热塑性弹性体在聚丙烯改性中的研究进展
１２ 塑料包装 ２０１１年 第２ｌ卷 第５期
。。 。。 ８技术交流８ Ｑ》ｏｏｏ。ｏｏ。．ｏｃｏ
１．前言 热塑性弹性体在聚丙烯改性中的研究进展
何小芳 张艳珠’ 张崇 戴亚辉 曹新鑫 。
（ｊ河南理工大学材料科学与工程学院
２东南大学材料科学与工程学院 ３河北大学化学与环境工程学院）
摘要：简述了热塑性弹性体（ＴＰＥ）的分类及其增韧改性聚丙烯（ＰＰ）的机理，针对近年
来热塑性聚氨酯弹性体（ＴＰＵ）、热塑性苯乙烯弹性体（ＴＰＳ）、热塑性聚烯烃弹性体
（ＴＰＯ）等热塑性弹性体改性聚丙烯，以及与增强材料协同改性聚丙烯的研究成果进行
了综述，并展望热塑性弹性体改性聚丙烯的研究前景。
关键词：热塑性弹性体聚丙烯增韧改性研究进展
Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ０ｆ ｐ０ｌＶｐｒ０ｐＶｌｅｎｅ Ｉ ．，Ｉ －Ｖ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｙ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ
ＨＥ Ｘｉａｏｆａｎｇ ～，Ｚｈａｎｇ Ｙａｎｚｈｕ ，Ｚｈａｎｇ Ｃｈｏｎｇ ，ＤＡＩ Ｙａｈｕｉ ，ＣＡＯ Ｘｉｎｘｉｎ ・。
（１，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｎａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
２，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
３，Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｅｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｏｕｇｈｅｎｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ
（ＴＰＥ）ｗｅｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏ１ｙｐｒｏｐｙ１ｅｎｅ（ＰＰ）ｂｙ
ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｕｒｅｔｈａｎｅ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ（ＴＰＵ），ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｓｔｙｒｅｎｅ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ（ＴＰＳ），
ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ（ＴＰＯ）ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ ｗｉｔｈ
ａｎｄ ｗｉｔｈｏｕｔ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｅｒｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ，ａｎｄ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ
ｔｈｅ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｂｙ ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ ｗｅｒｅ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ； ｐｏｌｇｐｒｏｐｙＩｅｎｅ；ｔｏｕｇｈｅｎｉｎｇ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ； ｒｅ—
ｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ
ＰＰ原料丰富，具有拉伸强度高、屈服强度高、
硬度高等优点，且热变形温度高，价格低廉，广泛
应用于日常用品、汽车零部件等领域，但是ＰＰ成 型收缩率大，脆性高，缺口冲击强度低，特别是在
低温时尤为严重，这大大限制了ＰＰ的推广和
应用。 热塑性弹性体（ＴＰＥ）是一类物理性能介于橡
胶和塑料之间的高分子材料，它既具有橡胶的弹 ２０１１年 第２ｌ卷 第５期 塑料包装 １３
性，又具有塑料的易加＿Ｔ性。ＴＰＥ可代替橡胶应
用于聚氯乙烯（ＰＶＣ）、聚乙烯（ＰＥ）、聚丙烯（ＰＰ）
等通用热塑性树脂及聚氨酯（ＰＵ）、聚酰胺（ＰＡ）等
工程塑料的改性，使塑料的应用范围更加广泛。
本文综述了近些年来ＴＰＥ与ＰＰ共混改性的
研究。
２．ＴＰＥ的分类及其增韧ＰＰ机理
按分子的结构特征，ＴＰＥ可分为聚氨酯类
ＴＰＥ（ＴＰＵ）、苯乙烯类ＴＰＥ（ＴＰＳ）、聚烯烃类
ＴＰＥ（ＴＰＯ）等。ＴＰＵ具有优异的弹性、耐磨性、
耐油性并且ＴＰＵ的低温力学性能较好；ＴＰＯ具
有耐热性、耐寒性、耐天候性以及可再生性；ＴＰＳ
具有橡胶弹性，耐低温性。
弹性体增韧ＰＰ的机理：一方面，弹性体韧性
高于基体ＰＰ，当弹性体作为分散相分布在ＰＰ连
续相中，形成”海一岛”结构，当共混物受到外力作
用时，弹性体粒子作为应力集中点，它在冲击下优
先发生变形，若两相界面粘结良好，会导致颗粒所
在区域产生大量银纹和剪切带而消耗能量，同时
弹性体颗粒还可阻滞、转向并终止小裂纹发展，使
得体系的韧性增加；另一方面，弹性体的加入破坏
了ＰＰ的结晶，使ＰＰ的球晶被细化，而且弹性体
起到异相成核的作用从而起到增韧作用Ｌ１］。
３．ＴＰＥ在ＰＰ改性中的应用
３．１ ＴＰＯ改性ＰＰ
常用于ＰＰ改性的ＴＰＯ是乙烯一辛烯共聚物
（ＰＯＥ），ＰＯＥ与ＰＰ相容性好，能较好地分散在
ＰＰ中，并且ＰＯＥ生产成本较低，常作ＰＰ的改
性剂。 Ｔａｎｇ等 ０研究了ＰＯＥ质量分数对无规共聚
聚丙烯（ＰＰ—Ｒ）／ＰＯＥ共混物力学性能的影响。
结果表明，当ＰＯＥ质量分数为２０ 时共混物的拉
伸强度只下降ｌ８ ，弹性模量下降２９％相对ＰＰ—
Ｒ而言；当ＰＯＥ质量分数为１Ｏ 时ＰＰ—Ｒ／ＰＯＥ
悬臂冲击强度为５００Ｊ／ｍ，获得超增韧混合物。
赵兴科等 采用Ｐ（）Ｅ对ＰＰ进行增韧改性，
研究了ＰＯＥ质量分数对ＰＰ／ＰＯＥ共混体系力学 性能的影响以及保持ＰＯＥ质量分数为１Ｏ 时不
变时，加入Ｉ Ｉ ＤＰＥ用量对ＰＰ／ＰＯＥ／Ｉ Ｉ ＤＰＥ共混
体系力学性能的影响。结果表明，Ｐ（）Ｅ能大幅改
善ＰＰ的常温和低温冲击韧性。当ＰＯＥ质量分数
低于ｌＯ 时，增韧效果不明显，高于ｌ０ 时ＰＯＥ
颗粒间距减小到临界粒间间距，使材料发生了脆
韧转变，韧性急剧增加；Ｉ Ｉ ＤＰＥ在ＰＰ／ＰＯＥ体系
中起到协同增韧的作用，在Ｉ Ｉ ＤＰＥ质量分数为
５ 时效果最好。周琦等 研究了ＰＰ／Ｐ（）Ｅ和
ＰＰ／三元乙丙橡胶（ＥＰＤＭ）共混物的力学性能。
结果表明，对于ＰＰ，ＰＯＥ的脆韧转化点在ｌＯ ，
ＥＰＤＭ在ｌ５ ９／６，其原因是ＰＯＥ的侧链较长，在分
子链间能起联结、缓冲作用，阻碍了银纹发展成裂
纹的趋势。
Ｊｉａｏ等 研究了ＰＰ和ＰＰ／ＰＯＥ共混物的力
学性能以及ＰＯＥ质量分数对共混物的结晶形态
和结构的影响。结果表明，随ＰＯＥ质量分数的增
加，共混物的拉伸强度先增大后减小，ＰＯＥ质量分
数为ｌＯ 时共混物表现出最高的拉伸强度２．
３ＭＰａ，这与其他文献提到的ＰＯＥ的加人会降低
ＰＰ拉伸强度的规律存在差异，研究者认为加入少
量的ＰＯＥ，ＰＰ球晶形态比较完善，排列规则，使
ＰＰ的拉伸强度增加。
Ｂａｉ等［６ 对比了ａ晶成核剂（ＤＭＤＢＳ）与８
晶成核剂（ＴＭＢ一５）和质量分数为１５ 的ＰＯＥ
对ＰＰ的协同增韧效应。结果表明，当ＤＭＤＢＳ质
量分数０．２０ 时三元复合材料的冲击强度达到最
大值为４ｌ ＫＪ／ｍ ，是ＰＰ／ＰＯＥ二元复合材料冲击
强度的二倍。当ＴＭＢ一５质量分数为０．０５％时，
ＰＰ／ＰＯＥ／ＴＭＢ一５复合材料的冲击强度达到５２．
７ ｋＪ／ｍ 。ＰＯＥ和ＴＭＢ一５具有更好的协同增韧
效果，ＴＭＢ一５能诱导ＰＰＩ３晶的形成。
Ｊ．ｗ．Ｌｉｍ等［８ 将有机膨润土与马来酸酐接
枝乙烯与辛烯共聚物（ＰＯＥ—ｇ—ＭＡＨ）、ＰＯＥ对
ＰＰ的协同增韧进行了对比并研究复合材料的微
观结构。结果表明，Ｘ射线衍射峰面积分析表明，
Ｐ（）Ｅ—ｇ—ＭＡＨ对ＰＰ／有机膨润土一定的增容作
用；扫描电子显微镜（ＳＥＭ）显示，ＰＯＥ—ｇ—ＭＡＨ ｌ４ 塑料包装 ２０１１年 第２１卷 第５期
在ＰＰ中分散地更均匀，ＰＯＥ—ｇ—ＭＡＨ与粘性
颗粒形成”核一壳”结构，这是当ＰＯＥ—ｇ—ＭＡＨ 质量分数为２０ 时ＰＯＥ—ｇ～ＭＡＨ／ＰＰ纳米复
合材料的冲击强度达到４１ｋＪ／ｍ。，是含２０ ＰＯＥ
的ＰＰ／ＰＯＥ纳米复合材料的２．５倍的原因；但
Ｐ（）Ｅ—ｇ—ＭＡＨ／ＰＰ纳米复合材料的拉伸强度
较小。
Ｈ．ＨＡＮＩＭ等 研究了质量分数为１５ ９／６的
ＰＯＥ与纳米碳酸钙（ＮＰＣＣ）对ＰＰ的冲击强度的
影响以及三元复合材料的微观结构。结果表明，
ＮＰＣＣ质量分数为１５ 时，ＰＯＥ与ＮＰＣＣ协同增
韧效应最好，但ＮＰＣＣ不能使纳米复合材料的刚
度和韧性达到平衡；热分析表明ＮＰＣＣ和ＰＯＥ作
为ＰＰ成核剂，ＰＰ的结晶温度升高了９＂Ｃ；ＳＥＭ分
析表明当ＰＯＥ平均尺寸为０．６毫米时纳米复合
材料的冲击强度最佳。
罗忠富等 。］以滑石粉为填料，Ｐ（）Ｅ作改性
剂，研究了ＰＯＥ用量对ＰＰ收缩率的影响。结果
表明，随着ＰＯＥ添加量的增加，ＰＰ收缩率呈线性
下降凶ＰＯＥ在体系中粒状均匀分布，降低体系的
规整度从而阻碍ＰＰ结晶，同时滑石粉的片状结构
对ＰＰ的填充作用导致对ＰＰ收缩率的降低影响
比较大，而且滑石粉在ＰＰ中充当成核剂，影响ＰＰ
的结晶，进而降低收缩率。
３．２ ＴＰＳ改性ＰＰ
苯乙烯类热塑性弹性体可分为苯乙烯与丁二
烯嵌段共聚物（ＳＢＳ），苯乙烯与异戊二烯嵌段共聚
物（ＳＩＳ），聚苯乙烯一乙烯一丁烯一苯乙烯
（ＳＥＢＳ）等。常用于ＰＰ改性的有ＳＢＳ、ＳＥＢＳ。
３．２．１ ＳＢＳ改性ＰＰ ＰＰ／ＳＢＳ共混体系不仅具有优越的柔软性和
良好的拉伸性能和冲击性能而且具有优良的加工
性能。
Ｖｉｓｈａｌ Ｄａｓ等Ｉ＿门通过研究ＳＢＳ质量分数对低
温无规聚丙烯（ＰＰ～ｃｐ）／ＳＢＳ共混物冲击强度的
影响。结果表明，当ＳＢＳ质量分数为４Ｏ 时，一
４Ｏ℃时ＰＰ—ｃｐ／ＳＢＳ共混物冲击强度为６００Ｊ／ｍ，
是纯ＰＰ—ＣＯ的冲击强度的ｌ２倍，其拉伸强度仅 仅损失了ｌ５ 与纯ＰＰ—ＣＯ相比，研究者认为这是
南于硬苯乙烯嵌段共聚物的存在而引起的。
陈宝书等 用一阶共混和二阶共混制备了不
同含量ＳＢＳ的ＳＢＳ／ＰＰ复合材料，并对所制备的
各组复合材料进行理化性能测试，得到最佳含量
的填充Ｔ艺。研究结果表明，用二阶共混法制备
的复合材料的冲击性能、拉伸性能和硬度都高于
一阶共混法，因为二阶共混使分散相ＳＢＳ更均匀
地分散在连续相ＰＰ基体中；一阶共混时，随ＳＢＳ
含量的增加复合材料的拉伸强度先增加后降低，
当ＳＢＳ质量分数为１０％时达到最大值，这一结论
与其他文献中弹性体的加入使ＰＰ拉伸强度降低
的规律存在差异，研究者认为作为分散相的ＳＢＳ
小颗粒，可以作为应力集中体，从而诱发大量的剪
切带，使拉伸强度得到改善。ＳＢＳ在ＰＰ中含量达
到１５ 时，综合性能达到最佳，复合材料的冲击强
度和断裂伸长率均得到较大的提高，拉伸强度和
硬度没有较大程度的降低。
刘伟等¨ 分别讨论了不同用量的苯乙烯与异
戊二烯嵌段共聚物（ＳＩＳ）及ＳＢＳ与ＰＰ组成的二
元和三元共混体系对材料力学性能的影响。结果
表明，ＳＩＳ为ＰＰ较好的增韧剂，能提高ＰＰ的拉伸
强度，加入过量会引起共混体系弯曲强度降低，
ＰＰ／ＳＩＳ／ＳＢＳ三元共混体系具有较好的协同效应，
当ＳＢＳ／ＳＩＳ（１：１）质量分数为１５ 时共混体系综
合性能最好
Ｙｕ等＿１ 用质量分数为８ 的ＳＢＳ与纳米
ＣａＣＯ。协同增韧ＰＰ。结果表明，纳米ＣａＣＯ。粒
汽车轻量化用改性聚丙烯的研究进展
汽车轻量化用改性聚丙烯的研究进展
摘要：改性聚丙烯密度远小于钢铁且具有很好的强度、硬度，价格相对低廉，来源充足，因此常被用作汽车轻量化主选材料之一。改性聚丙烯降低了聚丙烯的成型收缩率，用改性聚丙烯制备的汽车零配件在强度、韧性、硬度、熔体流动速率、耐老化性能、 耐刮擦能力、使用寿命、耐冲击性等方面得到了提高，并减少了汽车内饰配件的异味。因此，应加大汽车轻量化用聚丙烯的改性研究，以满足各种汽车零部件的要求，获得更大的经济效益。
关键词：改性聚丙烯；轻量化；保险杠；内饰
1、聚丙烯生产工艺
聚丙烯的生产工艺主要有淤浆法、本体法、气相法和本体-气相法。其中，淤浆法工艺流程长，成本高，操作与投资费用较高，除生产少量高性能的塑料合金外，自20世纪80年代以后，新、改建的大型聚丙烯装置基本不再采用此法。目前，世界上比较先进的生产工艺主要是气相法和本体-气相法。气相法聚丙烯生产工艺主要有瑞士
英力士公司的Innovene工艺、日本聚丙烯公司的Horizone工艺、日本住友化学株式会社的Sumitomo工艺、荷兰利安德巴塞尔工业公司的Spherizone工艺及美国陶氏化学公司的Unipol工艺等。
2、汽车用改性聚丙烯的研究进展
通常采用物理或化学改性技术提高聚丙烯的综合性能，以满足汽车部件性能要求。传统改性聚丙烯主要用于汽车保险杠、仪表板护板、门板、立柱等，长玻纤增强聚丙烯主要用在汽车前端模块、仪表板骨架等。
2.1汽车保险杠用改性聚丙烯
随着对汽车轻量化的关注度日益提升，聚丙烯在汽车上的应用不断增大，特别是汽车保险杠，是用量最大、发展速度最快的塑料品种；但聚丙烯的低温脆性差、成型收缩率大、抗冲击性能差，因此，用于汽车保险杠时需要对其改性。以共聚聚丙烯为基础树脂，利用马来酸酐接枝物、成核剂α晶型2,2-亚甲基-双（4,6-二叔丁基苯氧基）磷酸钠及无机填料滑石粉提高物料之间的相容性和体系模量，控制结晶尺寸，改善热稳定性和降低成本；利用增韧剂共混增韧、加工改性母料调节加工流动性。所制汽车保险杠专用聚丙烯的主要性能指标:熔体流动速率（MFR）为4.8g/10min，拉伸强度为21.6MPa，悬臂梁冲击强度在23，-20℃分别为548.0，98.7J/m，断裂伸长率为453％，成型收缩率为0.91％，负荷变形温度为87℃。开发了一种适用于汽车保险杠的改性聚丙烯复合材料，该复合材料包括聚丙烯、（对-羟苯基）苯基氧化膦、茂金属聚烯烃弹性体、聚酰胺、马来酸酐、热塑性聚氨酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、乙丙橡胶、聚乙烯、剪切增稠液、聚间苯二甲酰间苯二胺纤维、抗静电剂、抗氧剂、分散剂、增塑剂、紫外光吸收剂。所制复合材料的流动性好，易于加工，可有效降低收缩率，即使在高温高湿环境中使用也不会发生变形和后收缩；而且能满足汽车用聚丙烯的其他力学性能指标，与现有的保险杠的材料相比，该复合材料的弯曲模量、拉伸强度、硬度和MFR均有大幅提高。
三元乙丙橡胶／聚丙烯热塑性弹性体
２０ 橡胶参考资料 ２０１０年
邵尔Ａ硬度，度
拉伸强度，ＭＰａ
拉断伸长率，
１００ 定伸应力，ＭＰａ
３００ 定伸应力，ＭＰａ
回弹性２３℃，
ＤＩＮ磨耗，ｍｍ。
ｔａｎ８，７０℃，
硫化胶物理机械性能以及用爱普森粘弹动态
测试仪在７０℃，１０Ｈｚ挤出模式下测量的滞后性
能ｔａｎ 数据见表４。
９ 讨论
采用原位混炼方法在炭黑加入前进行约１
ｍｉｎ短暂塑炼，由门尼粘度结果证明，这种情况
下，化学塑解剂不如新添加剂ＨＴ １０５。挤出量
显著提升进一步证明了采用ＨＴ １０５提高了效
率，而且，此时ＨＴ １０５中的润滑材料还有额外的
优点。流变数据表明各种配合的硫化速度没有明
显不同。抗返原时间ｔ９５ 表明加入化学塑解剂
后抗返原效果变差了，而加入ＨＴ １０５后则明显
改善，这主要是由于润滑体系中锌皂的稳定效用
所致，这在使用锌皂时是可以预料的。相反，使用
化学塑解剂的抗返原性降低了。本研究中，无论
使用化学塑解剂还是新添加剂ＨＴ １０５，硫化胶
性能非常近似，但是，常常用来指示胶料滞后损失 的硫化胶粘弹性动态性能ｔａｎ艿在加入ＨＴ １０５
后明显减小了，而与相同混炼的对比胶料相比，加
入化学塑解剂的ｔａｎ占则略有增大。
有意思的是，延长混炼时间以达到更多的机
械断链收效甚微，门尼粘度只是略有降低，不足以
明显提高挤出量。这些数据表明，这种方法并非
有效，而且要考虑到混炼时间延长能耗增大。
１０ 结论
对于ＮＲ胶料，作为降低粘度的化学品ＨＴ
１０５具有优势，即使混炼周期短也能改善工艺性，
由于产品性能在加入炭黑后不受影响，所以不需
要预塑炼，而且用ＨＴ １０５取代化学塑解剂或与
无添加剂空白样相比，还改善了粘弹动态性能。
参考文献： １ ＣｏｉｌｎＣｌａｒｋｅ等，ＲｕｂｂｅｒＷｏｄｄ，Ｖｏ１．２４１，Ｎｏ．２（２００９），２８～３１
三元乙丙橡胶／聚丙烯热塑性弹性体
由苏州特威塑胶有限公司申请的专利（公开
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
论文综述 初稿 无格式版本
文献综述
课题：EPDM/POE/PP共混制备热塑性弹性体
热塑性弹性体简介
热塑性弹性体(TPE)是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性的材料。在正常使用温度下，一相为流体(使温度高于它的Tg─玻璃化温度)，另一相为固体(使温度低于它的Tg或等于Tg)，并且两相之间存在相互作用。即在常温下显示橡胶弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料，具有类似于橡胶的力学性能及使用性能、又能按热塑性塑料进行加工和回收，它在塑料和橡胶之间架起了一座桥梁。因此，热塑性弹性体可象热塑性塑料那样快速、有效的、经济的加工橡胶制品。就加工而言，它是一种塑料；就性质而言，它又是一种橡胶。热可塑性弹性体有许多优于热固性橡胶的特点。最近30多年来，热塑性弹性体作为第三代橡胶在世界各地取得了极为迅猛的发展。现在，热塑性弹性体的产量早已逾越第二代的液体橡胶，成为当今橡胶工业的又一新型材料。
最早商业化的热塑性弹性体是20世纪50年代开发出的聚氨酯类热塑性弹性体，20纪60年代早期出现了SBS，从20世纪70年代到90年代热塑性弹性体呈现迅速增长趋势，1970～1990年间，在世界范围内，热塑性弹性体的用量以8％～9％的年增长速度递增，现阶段可以说正处于热塑性弹性体发展接近成熟的时期。热塑性弹性体已成为材料领域中不可忽视的一族。
目前，热塑性弹性体尚无统一的命名，习惯以英文字母缩写语TPR表示热塑性橡胶，TPE表示热塑性弹性体，两者在有关资料著作中均有使用。为统一起见，都以TPE或热塑性弹性体称之。目前国内对热塑性苯乙烯--丁二烯嵌段共聚物则称之为SBS(styrene-butadiene-styren block copolymer)，热塑性异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物称为SIS(styrene-isoprene block copolymer)，饱和型SBS则称之为SEBS，即Styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer的缩写，就是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。其它各类热塑性弹性体均以生产厂家的商品名称称之。我国也采用SBS的代号，表示热塑性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，习惯称为热塑性丁苯橡胶。
增韧聚丙烯研究的进展
化学工程师 廿ｎｊ瑚ｌ ｂ ｔ】时 ２ｏｏ２年０２月
综
述
１前言 文章编号：１∞２—１１２４（￣０Ｚ】０１—００４２—０３ 增韧聚丙烯研究的进展
昊青韩俐伟聂玉梅 （熏杰江省化工研究院１５００７６Ｉ 摘要：简要介绍了当前人们Ｉ｝旰究鞍多的聚丙烯的三种增韧方法。 关键词：聚丙烯；增韧；橡胶；弹性作；无机刚性粒子 中国分类号：ＴＱ３２５．Ｊ ４ 文献标识码：Ａ Ｓｔｕｄｙｉｎｇ￣＇ｏｇｒｅｓｓ ｏｆＰＰＭｏｔｌｌｉ￣：ｅ￣ｌ ａｎｄＴｏｕｇｈｅｎｅｄ Ｉ 昭Ｈ，ｍ／／ｗｅ／Ｎ／ｅ （ｔｌｅｉｌ￣ｉａｎｇ Ｉ￣＇ｉｎｃｌｅｄ ０盱Ｉ ｎ ｒ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ｝ｌⅢｂｎ ｉ５００７６） Ａｌｂｓｔｌ＂ａｄ：Ｔｈｅ ａｒｔｉｅａｌ ｉｎｔｒｏｄｕｏ￣ｓ ＰＰ［￣．ｅａｍｈｉｎｇ ｏｆ Ｉｌｌｒ∞ｋｉｎｄｓ ｎ￣ｈｏｄｓ ｏｆ ｔｏＩ曲． Ｋ野ｗ叫凼：ＰＰ；＂ｒｏｕ￣Ｒｕｂ￣ｒ；Ⅱ ∞ｍ盱；ｌｎ。ｌ蒈ｌｒＩｊｃ ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ Ｐａｖ．Ｍｅｓ
在五大通用工程塑料中，聚丙烯（ＰＰ）发展历史 虽短，却是发展最快的一种。预计我国到２６Ｏ５年生 产能力将达到４５００ｋｔ。由于ＰＰ原料来源丰富，价格 便宜．与其它通用塑料相比，具有较好的综合性能。 比如：相对密度小，加工性能优良，屈服强度、拉伸强 度及弹性模量均较高，电绝缘性良好，耐应力龟裂及 耐化学药品性能较佳等；其制品无毒无昧、光泽性 好．因而被广泛应用于汽车、机械、家电、包装等领 域。但ＰＰ成型收缩率大、脆性高，缺口冲击强度 低，特别在低温时尤为严重，这就大大限制了ＰＰ的 进一步推广和应用。因此ＰＰ的改性特别是ＰＰ的增 韧改性成为目前国内外研究的重点和热点，并取得 一系列的进展和商品化成果。 ＰＰ增韧改性有共聚改性、共混改性、添加成核 剂等。但研究报道比较多并取得比较突出成果的有 以下三个方面：（１）与橡胶或热塑性弹性体共混增 韧：（２）无机剐性粒子增韧；（３）无机纳米材料增韧。
热塑性弹性体SEBS及其改性的研究进展
1 热塑性弹性体SEBS及其改性的研究进展
樊筱灵
（上海应用技术学院 材料工程系 03101251班）
热塑性弹性体（Thermoplastic Elastomer, 简称TPE）是一类常温下显示橡胶弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料，被称为“第三代橡胶”。热塑性弹性体既具有类似硫化弹性体的物理性能，又具有加工方便、可回收利用等独特的优点，因此，其发展一直倍受关注。
热塑性弹性体高分子链的结构特点是它们同时串成或接枝某些化学组成不同的树脂段（硬段）和橡胶段（弹性软段），硬段形成物理“交联点”，软段则是自由旋转能力较大的高弹性链段。硬段在常温下起着约束大分子成分的作用和补强作用，且具有可逆性，即在高温下约束力丧失，呈塑性，温度降至常温时，“交联”又恢复，起类似硫化橡胶交联点的作用，同时还产生补强作用。
由于高分子链段的结构特点和交联状态的可逆性，TPE一方面在常温下显示出硫化橡胶的弹性和形变特性等物理机械性能，此时可用于生产具有硫化胶性能的制品；另一方面，在高温下硬段会熔化而呈塑性流动，显现热塑性塑料的加工特性。所以，TPE有以下几个显著特点：（1）可用于热塑性加工，如挤出、注射、吹塑等，加工流动性好，可与多种材料复合成型，而且自我补强性着色的自由度大；（2）无须硫化，因而设备投资少、能耗低、工艺简单、加工周期短、生产效率高、加工费用低；（3）边角料可完全回收，故可节省资源、利于环保。
一.SEBS的结构与特征
聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯(SEBS)是一种多用途的新型热塑性弹性体，是热塑性嵌段共聚物苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)分子中橡胶段聚丁二烯不饱和双键经过选择加氢而制得的新型改性弹性体。聚丁二烯橡胶软段的加氢度一般应小于90％，而聚苯乙烯塑料硬段加氢度则要求大于10％，加氢后的SBS的中间聚丁二烯嵌段就转化成了乙烯和1-丁烯的无规共聚段而成为SEBS。SEBS不但具有优异的耐老化性能，且具有较好的力学性能，断裂伸长率为0～150％，超过了硫化橡胶，不仅对臭氧、紫外线、电弧具有良好的耐受性，还具有良好的耐油、耐化学品腐蚀性以及优异的耐低温性。其产品无色透明、无毒、无味、着色性能优异、密度低且与其它材料有较强的粘接力，因此被广泛应用于粘合剂、涂料、塑料改性剂、汽车部件、电线电缆、食品、医疗等领域。SEBS的工业化是国际上新材料的重大发展。[1]
热塑性弹性体SEBS及其改性的研究进展 2
1 热塑性弹性体SEBS及其改性的研究进展
樊筱灵
（上海应用技术学院 材料工程系 03101251班）
热塑性弹性体（Thermoplastic Elastomer, 简称TPE）是一类常温下显示橡胶弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料，被称为“第三代橡胶”。热塑性弹性体既具有类似硫化弹性体的物理性能，又具有加工方便、可回收利用等独特的优点，因此，其发展一直倍受关注。
热塑性弹性体高分子链的结构特点是它们同时串成或接枝某些化学组成不同的树脂段（硬段）和橡胶段（弹性软段），硬段形成物理“交联点”，软段则是自由旋转能力较大的高弹性链段。硬段在常温下起着约束大分子成分的作用和补强作用，且具有可逆性，即在高温下约束力丧失，呈塑性，温度降至常温时，“交联”又恢复，起类似硫化橡胶交联点的作用，同时还产生补强作用。
由于高分子链段的结构特点和交联状态的可逆性，TPE一方面在常温下显示出硫化橡胶的弹性和形变特性等物理机械性能，此时可用于生产具有硫化胶性能的制品；另一方面，在高温下硬段会熔化而呈塑性流动，显现热塑性塑料的加工特性。所以，TPE有以下几个显著特点：（1）可用于热塑性加工，如挤出、注射、吹塑等，加工流动性好，可与多种材料复合成型，而且自我补强性着色的自由度大；（2）无须硫化，因而设备投资少、能耗低、工艺简单、加工周期短、生产效率高、加工费用低；（3）边角料可完全回收，故可节省资源、利于环保。
一.SEBS的结构与特征
聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯(SEBS)是一种多用途的新型热塑性弹性体，是热塑性嵌段共聚物苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)分子中橡胶段聚丁二烯不饱和双键经过选择加氢而制得的新型改性弹性体。聚丁二烯橡胶软段的加氢度一般应小于90％，而聚苯乙烯塑料硬段加氢度则要求大于10％，加氢后的SBS的中间聚丁二烯嵌段就转化成了乙烯和1-丁烯的无规共聚段而成为SEBS。SEBS不但具有优异的耐老化性能，且具有较好的力学性能，断裂伸长率为0～150％，超过了硫化橡胶，不仅对臭氧、紫外线、电弧具有良好的耐受性，还具有良好的耐油、耐化学品腐蚀性以及优异的耐低温性。其产品无色透明、无毒、无味、着色性能优异、密度低且与其它材料有较强的粘接力，因此被广泛应用于粘合剂、涂料、塑料改性剂、汽车部件、电线电缆、食品、医疗等领域。SEBS的工业化是国际上新材料的重大发展。[1]
聚丙烯(PP)化学改性和物理改性技术特点
聚丙烯（PP）化学改性和物理改性技术特点
1. PP化学改性
通过共聚改性、交联改性、接技改性、添加成核剂等使 PP高分子组分与大分子结构或晶体构型发生改变而提高其机械性能、耐热性、耐老化性等性能，提升其综合性能、扩大其应用领域。
(1) 共聚改性
共聚改性是采用茂金属等催化剂在丙烯单体合成阶段进行的改性。当单体聚合时，加入的烯烃类单体与之进行共聚，聚合得到无规共聚物、嵌段共聚物和交替共聚物等，均聚PP的机械性能、透明性和加工流动性都得以提升。
茂金属催化剂形成的络合物是以不规则形状受到一定限制的过渡状态作为单一活性中心，达到精确控制相对分子质量及其分布、共聚单体含量、主链上的分布和高聚物晶型结构。
(2) 接枝改性
PP树脂分子呈非极性结晶型线型结构，表面活性低，无极性。存在表面印刷性不良；涂布粘接不良；
与极性高聚物难以共混；与极性增强纤维、填料难以相容的缺点。
接枝改性是向其大分子链上引入极性基团，实现改善PP的共混性、相容性和粘结性，达到克服难共混、难相容与难粘接的缺点。
在引发剂作用下，熔融混炼时接枝单体进行接技反应，引发剂在加热熔融受热时分解产生活性游离基。
当活性游离基遇到不饱和羧酸单体时，促使不饱和羧酸单体不稳定键打开后与PP活性游离基反应形成接枝游离基，随后通过分子链转移反应而终止。 PP常见的接枝改性方法有：熔融法、溶液法、固相法、悬浮法等。接枝改性后的PP分子链中氢原子被取代而呈现较强极性，这些极性基团使得PP相容性增强，耐热性、机械性能大幅提升。
(3) 交联改性
交联改性主要是把线型或者是枝状的聚合物通过交联的方法改性成为网状结构的聚合物。PP交联改性可以使其力学性能、耐热性以及形态稳定性得到改善，成型周期缩短。
聚丙烯交联改性主要方法有化学交联改性、辐射交联改性，它们主要区别在于交联机理不同、活性源不同；
聚丙烯塑料的改性及应用(三)
热塑性低烟无卤阻燃电缆料性能
项 目 国内1 国内2
密度〔g/cm3〕
熔体流动速率〔g/10min〕 —
拉伸强度〔MPa〕
断裂伸长率〔%〕 138 462
20℃体积电阻率〔Ω•m〕 1.1×1012 —
击穿强度〔MV/m〕 29 —
电导率〔μs/cm〕 —
氧指数〔%〕 42 39
垂直燃烧 — UL94 V-0
烟密度Dm〔有焰法〕 55 —
HCL气体发生量 —
热老化100℃、240h 拉伸强度〔MPa〕/变化率〔%〕 — 断裂伸长率〔%〕/变化率〔%〕 130/-6
玻纤增强聚丙烯[23]
玻璃纤维添加到聚丙烯中可提高拉伸强度、弯曲弹性模量、洛氏硬度以及热变形温度等，其电性能不受影响，耐化学腐蚀性、耐水性等不变，只是断裂伸长率显著降低，缺口冲击强度变化不大。随玻纤含量增加，增强聚丙烯的性能见表34。
表34 玻纤增强聚丙烯的性能
性能 玻纤含量〔%〕
10 20 30
密度〔g/cm3〕
吸水率〔%〕〔23℃，平衡〕
〔100℃，24h〕
拉伸强度〔MPa〕
断裂伸长率〔%〕 4 3 2
弯曲强度〔MPa〕〔23℃/100℃〕 75/30 100/45 120/58
弯曲弹性模量〔MPa〕〔23℃/100℃〕 2600/1200 4000/2000 5500/3000
悬臂梁缺口冲击强度〔KJ/m2〕 4 7 9
洛氏硬度〔R〕 105 107 107
维卡软化点〔℃〕 156 161 161
热变形温度〔℃〕 155 160 162
线膨胀系数〔m/m/℃〕 6.5×10-5 4.8×10-5 3.7×10-5
成型收缩率〔%〕
介电系数，106赫
介质损耗角正切值，106赫 2×10-4 2×10-4 2×10-4
体职电阻〔Ω•cm〕 1016 1016 1016
耐电压强度〔KV/cm〕，3mm厚 30 30 30
聚丙烯塑料的改性研究
第３９卷第ｓ１ ２０１１年４月 塑料工业 ＣＨＩＮＡ ＰＬＡＳＴＩＣＳ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
聚丙烯塑料的改性研究
宋赛楠，曹庚振，王霞，刘强，贾军纪 （中国石油兰州化工研究中心，甘肃兰州７３００６０）
摘要：概述了目前广泛采用的聚丙烯塑料的改性方法研究，包括聚丙烯塑料的共聚、接枝、交联等化学改性以及 共混、增强、填充等物理改性方法。 关键词：聚丙烯；改性；接枝；交联；共混；填充
中图分类号：ＴＱ３２５．１ ４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５—５７７０（２０１ １）Ｓ１—００５７—０３
Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ＰＯｌｙｐｒＯｐｙｌｅｎｅ Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ
ＳＯＮＧ Ｓａｉ—ｎａｎ，ＣＡＯ Ｇｅｎｇ。ｚｈｅｎ，ＷＡＮＧ Ｘｉａ，ＬＩＵ Ｑｉａｎｇ，ＪＩＡ Ｊｕｎ－ｊｉ （Ｌａｎｚｈｏｕ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ，ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００６０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｃｈｅｎｉｃａｌｌｙ ｐｌａｓｔｉｃ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｉｓ ｓｕｍ— ｍａｒｉｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ ＰＰ ｉｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｙ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚｉｎｇ，ｇｒａｆｔｉｎｇ，ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ—
ｌｙ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｙ ｂｌｅｎｄｉｎｇ，ｆｉｌｌｉｎｇ，ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｔｈｅｓｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｒｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；Ｇｒａｆｔ；Ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ；Ｂｌｅｎｄｉｎｇ；Ｆｉｌｌｉｎｇ
聚丙烯（ＰＰ）作为最轻的塑料之一，其屈服、 拉伸和压缩强度及硬度均优于聚乙烯，刚性及耐热性