能力的影响。
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聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer)(POE)是美国DOW化学公司以茂金属为催化剂的具有窄相对分子质量分布和均匀的短支链分布的热塑性弹性体。
这种弹性体的主要性能非常突出,在很多方面的性能指标超过了普通弹性体。
POE分子结构与三元乙丙橡胶(EPDM)相似,因此POE也会具有耐老化、耐臭氧、耐化学介质等优异性能,通过对POE进行交联,材料的耐热温度被提高,永久变形减小,拉伸强度、撕裂强度等主要力学性能都有很大程度的提高。
多用途的POE弹性体能够超过PVC、EVA、SBR、EMA和EPDM,今后POE可能取代传统的EPDM。
由于POE的优异性能使其在汽车行业、电线电缆护套、塑料增韧剂等方面里都获得了广泛应用。
由于POE有较高的强度和伸长率,而且有很好的耐老化性能,某些耐热等级、永久变形要求不严的产品直接用POE即可加工成制品,可大大地提高生产效率,材料还可以重复使用。
交联普通聚乙烯的研究已经有几十的时间,但对交联茂金属弹性体的报道还很少。
1POE的结构与性能1.1POE的结构特点POE之所以具有优异的性能,可实现高速挤出,与以下特点有关:(1)辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点,使其具有优异的韧性又具有良好的加工性;(2)相对分子质量分布窄,与聚烯烃相容性好,具有较佳的流动性;(3)没有不饱和双键,耐候性优于其它弹性体;(4)较强的剪切敏感性和熔体强度,可实现高挤出,提高产量;(5)良好的流动性可改善填料的分散效果,同时亦可提高制品的熔接痕强度。
1.2POE的性能特点POE采用溶液法聚合工艺生产的,其中聚乙烯链结晶区(树脂相)起物理交联点的作用,一定量的辛烯的引入削弱了聚乙烯链的结晶区,形成了呈现橡胶弹性的无定型区(橡胶相)。
聚合物的微观结构决定其宏观性能,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分布和短支链,因而具有优异的物理机械性能(高弹性、高强度、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,因而具有优异的耐热老化和抗紫外线性能;窄的相对分子质量分布使材料在注射和挤出过程中不易产生挠曲。
另一方面,限定几何构型催化剂技术(CGCT)可以控制在聚合物线型短支链支化结构中引入长支链,从而改善了聚合物的加工流变性能,还可以提高材料的透明度。
POE分子结构的特殊性赋予了其优异的力学性能、流变性能和抗紫外线性能。
此外,它还具有和聚烯烃亲和性好、低温韧性好、性能价格比高等优点,因而被广泛应用于塑料改性,这种新材料的出现引起了全世界塑料和橡胶工业界的强烈关注,也为聚合物的改性和加工带来了一个全新的理念。
2POE与的EPDM比较EPDM是20世纪60年代初期发展起来的一种新型合成材料,由于其分子主链为饱和结构而呈现出卓越的耐候性、耐臭氧性及化学稳定性。
EPDM凭借这些优异性能已成为高分子领域不可缺少的材料。
虽然EPDM对聚丙烯(PP)有良好的增韧效果,但EPDM价格高,碎胶有一定的困难,流动性也不太理想;而采用美国DOW化学公司利用茂金属催化剂催化乙烯与辛烯原位聚合获得的POE作为PP的抗冲击改性剂,通过对POE进行交联,材料的耐热温度提高,永久变形减小,拉伸强度、撕裂强度等主要的力学性能都有很大程度的提高。
POE的分子主链结构与EPDM类似,也为饱和结构。
由于采用了限定几何构型技术,可人为地控制POE的分子支链;茂金属催化剂使得POE又具有窄的相对分子质量分布。
因而,POE具有EPDM优异的性能,同时某些性能超过了EPDM,在将来,POE可作为EPDM的替代材料使用。
POE用作PP的抗冲击改性剂,与传统使用的EPDM相比,有明显的优势:首先,粒状POE易与粒状的PP混合,省去块状EPDM复杂的造粒或预混工序;其次,POE与PP有更好的混合分散效果,与EPDM相比,共混物的相态更为细微化,因而使抗冲击性得以提高;再者,采用一般橡胶作为PP的抗冲击改性剂,在提高冲击强度的同时,降低了产品屈服强度,而使用POE在增韧的同时,仍可保持较高的屈服强度及流动性。
王旭、温晨志等对PP/弹性体/滑石粉/BaSO4复合材料进行了研究,结果表明,POE的增韧效果优于EPDM,是由于POE侧己基长于侧甲基,在分子链间起到一种联结、缓冲作用,减少银纹因受力发展成裂纹的缘故;EPDM体系拉伸性能和弯曲性能明显优于POE体系,是因为EPDM中含大量丙烯基团,而POE己基侧链较长,影响了PP结晶。
研究表明,与过氧化二异丙苯(DCP)交联之后,POE、EPDM都会形成三维网状结构,在DCP份数相同的条件下,EPDM的交联程度高于POE,但是力学性能低于POE;经白炭黑补强交联后,POE具有较高的耐老化、高冲击强度、高硬度、高强度和高耐磨性等优异性能。
POE与EPDM相比,除硬度、耐磨性略低外,POE的各项力学性能均优于EPDM。
3POE在PP改性中的应用PP具有密度小、拉伸强度高、硬度高、屈服强度较高、热变形温度高等优点,且易加工,价格低廉,广泛应用于各个领域。
但PP材料缺口冲击强度低,低温脆性尤为突出,使其应用受到限制,通过与弹性体共混来改善PP冲击性能是目前最广泛采用的方法。
为优化PP性能,国内外都进行了大量的PP增韧改性研究,在多相共聚和共混改性方面取得了突破性进展。
相比而言,共混改性简单易行,倍受青睐。
PP常采用的冲击改性材料有EPR、EPDM、LDPE、EVA、CPE、SBS、POE、TPU、聚丁二烯-1、丁苯胶、聚异丁烯、顺丁胶及天然胶等。
其中以EPDM、LDPE、POE及SBS最常用,加入量一般为10%左右。
POE以优异的性能以及与聚烯烃良好的亲和性,与PP组成的POE/PP 体系,广泛应用于汽车工业。
3.1POE增韧PP机理PP/POE共混物的相结构属于“海-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-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0.4μm),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。
冯予星、刘力等研究了POE/PP增韧体系,表明PP/POE属部分相容体系,共混合金中出现明显的两相结构;在相同共混比例下,不同POE增韧的PP共混合金中,随着POE辛烯含量的提高,分散相POE粒子逐渐增大;结果表明POE对PP增韧符合银纹-剪切机理。
李艳霞等对比研究了PP/PO直体系和PP/EPDM体系,认为POE增韧PP符合银纹-剪切带机理;而PP/EPDM体系中EPDM对PP增韧是由于EPDM对PP有成核作用,而晶体的生长速率降低,晶体尺寸减小,形成较小的球晶,从而提高体系的冲击强度。
毛立新、高翔等选择了5种茂金属POE,树脂,对1种共聚型聚丙烯(Co-PP)和2种均聚型聚丙烯(Ho-PP1和Ho-PP2)进行增韧改性。
通过观察Co-PP/POE-2共混体系的冲击断面形貌,证实了POE对PP的增韧主要依靠弹性体诱发大量银纹与剪切带耗散冲击能,符合银纹-剪切带机理。
3.2POE/PP共混体系张金柱通过POE和EPDM、EPM等增韧剂对PP增韧进行改性研究,结果表明,POE对PP缺口冲击强度提高最大,而弯曲模量和拉伸强度降低最小;无论是均聚PP、共聚PP还是高流动性PP,无论是常温还是低温冲击强度,POE的增韧效果都优于EPDM或二元乙丙橡胶(EPM);同时用POE增韧高流动性PP时,仍具韧性,这样避免了以前使用高流动性材料作为增韧剂时,降低体系韧性的缺陷,在生产上可使用高流动性PP体系,从而可以缩短成型周期,降低生产成本。
邱桂学等研究了不同牌号的POE对PP与POE(60/40,质量比)共混物力学性能的影响,发现8480大幅度地提高了PP的断裂伸长率,共混物的冲击强度提高了1倍多;8842的增韧效果最佳,共混物的低温冲击强度是纯PP的20多倍,而且共混物仍保持较高的拉伸强度;其它牌号POE的增韧效果差别不大,约是纯PP的3倍多。
研究结果表明,弹性体的增韧效果主要取决于基体中弹性体的含量,但POE用量过多会引起共棍物模量和强度的下降。
POE 对塑料的增韧存在一个临界含量,超过这个临界含量,弹性体才表现出明显的增韧效果。
-30℃时,含有40%(质量分数)POE的共混物在冲击作用下不能完全断裂,因此较少的POE就可使PP获得高的低温冲击强度,可以阻止因加入弹性体而引起的刚性和强度的降低。
Da Silvi研究了POE/PP共混体系,并与EPDM/PP共混体系进行了比较。
研究结果表明,两共混体系具有相似的结晶行为,因此,其机械性能相似。
但POE/PP共混物较EPDM/PP 共混物具有更低的转矩,因此,POE/PP共混物具有更好的加工性能。
作为PP的冲击强度改性剂,POE较EPDM具有明显的价格、性能优势。
张玲、胡雄伟等也利用转矩流变仪,了解聚合物成型加工过程中的流变行为及规律,测定了共混物的转矩一时间曲线,比较了它们加工稳定转矩,发现当使用8200作为PP1300的冲击改性剂时,共混物将获得更好的加工性能,消耗更低的能量;比较研究了PP/POE及PP/EPDM共混物的加工性能、结晶性能及力学性能;还探讨了POE用量对PP/CaCO3,/POE 复合体系力学性能的影响,POE的加入使PP/CaCO3的缺口冲击强度大幅度提高,而拉伸强度、弯曲强度及模量均有下降,但是,即使加入质量分数为15%POE时,弯曲模量与纯PP 相近。
赵枫等认为PP/POE/PE三元共混体系具有较好的协同效应。
体系的熔体流动速率、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。
均聚PP共混物的脆韧转变点在POE质量分数为25%左右。