POE在塑料改性工业中的应用
POE在塑料改性工业中的应用
山东旭日汽车饰件有限公司杜华
摘要：本文介绍了不同生产厂家POE系列牌号的性能，并着重描述了十多年来POE在塑料改性领域内（改性PP、PE、PVC、PBT、PET、PC、PA、PS、SAN）的应用情况、结构特点、加工流动性等。
关键词：POE增韧加工参数特点
INDUSTRIAL APPLY IN PLASTIC TOUGHENING BY POE
Du Hua
（Shandong Xuri Automobile Assorted Items Co.Ltd.，Rizhao262300,China）
ABSTRACT Different manufacturers concepts behind POE series brand of performance by introduces in this paper,and emphatically describes the ten years in the field of plastic modification application blend by POE(modified PP,PE,PVC,PBT,PET,PC,PA,PS,SAN),the structure characteristics,processing liquidity,etc KEY WORDS POE Toughening Processing Parameters Features
1、前言
从合成塑料投入到工业应用那一刻起，塑料改性的技术研究便伴随产生。
所谓改性塑料。是指通用塑料经过填充、共混、增强等方法加工，从而使它们具有阻燃、高抗冲、高强度等性能。是实现以塑代木、以塑代钢的重点发展领域。改性塑料是涉及面广、科技含量高、能创造巨大经济效益的一个塑料产业领域。为了降低塑料制品的成本，提高或改善塑料材料某些方面的性能，成为人们热衷于研究的重点。
历经几十年数代人员的研究，塑料改性已经由简单共混发展到多性能、全方位的立体改性，随着化学改性、互贯网络技术的发展，改性塑料已经广泛营业应用到从生活到工业、航天等各个领域。
在塑料改性的发展历程中，每一项新技术、新材料的发现与合成，都给如火如荼的塑料改性行业带来革命性的发展。
合成于上世纪九十年代的POE，随着国人对其性能的逐渐认识和接受，进入本世纪后，关于POE在各品种塑料改性方面的研究、应用获得了巨大成功。
聚烯烃弹性体(POE Polyolefin Elastomer)是Dow化学公司于1994年采用限制几何构型催化剂及相关的Insite专利技术(CGCT)合成的乙烯-辛烯共聚物，其辛烯含量>20wt%[1],其结构式如
下所示：
在乙烯分子中引入辛烯分子后的共聚物,辛烯含量在20%～30%,其弹性比TPO更好,低温延性比EPDM和EV A(乙烯乙酸乙烯共聚物)更好。它的主要特点为：良好的加工性、具高剪切速度依存性、易操作使用性、产品均匀为颗粒状;分子量分布窄、低分子量成分少、无粘缠性、无恶臭、透明性优;比重0.86～0.91,质轻;分散性良好,适于作树脂改性剂[2]。
在随后的十多年间，日本三井、美国埃克森、韩国LG公司陆续开发POE成功，2003年埃克森开发成功以丙烯基为基体的弹性体[3]，为了本文叙述方便，我们把它归入POE之列，随着POE的面市及推广，经过10多年的技术研发及应用，以EPDM为代表的增韧塑料大有被POE一通天下之势。笔者就POE在塑料改性方面的应用情况进行一下细致描述。
2、不同厂家POE性能
随着POE合成技术的日趋成熟，包括陶氏、三井、埃克森、LG等公司陆续开发出了一系列牌号，逐渐应用到不同的生产、使用领域。
为了使阅读本文的读者对各大公司生产的ＰＯＥ有一个全面了解，正确、合理选择使用不同牌号的ＰＯＥ应用在不同领域。笔者通过上述企业网站、经销商收集整理了各大公司生产的ＰＯＥ（包括乙烯－辛烯共聚物及丙烯－乙烯共聚物）牌号，供阅读本文的读者使用。其中部分ＰＯＥ性能参数来自于网友的友情提供。为保持表内单位的统一，笔者在整理这些牌号的性能参数过程中，对部分牌号的性能参数进行了删减。
下述2.1 2.6是不同生产商生产的POE（包括乙烯－辛烯共聚物及丙烯－乙烯共聚物）各牌号性能参数表：
2.1埃克森公司丙烯基POE性能参数
2.2韩国LG公司乙烯基POE性能参数
2.3日本三井乙烯基POE性能参数
2.4陶氏丙烯基POE技术参数
2.5陶氏乙烯基POE性能参数
2.6埃克森公司乙烯基POE性能参数
其中部分参数提供薄膜测试参数。
3、POE的结构与性能
3.1乙烯基POE性能特点
以陶氏EnggaePOE为代表的乙烯基POE作为新型的聚烯烃弹性体，具有以下优点[4]：（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，使它既有优异的韧性，又有良好的加工性。
（2）、没有不饱和键，耐候性优于其它弹性体。
（3）、分子量分布窄，与聚烯烃相容性好，具有较佳的流动性。
（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。
其形态结构示意图如图一[5]。
图一、POE形态结构示意图
3.2、丙烯基POE性能特点
以埃克森Vistamaxx为代表的丙烯基POE具有如下特点[3]：
(1)、其丙烯质量分数在70%以上,组成与结晶性介于无定型的乙丙橡胶与结晶性的聚丙烯之间,是一种柔软且有弹性的聚烯烃材料。
（2）、乙烯单元有效地破坏了聚丙烯的链段规整性,使共聚物分子链的柔顺性增加;Vistamaxx是一种透明性高、力学性能优异的弹性体材料.
图二、偏光电镜PP与POE照片
（3）结晶具有聚丙烯α-型晶体结构特点,分子链中较短的链段可以在室温以下结晶表现出二次结晶现象。同时，偏光电镜观察（图二）其结晶度很小且结晶不完善。
3.3、POE的填充特点
图三碳酸钙用量对POE性能的影响
图四炭黑用量对POE性能的影响
图五石油蜡的用量对POE性能的影响
孙阿彬等人[6]选用塑料、橡胶、弹性体常用的碳酸钙、炭黑、石油蜡三种填料研究了不同填料对POE材料性能的影响。研究表明：酸钙的加入使POE的强度和伸长率下降，硬度提高；炭黑的加入使其拉伸强度和断裂伸长率下降，硬度和撕裂强度上升，当炭黑用量为40份时，综合性能较佳；而石蜡油的加入则使其强度和硬度下降，断裂伸长率提高。如图三、四、五
3.3、乙烯基与丙烯基对材料性能的影响
为比较不同生产商生产的不同基体POE使用性能，笔者选取了部分不同厂家生产的不同基体的POE，用了半年时间进行了对比试验，试验选取了在配方体系中进行，配方POE使用量为10份，测试项目为拉伸强度与冲击强度，如表（一）所示：
其中的丙烯基对材料拉伸强度做出的贡献，除个别品种外，乙烯基POE对材料的冲击强度影响明显超过丙烯基POE。这就为在实际应用过程中根据对韧性、强度的需求选择不同的弹性体提供了借鉴。下面描述使用的弹性体均为实际应用过程中所用的乙烯-辛烯共聚物（POE）。
４、ＰＯＥ在改性聚烯烃中的应用
4.1、POE与EPDM、SBS增韧对聚烯烃基体性能的影响
研究表明[7、8]：以PP为基体增韧改性体系中，当加入量低于20%时，增韧效果POＥ﹥ＥＰＤＭ﹥ＳＢＳ，当加入量超过２０％时，增韧效果ＥＰＤＭ﹥ＰＯＥ﹥ＳＢＳ。这可能是在共混体系中ＰＯＥ分散更好的原因。在对弯曲模量影响方面，按影响从大到小顺序分别为：ＥＰＤＭ、ＰＯＥ、ＳＢＳ（见图六）：
图六、ＰＯＥ、ＥＰＤＭ、ＳＢＳ对ＰＰ冲击、弯曲模量的影响
另有研究表明[9]：
当产生交联时，ＰＯＥ的交联程度不如ＥＰＤＭ，但力学性能不低于ＥＰＤＭ。这一点对于经常在塑料改性上采用过氧化物来调整流动性来说是非常重要的。见表二
表二、ＤＣＰ用量对ＰＯＥ、ＥＰＤＭ力学性能的影响
４．２、ＰＯＥ改性ＰＰ情况
我国对ＰＯＥ在塑料改性方面的研究始于１９９６年中科院化学所王德禧等人[10]将POE作为PP增韧改性剂的开发研究。在随后的几年里，关于POE改性塑料的研究进展一直缓慢，直到进入2000年后，随着改性技术行业对POE充分的认识，有关POE改性塑料的研究才如雨后春笋般全面开展开来。
笔者对于POE改性方面的认识始于1999年，并于1999年底开始进行POE增韧PP方面的改性研究工作，取得一定成绩。笔者采用15%POE8150增韧PP制得冲击强度达到560J/M的保险杠材料，采用12%POE8150增韧制得冲击强度为170J/M的仪表板专用材料，并于2000年初投入生产使用。其性能指标如表三：
表三、POE增韧PP保险杠、仪表板性能指标[11]
易云高等人[12]在2000年对POE增韧PP情况进行了研究，该实验证实PP经POE增韧后，其冲击强度显著提高，当POE含量超过30份后，POE用量的增加对材料冲击强度贡献已经不大，添加POE后的PP弯曲强度随POE用量增加而降低，当POE用量达到一定质量分数后，由于部分粒子有机会聚集粘结在一起,形成双连续相，从而使得拉伸强度增加。值得注意的是：在－２０℃低温环境下，当ＰＯＥ用量超过一定质量分数后，其冲击强度出现下降的现象。结果见图七：
（a）（b）
（c）
图七、POE含量对PP性能的影响
a、b为2３℃的拉伸、冲击变化关系；ｃ为－２０℃冲击强度变化关系
图八、不同ＰＯＥ用量下ＰＰ／ＰＯＥ的ＴＥＭ照片
杨柳[13]通过对ＰＰ／ＰＯＥ共混体系进行透视电镜分析（ＴＥＭ）（见图八）发现：ＰＯＥ与ＰＰ之间相界面较模糊．说明它们之间具有较好的相容性，随着ＰＯＥ添加量的不断增加，分散相的粒径不断增大。为使海－岛结构两相体系共混物具有预期的性能，其分散相的平均粒径应控制在某一最佳值附近。按照银纹支化理论，若橡胶颗粒的粒径过小，就会被埋在银纹中。而不能发生支化，起到增韧的效果。同时，若橡胶颗粒的粒径过大，则银纹在塑料基体中的扩展无法达到一定的加速度。研究结果已表明，橡胶颗粒的粒径在０．４１ｍ时，具有最佳的增韧效果。因此，ＰＯＥ的添加质量分数在１５－２０％时具有较好的增韧效果．同时ＰＯＥ的添加量过多．也影响了基体的其他力学性能，这与上面易云高等人[12]的研究结果相对应。
应继儒等人［１４］通过使用毛细管流变仪测试研究了ＰＰ／ＰＯＥ共混体系流变性能（图九）。当ＰＯＥ的添加量低于１０％时，ＰＰ与ＰＯＥ具有非常好的相容性，当ＰＯＥ添加量超过２５％时，ＰＰ与ＰＯＥ的相容性减弱，这也更进一步验证了易云高等人[12]的研究结果。
图九、ＰＯＥ含量对共混体系粘流活化能的关系曲线
王凤娟等人[15]使用双螺杆挤出机研究了ＰＰ／ＰＯＥ的加工性能。随着螺杆转速的提高，分散相尺寸先减小后增大，分散相的均匀程度先提高然后再有所下降。且存在最佳的螺杆转速为84rad/min，并且存在最佳加工温度为22０℃。
柏晓红等人[16]通过交联方式对ＰＰ／ＰＯＥ共混体系的力学性能进行研究。分别将ＰＰ、ＰＯＥ与交联剂共混熔融挤出的一步法及将ＰＰ、ＰＯＥ与交联剂共混熔融挤出做成母料，然后在与ＰＰ混合造粒
表四、两步法交联对ＰＰ／ＰＯＥ体系性能的影响
图十、交联改性ＰＰ／ＰＯＥ的ＴＥＭ照片
的两步法研究发现：两步法交联增韧中交联剂可明显改善ＰＰ／ＰＯＥ体系材料的冲击韧性。随着交联剂用量的增加。ＰＰ／ＰＯＥ体系材料的冲击强度和拉伸强度先升后降、断裂伸长率下降、弯曲模量则呈上升趋势。两步法交联增韧效果见表四及图十。
照片明确显示了交联后的ＰＰ／ＰＯＥ韧性粗糙断面，并且两步法交联后的ＰＯＥ粒径更加细小、均匀。
赵全友等[17]设计ＰＰ／共聚ＰＰ／ＰＯＥ共混改性体系，并对ＰＯＥ的增韧性能作了研究。ＰＯＥ的加入对ＰＰ增韧效果显著，当ＰＰ质量分数为４８－５７，共聚ＰＰ为３Ｏ－３５，ＰＯＥ为１３－１７％时，共混物的缺口冲击强度可达５００－６００Ｊ／Ｍ，弯曲强度为２６－２９ＭＰａ，且产品在低温状态下仍能保持较高的韧性。其中共聚ＰＰ在ＰＰ／ＰＯＥ共混体系中起到相容剂的作用，可增强ＰＰ与ＰＯＥ的界面粘接力。刘西文等人[18]的研究也证实了这种效果。
青岛科技大学的焦传梅［１９］进行了ＰＯＥ接枝乙烯基三乙氧基硅烷（ＶＴＥＳ－ｇ－ＰＯＥ）改性ＰＰ的研
图十一不同状态、不同ＶＴＥＳ－ｇ－ＰＯＥ用量ＰＰ／ＶＴＥＳ－ｇ－ＰＯＥ性能
图十二不同增韧剂用量对维卡软化点的影响
图十三ＰＰ／ＰＯＥ和水解后ＰＰ／ＶＴＥＳ－ｇ－ＰＯＥ的ＴＧ和ＤＧＴ曲线
究。研究表明：随着ＶＴＥＳ－ｇ－ＰＯＥ用量的增加，ＰＰ／ＶＴＥＳ－ｇ－ＰＯＥ的缺口冲击强度，断裂伸长率大幅度增加，拉伸强度逐渐减小。水解后拉伸强度有所提高；水解后的ＰＰ／ＶＴＥＳ－ｇ－ＰＯＥ体系维卡软化点比ＰＰ／ＰＯＥ体系有所提高；热分析证实ＰＰ／ＶＴＥＳ－ｇ－ＰＯＥ体系热稳定性好于ＰＰ／ＰＯＥ体系。如图十一、十二、十三。
杨琪等人[20]通过在PP/POE体系中填充超细硅灰石制得拉伸强度、冲击强度、流动性俱佳的共混材料。江涛等人[21]通过采用纳米二氧化硅填充PP/POE共混体系研究表明：纳米二氧化硅的加入，与POE产生了协同增韧的效果，并且在纳米二氧化硅为4份，POE为15份时可以制得综合性能最佳的共混材料（如图十四）。
图十四、不同纳米二氧化硅对PP/POE性能的影响
注：ＰＯＥ用量为１５份
刘春阳等人[22]及孙晓岚等人[23]分别对硫酸钡填充PP/POE体系进行了研究：采用表面处理的BaSO4填充PP/POE体系相对于未进行表面处理的BaSO4，其的拉伸屈服应力、冲击强度大于未进行表面处理处理的三元复合体系，但弯曲模量与断裂伸长率小于未进行表面处理的三元复合体系，这就为针对不同用户需求进行配方设计提供了依据。
POE经过马来酸酐接枝改性后的力学性能的研究表明，两种形态的三相复合体系的冲击强度和杨氏模量均比纯PP、PP/POE和PP/BaSO4两相复合体系有显著的提高，即同时实现了增强和增韧[24]。
杨旸等人[25]对碳酸钙填充PP/POE体系进行研究发现当CaCO3含量10％、POE含量为12％时，冲击强度较之纯PP增加233％，拉伸强度及弯曲强度有所下降，但下降幅度不大。张芳等人[26]通过对纳米碳酸钙填充PP/POE体系进行研究表明：Nano-CaCO3刚性粒子及POE对共聚PP具有协
同增韧作用，PP/POE/Nano CaCO3组成质量比为100/10/10时，缺口冲击强度较纯PP提高178％。
熊忠等人[4]通过SEM分析（图十五）证实，在PP/POE/CaCO3体系中，因POE的存在，使得CaCO3相的尺寸变小，使CaCO3相与PP相的相容性变好。从而达到增韧效果，并且随着POE用量的增加，CaCO3相的尺寸进一步变小，增韧效果进一步提高。
图十五、不同POE用量下的SEM照片
李淼等人[27]研究了不同滑石粉粒径及不同滑石粉用量对PP/POE体系的影响。研究发现：随着滑石粉粒径的细化，PP/POE/滑石粉复合体系的流动性冲击韧性和硬度均有所提高，而耐热性则
表五、不同粒径滑石粉对PP/POE体系的影响
表六、不同含量滑石粉对PP/POE体系的影响
变化不太。随着滑石粉用量的增加，PP/POE/滑石粉复台体系的冲击韧性、拉伸性能有所降低，硬度和耐热性有所提高。结果见表五、表六。
陈光辉等人[28]研究了玻璃纤维/碳酸钙/POE/PP四元复合体系。作者将纳米碳酸钙/POE/PP 复合体系记为NPP，微米碳酸钙/POE/PP复合体系记为WPP。研究发现：加入玻纤后，两种四元复合体系的成型收缩率都得到了大幅度的降低；随着玻纤含量的增加，NPP/GF复合体系的拉伸强度和悬臂梁缺口冲击强度都呈现出逐渐增加的趋势，当玻纤质量分数为36.3%时，分别达到最大值，而WPP/GF复合体系的拉伸强度随着玻纤含量的增加基本上没有变化，悬臂梁缺口冲击强度呈现出先增加后减小的趋势，作者还通过SEM照片对玻璃纤维改性两体系性能的影响进行了分析；在流动性方面，NPP/GF体系的熔融指数呈现出先增加后减小的趋势，但整体上要大于纯聚丙烯的熔融指数；而WPP/GF体系则呈现出逐渐减小的趋势。作者的研究表明：玻璃纤维对纳米碳酸钙/POE/PP体系的改性效果明显好于玻璃纤维对微米碳酸钙/POE/PP体系的改性效果。关于玻璃纤维对四元共混体系性能的影响如图十六、十七、十八示。
图十六不同玻璃纤维含量对体系收缩率的影响
图十七不同玻璃纤维含量对体系力学性能的影响。
图十八不同玻璃纤维含量对体系熔体指数的影响
茅双明等人[29]研究了钛酸钾晶须与滑石粉复合增强PP/POE，结果证明钛酸钾晶须和滑石粉并用有协同增强作用，并且随着钛酸钾晶须用量的增加拉伸强度出现下降，但弯曲模量级冲击强度增加、热变形温度得到提升，性能影响结果见表七、表七。
表六、钛酸钾晶须并用滑石粉对PP性能的影响
表八、钛酸钾含量对PP/POE性能的影响
图十九不同用量氧化锌晶须对共混体系力学性能及耐热温度的影响
湖北工业大学的陈绪煌等人[30]对氧化锌晶须改性PP/POE共混体系进行了研究。研究表明：硅烷处理的氧化锌晶须改性PP/POE体系拉伸、缺口冲击强度都随晶须填充量的增加先升高后下降。氧化锌晶须用量在5份时，填充的PP/POE的拉伸强度达到最佳值；氧化锌晶须用量在10份时，冲击强度达到最佳。耐热性随晶须的填充量增加而先升高后降低然后再升高，在2.5份时出现极大值，在7.5份时出现极小值，氧化锌晶须含量进一步增大，其耐热性提高。见图十九。
刘晓蓓等人[31]研究了马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)共混改性短玻璃纤维/聚烯烃弹性体/聚丙烯(SGF/POE/PP)泡沫复合材料。结果表明：少量POE-g-MAH的引入有利于降低平均泡孔和提高泡孔密度，而含量较高时却不利于改善发泡效果（见图二十）。作者对该现象给予了如下解释：这一方面是由于POE-g-MAH自身所带有的极性MAH基团能够改善树脂与SGF间的极性差异，提高SGF在基体中的分散性，增强了SGF与基体树脂间的交互作用，对提高共混体系的熔
图二十SGF/POE/PP泡沫复合材料的孔径分布
图二十一SGF/POE/PP泡沫复合材料界面结构
图二十二SGF/POE/PP泡沫复合材料的物理性能
体强度和改善发泡具有积极作用；但同时POE-g-MAH的引入也增大了体系中低熔体强度的弹性体组分相对含量，这会降低体系的熔体强度；这两者的综合作用使POE-g-MAH在含量较低时对发泡效果有一定的改善效果，而在含量较高时却导致发泡效果出现恶化的现象。同时POE、SGF 与基体间的界面结合均得到了增强（见图二十一），SGF/POE/PP泡沫复合材料的冲击韧度和弯曲强度分别在POE-g-MAH的含量为5％和8％时达到最大值，而压缩强度则呈逐步下降的变化趋势(见图二十二)。该研究工作给我们设计发泡PP配方提供了借鉴。
谢羽等人[32]采用剑麻纤维作为研究对象，制得了POE和POE-g-MAH/剑麻：POE和POE-g-MAH对剑麻增强聚丙烯复合材料均有良好的增韧效果；仅从增韧效果而言，在弹性体用量较低阶段POE优于POE-g-MAH，但当弹性体增至30%以后，POE-g-MAH则好于POE；在拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度及弯曲模量方面，POE-g-MA H均比POE效果更好。
4.3POE在PE改性中的应用
提高HDPE的应用价值，扩大其应用领域，对其进行增韧改性，将这一大品种通用塑料作为工程塑料使用，一直是国内外高分子材料科学与工程研究的热点之一[33]。然而用橡胶等弹性体作改性剂来提高HDPE的韧性，往往以牺牲HDPE的强度、刚性、尺寸稳定性、耐热性及加工性能为代价，显得顾此失彼。曾宪通等人[34]对HDPE/POE/CaCO3研究发现：热塑性弹性体POE能赋予HDPE基体树脂优异的柔韧性，当POE添加到10%时，平衡扭矩下降30%左右，有利于基体树脂
图二十三、不同POE含量对HDPE/POE体系性能的影响
图二十四、共混物熔融扭矩-时间曲线
的加工性能和冲击性能的提高（图二十三、图二十四）。此外，由于POE分子链中没有双键，具有更高的稳定性，采用挤出工艺或直接在注射机上注射成型都很方便
图二十五、RHDPE/MPOE/滑石粉共混体系（SEM）照片
王雄刚等人[35]通过针对回收高密度聚乙烯(RHDPE)制得的管材刚度不足的缺点，采用滑石粉和自制的改性POE(MPOE)对RHDPE进行了改性。发现随着MPOE用量的增加，三元体系的冲击强度大幅度上升，MPOE当质量分数为10%时体系的冲击强度从9.3MPa上升到15.2MPa，但拉伸强度和弯曲模量下降较多；而滑石粉的加入使体系刚性大幅增加，作者用扫描电镜照片对共混体系性能情况进行了分析（见图二十五）。
刘光耀等人[36]通过研究LDPE/POE共混体系发现：POE的加入可明显改善LDPE耐环境应力开裂性能，5%的POE加入LDPE，LDPE/POE共混材料耐环境应力开裂（F50）即可达到1000p以上，而EV A需要添加10%以上，LDPE/EV A共混材料耐环境应力开裂（F50）才可可达到1000p。
谭志勇等人[37]研究了LLDPE/POE共混体系的交联行为，发现：LLDPE/POE共混物的凝胶含量随引发剂的用量、交联温度和交联时间的增加而增加，达到一定程度后不再增加。共混物的凝胶含量对其动态力学行为有影响，但凝胶含量对共混物的拉伸屈服强度、断裂强度及断裂伸长率变化不大。
5、POE在PVC改性中的应用
PVC作为为五大通用塑料之一，由于质硬性脆，裂解温度低，限制了PVC的应用。长期以来，为了扩大PVC的应用领域，对PVC的改性研究一直非常活跃。大家知道，PVC/ABS、PVC/CPE、PVC/MBS、PVC/EV A等改性体系已经进行了几十年的研发、应用。从上世纪90年代开始的刚性粒子增韧改性PVC的研究、开发也已经进行十年有余。在众多改性PVC的研究中，与PVC属不相容体系的PVC/PE、PVC/EPDM的研究、开发工作也取得非常大的进展，并获得广泛应用。
大家知道，POE与PVC属不相容体系，但由于POE与EPDM、PE的结构相近,因此可以选取在PVC/EPDM、PVC/PE体系中使用效果较好的增容剂用于PVC/PO E体系[38]。
图二十六、滑石粉、碳酸钙用量对复合体系性能的影响
图二十七、CPE用量对对复合体系力学性能的影响
左建东等人[39]研究了PVC/MPOE/无机填料体系的力学性能，结果表明，当填充母料中滑石粉或碳酸钙的质量分数为70%时，三元复合体系的综合性能最好。另外，作者还研究了CPE对CPE 对PVC/MPOE具有增容作用，当用量为11phr时，复合体系的冲击强度比0phr时增加了4.2倍,拉伸强度增加2倍。性能影响见图二十六、二十七。
汪济奎等人[40]对NBR增容PVC/POE体系进行了研究，发现非增容PVC/POE体系的力学性能较差。在NBR增容PVC/POE体系中,随着NBR用量的增加,断裂伸长率增加,硬度和拉伸永久变形略有下降。从扫描电镜可以看出,增容后的PVC/POE体系混合相态稳定,变为分散比较均匀的海-岛结构。动态硫化使增容体系的力学性能提高采用动态硫化的加工方法效果更佳，。具体性能参数参考表九、十、十一。
表九、POE用量对PVC/POE热塑性弹性体特性的影响
表十、不同配比对PVC/NBR/POE热塑性弹性体特性的影响
尼龙工程材料的改性
尼龙工程材料的改性 摘要： 尼龙66是由Du pont公司于1935年研制成功的，1939年实现工业化，1956年开始作为工程塑料使用。它是国际上产量最大，应用最广的工程塑料之一，也是我国主要的尼龙产品。尼龙66优越的力学性能、耐磨性、自润滑性、耐腐蚀性等使其在汽车部件、机械部件、电子电器、胶粘剂以及包装材料及领域得到了广泛的应用。但尼龙66在使用过程中还存在许多不足之处，如成型周期长、脱模性能差、尺寸不稳定、易脆断、耐热性差，还有不透明性、溶解性差等。因此对尼龙66的改性受到人们的广泛关注。国内外对尼龙改性多集中在共混、填充、共缩聚、接枝共聚等技术领域。 1.尼龙改性的研究进展 对尼龙66的改性主要有接枝共聚、共混、增强和添加助剂等方法，使其向多功能方向发展。本实验主要从快速成型和缩短成型周期的角度出发来改善尼龙66的综合性能，并使其得到更广泛的应用。 1.1共混改性 在尼龙改性研究中,高分子合金是最常用的一种手段。其中尼龙合金在所有工程塑料合金中发展最快,其原因是与周期长、投资大的新PA基础品种的开发相比, 尼龙合金的工艺简单、成本低、使用性能良好,且能满足不同用户对多元化、高性能化和功能化的要求。国外各大公司均十分重视尼龙合金的开发,很多产品已经商品化并具有一定市场规模。就尼龙合金而言,主要的研究集中在以下几个方面。1.1.1尼龙与聚烯烃(PO)共混改性 聚酰胺(PA)和聚丙烯(PP)是一对性能不同且使用场合也不一样的聚合物,但通过熔融混合工艺可以克服两者的固有缺点,取其各自的特点,得到所需性能的合金材料。此类合金可以提高尼龙在低温、干态下的冲击强度和降低吸湿性,特别使尼龙与含有烃基的烯烃弹性体或弹性体接枝共聚物等组成的共混合金可以得到超韧性的尼龙。 在极性的聚酰胺树脂和非极性的聚烯烃树脂共混改性的时候,最重要的一个问题是两者之间的相容性。PA 和PO 是一对热力学不相容体系,该共混物呈现相分离的双相结构。根据聚合物共混理论,理想的体系应该是两组分部分既相容,又各自成相,相间存在一界面层,在层中两种聚合物的分子链相互扩散,有明显的浓度梯度。通过增大共混组分间的相容性,进而增强扩散,使相界面弥散,界面层厚度加大,是获得综合性能优异共混物的重要条件。
聚丙烯材料改性研究
聚丙烯材料改性研究 摘要：利用共混的方法，针对聚丙烯制品在实际应用中出现韧性差，易燃烧的缺点，重点研究了增塑剂POE 不同的量对聚丙烯抗冲击强度的影响，以及氢氧化镁对聚丙烯燃烧性能的影响。本次试验采用了高混机对所用原料进行共混，再将共混的原料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，然后将制成的粒料利用注射机制作我们所需的的标准样条，最后对标准样条测试抗冲击强度和氧指数。结果显示，POE 增塑剂的量越多，则对聚丙烯的韧性改善更好，氢氧化镁由于加的量比较少，对聚丙烯的阻燃作用不明显。 关键词：聚丙烯；改性；造粒；增塑；阻燃 1前言 聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯（isotactic polypropylene）、无规聚丙烯（atactic polypropylene）和间规聚丙烯（syndiotactic polypropylene）三种。甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯，当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中，等规结构含量约为95%，其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体，无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小，是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可分别通过改性予以克服。 采用相容剂技术和反应性共混技术对PP 进行共混改性是当前PP 共混改性发展的主要特点。它能在保证共混材料具有一定的拉伸强度和弯曲强度的前提下大幅度提高PP 耐冲击性。相容剂在共混体系中可以改善两相界面黏结状况，有利于实现微观多相体系的稳定，而宏观上是均匀的结构状态。反应型相容剂除具有一般相容剂的功效外，在共混过程中还能在两相之间产生分子链接，显著提高共混材料性能。 PP/弹性体二元共混体系虽有很好的韧性效果，但往往降低了材料的强度和刚度，耐热性能也有所降低。在二元共混体系中加入有增容作用或协同效应的物质，形成多元共混体系，则其综合性能可得到进一步提高。为了提高增韧PP 的硬度、热变形温度及尺寸稳定性，可使用经偶联剂活化处理的填料或增强材料进行补强。例如采用弹性体/无机刚性粒子/PP 三元复合增韧体系实现PP 的增韧增强，提高材料的综合性能，并且具有较低的成本。 溴系阻燃剂效率高、用量少，对材料的性能影响小，并且溴系阻燃剂价格适中。与其它类型的阻燃剂相比，溴系阻燃剂效能/价格比更具有优越性，我国供出口电子电气类产品中70%~80%都用此类阻燃剂。但是，近年来欧盟一些国家认为溴系阻燃剂燃烧时会产生有毒致癌的多溴代苯并恶瑛（PBDD）和多溴代二苯并呋喃（PBDF）。欧盟出台了禁令，在欧盟国家销售的所有电子电气设备，不能含有多溴联苯及多溴二苯醚。阻燃剂的种类众多，其用量和性能都各自不同，需要在不同的情况下选用不同的阻燃剂。现如今，聚丙烯的阻燃剂正向着高效、低烟、绿色、环保和低成本的方向发展。所以本次实验采用比较绿色的阻燃剂氢氧化镁。 本次实验采用POE 对聚丙烯增韧；氢氧化镁对聚丙烯进行阻燃改性，由于加入氢氧化镁的量太多，挤出机挤出较困难，所以同时加入少量三氧化二锑(Sb 2O 3)来减少氢氧化镁用量， 降低加工难度。 2.实验 2.1配方设计
聚丙烯塑料的改性及应用
聚丙烯塑料的改性及应用 1、聚丙烯在合成树脂生产中占据重要地位，发展极为迅速 聚丙烯是五大通用合成树脂中的一个重要品种，在国内外的发展均十分迅速。在全球塑料用五大合成树脂中，聚丙烯的产量占有1/4左右的份额，预计2006年世界五大通用合成树脂的总产能将达到1亿9千万吨，其中聚丙烯4878万吨，占总产能的25.6%[1]。而我国2004年聚丙烯树脂产量为474.88万吨，进口291.4万吨，出口1.53万吨，其表观消费量为764.7万吨，占当年全国五大通用树脂表观消费量总和2954万吨的25.9%。预计到2010年我国聚丙烯树脂的表观消费量将增加至1080万吨，较2004年增长40%以上。表1列出近期投产和正在建设的聚丙烯装置的地点和产能。 表1 近期投产和在建聚丙烯装置
在已宣布的新增产能中，中石化253万吨/年，中石油135万吨/年，而且大多数项目的产能都在30万吨以上，达到世界级规模。这些装置全部投产后，中石化的聚丙烯产能将超过巴赛尔公司，跃居全球榜首，中石油也将列位前五名之列，届时中国将成为生产聚丙烯树脂全球产能最大的国家。 另据报道，我国聚丙烯树脂的产量1995年仅为107.35万吨，到2005年达到522.95万吨，平均年递增38.7%，同期表观消费量也从212.92万吨增至823万吨，平均年递增28.7%，成为全球聚丙烯消费增长最快的国家[2]。 1 聚丙烯基本知识 1.1 树脂与塑料的定义和分类 树脂（Resin）：高分子材料亦称高分子聚合物，分为天然高分子材料和合成高分子材料。在合成高分子材料中按塑料、橡胶、纤维三大用途分为合成树脂、合成橡胶和合成纤维三大类，其中用于塑料的合成树脂所占的比例最大，约占合成材料总量的2/3以上。 塑料（Plastics）：以合成树脂为主要成分，添加有适量的填料、助剂、颜料，而且在加工过程中能流动成型的材料。 热塑性塑料（ThermoPlastics）：能在特定温度范围内反复软化和冷却硬化的塑料。 热固性塑料（Thermosetting Plastics）：在第一次成型之后，成为不熔、不溶性物料的塑料。
2020年(塑料橡胶材料)聚丙烯塑料的改性及应用(三)
（塑料橡胶材料）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
玻纤增强聚丙烯的抗蠕变性得到改善，能够比聚碳酸酯、耐热ABS、聚甲醛等塑料的性能更好。此外在150℃下保持1500小时，其拉伸强度和热变形温度都不会下降，在沸水和水蒸汽中可长期使用。 玻纤增强聚丙烯的加工流动性因玻纤的存在有所下降，但和其它塑料相比，仍然属良好的加工流动性。提高成型加工温度可使其流动性得到改善。
2改性聚丙烯发展动向
聚丙烯在生产数量迅速发展的同时，也在性能上不断出新，使其应用的广度和深度不断变化，近年来或者通过在聚合反应时加以改进，或者在聚合后造粒时采取措施，有壹些更具独特性能的聚丙烯新的品种问世，如透明聚丙烯、高熔体强度聚丙烯等。 2.1透明改性 PP的结晶是造成不透明的主要原因，利用急冷冻结PP的结晶趋向，能够得到透明的薄膜，但有壹定壁厚的制品，因热传导需要时间，芯层不可能迅速被冷却冻结，因此对于有壹定厚度的制品不能指望用急冷的办法提高透明度，必须从PP的结晶规律和影响因素入手。 经壹定技术手段得到的改性PP，可具有优良的透明性和表面光泽度，甚至能够和典型的透明塑料（如PET、PVC、PS等）相媲美。透明PP更为优越的是热变形温度高，壹般可高于110℃，有的甚至可达135℃，而上述三种透明塑料的热变形温度都低于90℃。由于透明PP的性能优势明显，近年来在全球都得以迅速发展，应用领域从家庭日用品到医疗器械，从包装用品到耐热器皿（微波炉加热用），都在大量使用。 PP的透明性提高可通过以下三种途径： （1）采用茂金属催化剂聚合出具有透明性的PP； （2）通过无规共聚得到透明性PP； （3）在普通聚丙烯中加入透明改性剂（主要是成核剂）提高其透明性。 4.1.1国内外发展态势 据日本理化株式会社介绍，日本7%的PP为透明PP，透明PP的产量在400kt/a之上。日本透明PP市场以微波炉炊具及家具俩方面的消耗量最大。日本出光化学X公司制造出和PVC具有同样透明性和光泽性的透明PP，当下能够广泛替代普通透明PVC制作文具、笔记本壹类的包装物，价格只相当于PVC的20%-30%，1999年出售了1200t透明PP。
聚丙烯抗冲改性的研究进展
聚丙烯抗冲改性的研究进展 [摘要] 综述了近年来有关反应器内抗冲改性聚丙烯研究的最新进展, 介绍了反应器内抗冲改性聚丙烯的生产工艺及多区循环流反应器在丙烯多段聚合中的应用; 介绍了反应器内抗冲改性聚丙烯的形态、结构与性能的关系; 介绍了 反应器内抗冲改性聚丙烯的研究方法及增韧机理。 [关键词] 聚丙烯; 抗冲改性; 共聚物; 结构与性能. 聚丙烯( PP)质轻、价廉, 具有良好的加工性能,应用范围广。PP的很多应用领域要求它具有较好的韧性。均聚PP在低温时变脆, 抗冲改性PP是通过在均聚PP中加入橡胶相制备的。以提高PP抗冲强度为目的的改性大多采用物理共混方法, 将PP和两种或两种以上的其它聚合物以机械共混方法进行混合, 可以得到一种宏观上均匀的聚合物共混物,在一定程度上提高共混物的性能。一方面, 以这种混合方式得到的PP与改性成分达不到真正均匀分布的状态, 故不能显提高共混物的冲击强度; 另一方面, 由于增加了共混工艺, 提高了生产抗冲改性PP的成本。因此, 研究人员想在聚合过程中完成共混工艺, 在反应器内直接合成抗冲改性的PP, 这样不仅可以简化工艺、降低生产成本, 而且还可以使PP和改性成分的混合程度达到亚微观状态, 从而有效地改善PP的抗冲性能。 本文对反应器内抗冲改性PP的生产工艺、形态结构、研究方法、增韧机理等方面的最新进展进行了综述。 1 应器内抗冲改性PP的生产工艺 反应器内抗冲改性PP的生产建立在第四代球形M gC l2 负载Z ieg ler- N atta 催化剂的基础上[ 1 ] 。第四代球形M gC l2 负载Z ieg ler- N a tta 催化剂具有以下特点[ 2] : ( 1)比表面积大; ( 2)孔隙率高, 孔径分布均匀; ( 3)活性中心在催化剂上分布均匀; ( 4)催化剂既具有一定的强度, 又能被聚合物增长时产生 的压力将内部结构破碎成较小颗粒, 并均匀地分布在膨胀着的聚合物内部; ( 5)单体可以自由地扩散到催化剂内部而发生聚合。由于聚合过程中的复制效应, 均聚过程中生成的丙烯均聚物复制了催化剂的某些特点, 如呈规则的球形、具有较高的孔隙率、活性中心在聚合物粒子内部分布均匀等。 反应器内抗冲改性PP 的生产一般采用两步法: 第一步先合成丙烯均聚物, 形成高立构规整度的聚合物, 为最终产品提供足够强的刚性, 这一步一般采用液相本体聚合或气相聚合工艺; 第二步合成乙丙共聚物(橡胶相), 为最终产品提供韧性, 共聚阶段一般采用气相共聚工艺; 最终产品的机械性 能实际上是刚性和韧性的平衡。气相共聚是反应器内抗冲改性PP 合成的关键步骤, 特殊的催化剂结构形态使本体聚合阶段获得的PP粒子具有较高的流动性和多孔性, 完全可以满足气相共聚的要求。合适的气相共聚工艺可以自由地调控共聚物的含量、组成及分子结构。气相共聚也保证了共聚物能均匀地分散在已形成的PP均聚物基体中, 这样既可以得到较高的橡胶相含量, 又不致使橡胶相过
尼龙的改性特性以及应用范围
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.360docs.net/doc/ad17783681.html,）尼龙的改性特性以及应用范围 由于尼龙具有很多的特性，因此，在汽车、电气设备、机械部构、交通器材、纺织、造纸机械等方面得到广泛应用。随着汽车的小型化、电子电气设备的高性能化、机械设备轻量化的进程加快，对尼龙的需求将更高更大。特别是尼龙作为结构性材料，对其强度、耐热性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龙的固有缺点也是限制其应用的重要因素，特别是对于PA6、PA66两大品种来说，与PA46、PAl2等品种比具有很强的价格优势，虽某些性能不能满足相关行业发展的要求。 因此，必须针对某一应用领域，通过改性，提高其某些性能，来扩大其应用领域。主要在以下几方面进行改性： ①改善尼龙的吸水性，提高制品的尺寸稳定性。 ②提高尼龙的阻燃性，以适应电子、电气、通讯等行业的要求。 ③提高尼龙的机械强度，以达到金属材料的强度，取代金属 ④提高尼龙的抗低温性能，增强其对耐环境应变的能力。 ⑤提高尼龙的耐磨性，以适应耐磨要求高的场合。 ⑥提高尼龙的抗静电性，以适应矿山及其机械应用的要求。 ⑦提高尼龙的耐热性，以适应如汽车发动机等耐高温条件的领域。 ⑧降低尼龙的成本，提高产品竞争力。
总之，通过上述改进，实现尼龙复合材料的高性能化与功能化，进而促进相关行业产品向高性能、高质量方向发展。 改性PA产品的最新发展 前面提到，玻璃纤维增强PA在20世纪50年代就有研究，但形成产业化是20世纪70年代，自1976年美国杜邦公司开发出超韧PA66后，各国大公司纷纷开发新的改性PA产品，美国、西欧、日本、荷兰、意大利等大力开发增强PA、阻燃PA、填充PA，大量的改性PA 投放市场。 20世纪80年代，相容剂技术开发成功，推动了PA合金的发展，世界各国相继开发出PA/PE、PA/PP、PA/ABS、PA/PC、PA/PBT、PA/PET、PA/PPO、PA/PPS、PA/I.CP(液晶高分子)、PA/PA等上千种合金，广泛用于汽车、机车、电子、电气械、纺织、体育用品、办公用品、家电部件等行业。 20世纪90年代，改性尼龙新品种不断增加，这个时期改性尼龙走向商品化，形成了新的产业，并得到了迅速发展，20世纪90年代末，世界尼龙合金产量达110万吨/年。 在产品开发方面，主要以高性能尼龙PPO/PA6，PPS/PA66、增韧尼龙、纳米尼龙、无卤阻燃尼龙为主导方向;在应用方面，汽车部件、电器部件开发取得了重大进展，如汽车进气歧管用高流动改性尼龙已经商品化，这种结构复杂的部件的塑料化，除在应用方面具有重大意义外，更重要的是延长了部件的寿命，促进了工程塑料加工技术的发展。 改性尼龙发展的趋势 尼龙作为工程塑料中最大最重要的品种，具有很强的生命力，主要在于它改性后实现高性能化，其次是汽车、电器、通讯、电子、机械等产业自身对产品高性能的要求越来越强烈，相关产业的飞速发展，促进了工程塑料高性能化的进程，改性尼龙未来发展趋势如下。
尼龙改性中使用的相容剂和增韧剂
尼龙改性中主要可以使用的相容剂为POE接枝相容剂ST-2，另外还有EPDM接枝相容剂ST-18，我们现在生产得最多的是POE 接枝相容剂ST-2，在玻纤增强尼龙、防火尼龙、玻纤防火增强尼龙以及增韧尼龙中，我们都建议大家使用ST-2，因为POE接枝相容剂ST-2在尼龙中的增韧效果比较理想，ST-2在尼龙中的作用主要是提高尼龙的韧性及冲击强度。在玻纤增强尼龙、防火尼龙、玻纤防火增强尼龙中，建议大家使用ST-2的添加量为5-10%时较为理想，添加量太少，可能增韧效果达不到要求，添加量太多，可能对尼龙的防火、拉伸强度以及耐温会有一定的影响，任何事物只能是量力而为，相容剂的使用亦是如此。而在上述尼龙改性中的一些特殊情况，如用户只要求冲击强度达到一定高度而对尼龙耐温和拉伸强度没有什么要求，则ST-2的使用量可以在10%以上。另外ST-2的一个大的用途是在超韧尼龙和超韧耐寒尼龙中使用，这时ST-2的建议使用量为15-20%，甚至在一些高要求的情况中，ST-2的使用量需达25%以上。ST-2在尼龙中使用时，尼龙最高缺口冲击强度可达120KJ/ m2，耐寒尼龙最低温度可做到零下35℃，另外在超韧耐寒尼龙改性中，对尼龙的粘度的选择亦有较高要求，这一点是许多尼龙改性工作者所不注意的，在超韧耐寒尼龙改性中，要求尼龙粘度达2.8以上，否则，相容剂加得再多，冲击强度也难提高。我公司ST-2在PBT改性中亦能起到很好的相容增韧作用，用户如作高韧性要求的PBT改性产品，ST-2 一定会让你得到意想不到的帮助。 EPDM接枝相容剂ST-18主要用于超耐寒尼龙中，如要求尼龙的耐寒在-35℃到-40℃的情况，就需用它。
聚丙烯改性技术的研究进展
聚丙烯改性技术的研究进展 五大通用塑料中，聚丙烯(PP)发展历史虽短，却是发展最快的一种。与其他通用塑料相比，PP具有较好的综合性能，例如：相对密度小，有较好的耐热性，维卡软化点高于HDPE和ABS，加工性能优良；机械性能如屈服强度、拉伸强度及弹性模量均较高，刚性和耐磨都较优异；具有较小的介电率，电绝缘性良好，耐应力龟裂及耐化学药品性能较佳等。但由于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。为此，从上世纪70年代中期，国内外就对PP改性进行了大量的研究，特别是在提高PP的缺口冲击强度和低温韧性方面，目前已成为国内外研究的重点和热点。 1 橡胶增韧PP 橡胶或热塑性弹性体以弹性微粒状分散结构增韧塑料，已被证实是增韧效果较为明显的一种方法。由于PP具有较大的晶粒，故在加工时球晶界面容易出现裂纹，导致其脆性。通过掺人各种含有柔性高分子链的橡胶或弹性体，可大幅度提高PP的冲击强度，改善低温韧性。传统的PP增韧剂有三元乙丙橡胶(EPDM)、二元乙丙橡胶(EPR)、苯乙烯与丁二烯类热塑性弹性体(SBS)、顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)等，其中以EPDM或EPR取效果最好。 1．1 PP／乙丙橡胶共混体系 PP与乙丙橡胶都含有丙基，溶度参数相近，根据相似相容原理，它们之间应具有较好的相容性。由于乙丙橡胶具有高弹性和良好的低温性能，因此与PP 共混可改善PP的冲击性能和低温脆性。 李蕴能等研究了乙丙橡胶心P共混物的性能，得出结论：在相同橡胶含量下，增韧共聚PP的效果远优于增韧均聚PP，且增韧效果与橡胶的种类有关。通常情况下，EPR的增韧效果优于EPDM。通过实验发现，当橡胶含量为30%时，增韧效果最好；不同结晶度的EPR对PP的增韧效果也不一样，结晶度越低，其增韧效果越好。 刘晓辉等对不同PP心Pr)M共混物的力学性能进行了研究。结果表明：(1)随着体系中EPDM加入量的增多，材料的冲击强度明显上升，当EPDM含量为30％左右时，冲击强度出现极值；(2)冲击强度的提高和变化与EPDM在PP中的形态和分布有关；(3)EPDM的加入对共混晶体结构有影响，但晶体结构上的差
尼龙材料相关整理
1.聚酰胺特性 聚酰胺(PA)具有品种多、产量大、应用广泛的特点，是五大工程塑料之一。但是，也由于聚酰胺品种繁多，在应用领域方面有些产品具有相似性，有些又有相当大的差别，需要仔细区分。 聚酰胺(Polyamide)俗称尼龙，是分子主链上含有重复酰胺基团-[-NHCO-]-的热塑性树脂总称。 尼龙中的主要品种是PA6和PA66，占绝对主导地位；其次是PA11、PA12、PA610、PA612，另外还有PA1010、PA46、PA7、PA9、PA13。新品种有尼龙6I、尼龙9T、特殊尼龙MXD6(阻隔性树脂)等；改性品种包括：增强尼龙、单体浇铸尼龙(MC尼龙)、反应注射成型(RIM)尼龙、芳香族尼龙、透明尼龙、高抗冲(超韧)尼龙、电镀尼龙、导电尼龙、阻燃尼龙、尼龙与其他聚合物共混物和合金等。 1.1.性能指标 尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂，作为工程塑料的尼龙分子量一般为15000-30000。尼龙具有很高的机械强度，软化点高，耐热，摩擦系数低，耐磨损，具有自润滑性、吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐碱和一般溶剂；电绝缘性好，有自熄性，无毒，无臭，耐候性好等。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好，因而容易增强。但是尼龙染色性差，不易着色。尼龙的吸水性大，影响尺寸稳定性和电性能，纤维增强可降低树脂吸水率，使其能在高温、高湿下工作。其中尼龙66的硬度、刚性最高，但韧性最差。尼龙的燃烧性为UL94V2级，氧指数为24-28。尼龙的分解温度﹥299℃，在449℃-499℃会发生自燃。尼
龙的熔体流动性好，故制品壁厚可小到1mm。 1.2.性能特点与用途 1.2.1.PA6 物性：乳白色或微黄色透明到不透明角质状结晶性聚合物；可自由着色，韧性、耐磨性、自润滑性好、刚性小、耐低温，耐细菌、能慢燃，离火慢熄，有滴落、起泡现象。最高使用温度可达180℃，加抗冲改性剂后会降至160℃；用15%-50%玻纤增强，可提高至199℃，无机填充PA能提高其热变形温度。 加工：成型加工性极好，可注塑、吹塑、浇塑、喷涂、粉末成型、机加工、焊接、粘接。 PA6是吸水率最高的PA，尺寸稳定性差，并影响电性能(击穿电压)。 应用：轴承、齿轮、凸轮、滚子、滑轮、辊轴、螺钉、螺帽、垫片、高压油管、储油容器等。 1.2.2.PA66 物性：半透明或不透明的乳白色结晶聚合物，受紫外光照射会发紫白色或蓝白色光，机械强度较高，耐应力开裂性好，是耐磨性最好的PA，自润滑性优良，仅次于聚四氟乙烯和聚甲醛，耐热性也较好，属自熄性材料，化学稳定性好，尤其耐油性极佳，但易溶于苯酚，甲酸等极性溶剂，加碳黑可提高耐候性；吸水性大，因而尺寸稳定性差。 加工：成型加工性好，可用于注塑、挤出、吹塑、喷涂、浇铸成型、机械加工、焊接、粘接。
开发高性能聚丙烯改性材料
(总第154期> 2004年10月30日 开发高性能聚丙烯改性材料 提升湛江电饭煲地质量档次 湛江市包装材料企业有限公司 涂志刚 市科技专家咨询委员会专家 众所周知,在小家电行业,湛江地电饭煲全国有名,早在八十年代半球地广告就遍布全国大中城市.据统计目前湛江生产地电饭煲市场占有率为30%左右,而且大量出口到东南亚.电饭煲产业地发展也带动了相关配件行业地发展,其中包括电饭煲上用到地大量塑料制件,因此在湛江催生了塑料注塑成型加工行业,通过注塑成型,生产电饭煲上地塑料制件,如外壳、内盖、中环、蒸笼、底座等.电饭煲上用到地塑料材料主要是聚丙烯改性材料,最初,这些改性材料主要从珠三角地区购买,近年来在湛江本地逐步有一些私人小企业开始生产,由于价格低廉,但是技术水平与广州附近地企业相比有较,很快地占有了大部分市场 大差距,产品质量较差,因此最终会使电饭煲地质量受到一定程度地影响,这将成为电饭煲产业链拓展地薄弱环节.由此可见在湛江开发高性能地聚丙烯改性材料,对促进电饭煲产业群地发展具有十分重要地意义.b5E2RGbCAP
一聚丙烯 尼龙6的增韧性研究及应用前景 谢敏敏 [摘要]：综述了国内外尼龙增韧改性的研究进展，介绍了高韧性尼龙 6工程塑料的研究进展及应用前景，并从不同方面对尼龙的增韧进行了探讨，例如与聚烯烃及弹性体共混增韧、掺混高韧性工程塑料增韧、无机粒子增韧。 [关键词]：尼龙6 增韧 尼龙作为当今第一大工程塑料，大多数品种为结晶型聚合物，大分子链中含有酰胺键，能形成氢键，其具有强韧、耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀等优异的特性，特别是耐磨性和自润滑性能优良，摩擦系数小，因而尼龙在与其他工程塑料的激烈竞争中稳步迅速增长，年消费量已经超过100万吨，年增长率为8%～10%，广泛应用于汽车家用电器及运动器材等零部件的制造。但是尼龙6存在低温和干态冲击性能差，吸水性大等弱点，使其应用领域受到一定限制，为适应工业发展的需要，近年来通过共混改性，使其向高冲击、低吸水和优化加工等方向发展的研究成为广泛关注的课题。尼龙6的增韧工作自20世纪70年代以来一直是尼龙改性的重要课题，美国、西欧、日本先后开发了各种牌号的高抗冲尼龙6合金。尼龙6是比较容易形成合金的树脂，合适的相容剂是形成韧性尼龙的关键。 高韧尼龙6合金的获得主要有以下三种途径：一是通过与聚烯烃及弹性体共混；二是掺混高韧性工程塑料；三是无机粒子增韧。 1. 聚烯烃、弹性体增韧 尼龙6与非极性或弱极性的聚烯烃、弹性体共混可以改善韧性。但尼龙6带有强极性的酰胺基团，与聚烯烃、弹性体的相容性差，导致合金的韧性下降。解决相容性的方法有两种：一种方法是尼龙6中加入单体熔融接枝聚烯烃工弹性体，单体一般为带羧基官能团的马来酸酐（MAH）、甲基丙烯酸缩水甘油醇（GMA）；另一种是加入一种能同聚烯烃或弹性体相容的、带有活性基团（如环氧基）的第三组分，反应基团可以和尼龙6分子末端的胺基实现反应性相容。另外，采用聚烯烃接枝丙烯酸的方法是改善尼龙与聚烯烃弹性体相容性的另一种有效途径。这是由于接枝丙烯酸共聚物所带的羟基官能团同样能与尼龙末端的胺基反应形成化学键。虽然羟基的反应活性不如二酸酐，但是由于丙烯酸自身可以发生聚合，在接枝过程中可形成较长的聚丙烯酸支链，因而可获得较高的接枝率；所制备的接枝共聚物与尼龙 xx66改性的最新进展 第一章诸论 1.1xx66的概述 尼龙66是一种高档热塑性树脂，是制造化学纤维和工程塑料优良的聚合材料。它是高级合成纤维的原料，可广泛用于制作针织品、轮胎帘子线、滤布、绳索、渔网等。经过加工还可以制成弹力尼龙，更适合于生产民用仿真丝制品、泳衣、球拍及高级地毯等。尼龙66还是工程塑料的主要原料，用于生产机械零件，如齿轮润滑轴承等。也可以代替有色金属材料作机器的外壳。由于用它制成的工程塑料具有比重小，化学性能稳定，机械性能良好，电绝缘性能优越，易加工成型等众多优点，因此，被广泛应用于汽车、电子电器、机械仪器仪表等工业领域，其后续加工前景广阔。 尼龙66由己二胺和己二酸缩合制得，常见的尼龙是一种结晶性高分子，不同牌号、不同测试方法报道的尼龙66的熔点在250-271℃之间。由于尼龙66无定型部分的酞胺基易与水分子结合，常温下尼龙66的吸水率较高。与一般塑料相比，尼龙66的冲击韧性大，耐磨性优良，摩擦噪音小，另外，尼龙66对烃类溶剂，特别是汽油和润滑油的耐受力较强。尼龙66的90%应用于工业制品领域。 其中，尼龙在汽车工业中的用量占总用量的37%，其用途包括储油槽、汽缸盖、散热器、油箱、水箱、水泵叶轮、车轮盖、进气管、手柄、齿轮、轴承、轴瓦、外板、接线柱等。尼龙66的第二大应用领域是电子电器工业，消耗量占总量的22%，其用途包括电器外壳、各类插件、接线柱等。此外尼龙66也被广泛应用于文化办公用品、医疗卫生用品、工具、玩具等场合。 我国尼龙66的生产起步于60年代中期。1964年辽阳石油化纤公司引进了法国生产技术，建设了年产 4.6万吨的生产装置。1994年，我国第二个尼龙“生产装置开工建设，该装置引进日本的技术，年产尼龙66为 聚丙烯的共混改性 材料一班历晨 1205101018 摘要：聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规，无规和间 规聚丙烯三种。 甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧无规聚丙烯，当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中，等规结构含 量约为95%，其余为无规或间规聚丙烯。 关键字：聚丙烯共混改性、聚丙烯改性研究、改性制品八大应用 聚丙烯共混改性 PP/EVA共混体系 : 物理共混改性的方法分别制备出乙烯—醋酸乙烯含量为0～20wt％的聚丙烯(PP)／乙烯—醋酸乙烯(EVA)共混切片，以PP为皮层、PP／EVA共混物为芯层，采用熔融纺丝工艺制备出皮芯复合中空纤维。文中通过研究原材料的组成、EVA含量、复合比例、纺丝温度和挤出速率／卷绕速率匹配对熔融纺丝稳定性的影响，确定了最佳熔融纺丝工艺，同时对复合纤维的力学性能进行了测试。采用差示扫描量热分析仪(DSC)、声速仪、宽角X-射线衍射仪(WXRD)和扫描电子显微镜(SEM)等分析与检测手段对PP／EVA共混物及共混纤维进行相关性能测试，并经过浸泡，研究皮芯复合中空纤维对有机小分子物质的吸附性能。结果表明：1、当EVA含量为0～20wt％时，可以顺利的进行共混造粒。PP／EVA共混物的熔融指数随着EVA质量百分含量的增加而明显降低；随着温度的升高，共混物熔融指数在230℃后急剧升高，流动性明显改善；PP／EVA共混体系为热力学不相容体系。2、具有可纺性的PP／EVA共混物，经严格控制纺丝条件，可以纺制成一定直径且粗细均匀的皮芯复合中空纤维。最佳纺丝工艺条件为：EVA含量10wt％，皮芯复合比6／4，纺丝温度230℃，挤出速率39.69g／min，卷绕速率500m／min。3、随EVA含量的增加和拉伸倍数的增大，纤维的纤度和断裂强度单调减小。当EVA含量为10wt％，实际拉伸倍数为3.7时，纤维的纤度为9dtex，断裂强度和断裂伸长分别为3.0cN／dtex、39％。4、皮芯复合中空纤维通过纤维内部EVA中的极性基团吸附有机小分子物质，吸附量主要取决于纤维中EVA的含量。5、乙烯—醋酸乙烯与有机小分子物质的溶解度参数差异决定吸附量，两者的溶解度参数差异越小，吸附量越大，因此皮芯复合中空纤维对丙烯酸甲酯的吸附性能很好，对苯乙烯吸附性较好，对乙酸乙酯和柏树精油的吸附性相对较差。 6、拉伸倍数在0～4倍时，随着拉伸倍数的增加，纤维对有机小分子物质的吸附量降低；随着温度 的升高，纤维对有机小分子物质的吸附量在50℃时出现最大值. PP/TPEE共混体系：聚丙烯(PP)纤维是由等规聚丙烯经纺丝加工制得的纤维，具有质轻、强力高、 弹性好、化学稳定性好、制造成本低、再循环加工简便等特点，被广泛用于无纺布、卫生用品、绳 索等。但由于聚丙烯纤维大分子内不含任何极性基团，结构规整，结晶度高，疏水性强，分子内不 含能与染料发生作用的染座，所以丙纶的染色性能较差，严重影响了其在服用纺织品上的应用。因 此，对聚丙烯进行可染改性，是广大研究工作者一直关注的热点。其中在聚丙烯基体中通过加入含 染座的改性剂进行共混改性，是聚丙烯纤维可染改性的主要方法。但改性剂的添加，会对聚丙烯的 纺丝性能和纤维力学性能带来较大的影响，因此，选择适宜的改性添加剂及如何改善聚丙烯与改性 添加剂的相容性，是共混改性的难点。本文采用共混改性的方法，选用与PP溶解度参数较接近的聚 对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)与聚四亚甲基醚二醇（PTMG）的嵌段共聚物(TPEE)作为改性添加剂，分别 以乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)、聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯 (PP-g-GMA)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为相容剂，在双螺杆挤出机中按一定共混比例制得共混样 品；利用扫描电镜(SEM)、旋转流变仪、差示扫描量热仪(DSC)、X-射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TG) 《聚合物复合材料设计与加工》课程报告 题目：尼龙的增韧改性 专业：10材料化学 姓名：李玉海 学号：2010130101025 尼龙的增韧改性 摘要：尼龙66（PA66）具有良好的力学综合性能，并且耐油、耐磨耗和优良的加工性能，可替代有色金属和其他材料广泛应用于各行业。但是尼龙66在低温条件下和在干态条件下的冲击性能差，吸水性大，制品的性能和尺寸不稳定等性能缺点。本文将就其韧性性能进行改善，针对玻璃纤维增强聚酰胺材料韧性差的问题，对聚酰胺/玻璃纤维复合体系的增韧进行了研究，考察了玻璃纤维、改性聚合物对共混材料力学性能的影响。对PA/聚烯烃、PA/聚烯烃弹性体、不同类型PA合金等几类增韧体系进行了详细介绍。其中聚烯烃应用范围广泛。采用聚烯烃增韧与玻璃纤维共混，在保持复合材料拉伸强度和模量的同时，较大地提高了冲击强度，获得了综合力学性能优异的纤维增强聚酰胺材料。 关键词：聚酰胺玻璃纤维增强增韧共混改性 1.前言 当代高分子材料发展的一个重要方向就是通过对现有聚合物进行物理和化学改性，使其进一步高性能化、结构化和工程化。尼龙是聚酸胺类树脂的统称，常觅的有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙ll、尼龙12、尼龙46、尼龙MXD6、尼龙lUM等，目前产量占主导地位的是尼龙6和尼龙66，占总量的90％以上。尼龙作为当今第一大工程塑料，大多数品种为结晶型聚合物，大分子链中含有酰胺键（—CO—NH—），能形成氢键，其具有强韧、耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀等优异的特性，特别是耐磨性和自润滑性能优良，摩擦系数小，因而尼龙在与其他工程塑料的激烈竞争中稳步迅速增长，年消费量已经超过100万吨，年增长率为8%～10%，广泛应用于汽车家用电器及运动器材等零部件的制造。为适用聚酰胺在不同领域的发展，这就要求聚酰胺具有更高的机械强度，耐热性能。机械部件，铁路机车用聚酰胺均对PA的力学性能，尺寸稳定性提出了很高的要求。因此，对尼龙的改性始在必然，采用嵌段、接枝、共混、填充等改性技术和工艺得到关注和发展，使其向多功能发展，应用与更多领域。几年来，国内外聚酰股发展的重点是对现有品种通过多组分的共聚、共混或加入不同的添加剂等方 改性尼龙塑料主要改性技术手段 衡水金轮网销部讯：在通用尼龙塑料的基础上，通过物理、化学、机械等方式，经过填充、共混、增强等手段，改善尼龙塑料的性能，对强度、抗冲击性、阻燃性等机械性能得到改善和提高，使得塑料能适用在更多的环境条件。那么改性尼龙塑料有哪些改性技术手段呢？ 在改性手段上有物理改性和化学改性。物理改性是不发生化学反应，主要是物理混合过程。化学改性是在聚合物分子链上通过化学方法进行嵌段共聚、接枝共聚、交联与降解等反应，或者引入新的官能团而形成特定功能的高分子材料，主要的改性技术手段主要有：增强、增韧、填充、阻燃、耐候、合金。 ①增强 通过添加玻璃纤维、碳纤维等纤维状物质，与尼龙树脂经过双螺杆挤出机充分混炼挤出，能够明显改善材料的刚性强度和硬度。尼龙树脂本身具有很多固有的物理性能、化学性能和加工性能，经过挤出机混炼后，可以起到树脂的力学或其他性能，而树脂对材料可以起到粘合和传递载荷的作用。 ②增韧 有很多的材料韧性不足，可以通过加热韧性较好的材料或者超细无机材料，增加韧性和耐低温性能。常使用的增韧剂有马来酸酐POE、EPDM（三元乙丙橡胶），可以降低改性尼龙硬化后的脆性，提高冲击强度和伸长率。 ③填充 通过给尼龙加入矿物粉末，改善材料的刚性、硬度、耐热性等性能，常使用的填充剂有活性碳酸钙、云母、滑石粉，提高加工性能，降低成本。 ④阻燃 尼龙本身属于HB阻燃，在UL94中级别较低，在很多使用环境电子电器、汽车行业等对阻燃性要求较高，往往通过物理添加阻燃剂来获得阻燃性，阻燃剂添加的多少与阻燃性有直接的关系。常使用的阻燃剂有含卤阻燃剂和无卤阻燃剂两种，无卤阻燃剂更先进更环保一些，更受到大家的喜爱。 ⑤耐候 尼龙在低温下的耐寒能力是比较差的，和塑料一样固有一些低温脆性，使材料在低温下变脆。耐候性是指塑料制品因受到阳光照射、温度变化、风吹雨打等外界条件的影响，而出现褪色、变色、龟裂、粉化和强度下降等一系列老化现象，其中紫外线是促进老化的关键因素。可以添加抗紫外线剂、抗水解剂等来得到改善。 ⑥合金 尼龙合金是利用物理共混或化学接枝、共聚的方法，将两种或多种材料制备成高性能、功能化、专业化的一种材料，达到改善一种材料的性能或兼具更多性能的目的。往往采用的有PE合金、PP合金等，改性尼龙合金主要应用于汽车、办公设备、电子电器、包装材料等行业。 目录 一聚丙烯 (2) 1.1 聚丙烯的性能 (2) （1）优点 (2) （2）缺点 (2) 1.2 聚丙烯链的立体结构 (2) 1.3 聚丙烯的晶体结构 (3) 二聚丙烯改性 (3) 三聚丙烯填充与增强改性新材料 (4) 3.1 聚丙烯填充改性性能特点及发展趋势 (4) 3.2 常用填充材料 (5) 1、碳酸钙 (5) 2、滑石粉 (5) 3、高岭土 (5) 3.3 聚丙烯的增强改性 (5) 3.4 聚丙烯填充与增强改性新材料 (6) 1、碳酸钙与滑石粉填充改性聚丙烯 (6) 2、玻璃微珠改性聚丙烯新材料 (6) 3、云母填充改性PP (6) 4、玻璃纤维增强聚丙烯新材料 (7) 一聚丙烯 1.1 聚丙烯的性能 （1）优点 1）聚丙烯密度为0.90~0.91g/cm3，是通用塑料中最轻的一种； 2）具有优良的耐热性，长期使用温度可高达100~120℃，无载荷时使用温度可达150℃，是通用塑料中唯一能在水中煮沸，并能经受135℃的消毒温度的品种； 3）聚丙烯是一种非极性塑料，具有优良的化学稳定性，并且结晶度越高，化学稳定性越好，室温下只有强氧化性酸（如发烟硫酸、硝酸）对它有腐蚀作用。吸水性很小，吸水率不到0.01%； 4）力学强度、刚性和耐应力开裂都超过高密度聚乙烯，而且有突出的延伸性和抗弯曲疲劳性能； 5）电绝缘性能优良，特别是高频绝缘性好，击穿电压强度也高，加上吸水率低，可用于120℃的无线电、电视的耐热绝缘材料； 6）综合性能优异，易加工、生产成本低。 （2）缺点 1）聚丙烯的耐低温性能不如聚乙烯，脆化温度约为-30~-10℃，低温甚至室温下的抗冲击性能不佳，低温易脆； 2）在成型和使用中易受光、热、氧的作用而老化； 3）熔点较低、热变形温度低、抗蠕变性差、尺寸稳定性不好。 1.2 聚丙烯链的立体结构 丙烯用齐格勒-纳塔催化剂聚合后，所得聚合物的X射线构型有等规、间规和无规三种。在PP生产过程中，尽管采用不同的催化剂和不同的操作条件，但工业PP产品主要是等规PP（含有少量的无规物和间规物）。 尼龙的增韧改性 Prepared on 22 November 2020 《聚合物复合材料设计 与加工》课程报告 题目：尼龙的增韧改性 专业：10材料化学 姓名：李玉海 尼龙的增韧改性 摘要：尼龙66（PA66）具有良好的力学综合性能，并且耐油、耐磨耗和优良的加工性能，可替代有色金属和其他材料广泛应用于各行业。但是尼龙66在低温条件下和在干态条件下的冲击性能差，吸水性大，制品的性能和尺寸不稳定等性能缺点。本文将就其韧性性能进行改善，针对玻璃纤维增强聚酰胺材料韧性差的问题，对聚酰胺/玻璃纤维复合体系的增韧进行了研究，考察了玻璃纤维、改性聚合物对共混材料力学性能的影响。对PA/聚烯烃、PA/聚烯烃弹性体、不同类型PA合金等几类增韧体系进行了详细介绍。其中聚烯烃应用范围广泛。采用聚烯烃增韧与玻璃纤维共混，在保持复合材料拉伸强度和模量的同时，较大地提高了冲击强度，获得了综合力学性能优异的纤维增强聚酰胺材料。 关键词：聚酰胺玻璃纤维增强增韧共混改性 1.前言 当代高分子材料发展的一个重要方向就是通过对现有聚合物进行物理和化学改性，使其进一步高性能化、结构化和工程化。尼龙是聚酸胺类树脂的统称，常觅的有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙ll、尼龙12、尼龙46、尼龙MXD6、尼龙 lUM等，目前产量占主导地位的是尼龙6和尼龙66，占总量的90％以上。尼龙作为当今第一大工程塑料，大多数品种为结晶型聚合物，大分子链中含有酰胺键（—CO—NH—），能形成氢键，其具有强韧、耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀等优异的特性，特别是耐磨性和自润滑性能优良，摩擦系数小，因而尼龙在与其他工程塑料的激烈竞争中稳步迅速增长，年消费量已经超过100万吨，年增长率为8%～10%，广泛应用于汽车家用电器及运动器材等零部件的制造。为适用聚酰胺在不同领域的发展，这就要求聚酰胺具有更高的机械强度，耐热性能。机械部件，铁路机车用聚酰胺均对PA的力学性能，尺寸稳定性提出了很高的要求。因此，对尼龙的改性始在必然，采用嵌段、接枝、共混、填充等改性技术和工艺得到关注和发展，使其向多功能发展，应用与更多领域。几年来，国内外聚酰股发展的重点是对现有品种通过多组分的共聚、共混或加入不同的添加剂等方法，改进聚酰眩塑料的冲击性、热变形性、力学性能、阻燃性及成型加工性能。 2．国内外的技术情况 国内外学者对尼龙改性进行了大量的研究,近年来已有了新的进展,同时有了一些成熟的工业化产品，也获得了许多综合性能优良,加工性能好的产品。 尼龙自发明以来,生产能力和产量都居于五大通用工程塑料之首 (PA,Pc,PoM,PBT/PET,PPO)的第一位"美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂,于1939年实现工业化,20世纪50年代开始开发和生产注塑制品,以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求,因而被广泛用于电子电气、交通运输、机械设备及日常生活用品等领域,在经济中的地位日益显着"。 但于我国经济发展的需求和国外先进技术相比，差距是不言而喻的。目前我们应当重视将比较成熟的研究成果进行中试，直至规模生产，从而减低国内用户的生产成尼龙6的增韧性研究及应用前景
尼龙66改性的最新研究进展
聚丙烯的共混改性
尼龙的增韧改性.
改性尼龙塑料主要改性技术手段
聚丙烯及其改性材料简介
尼龙的增韧改性