1、高分子材料與工程高分子材料與工程 聚丙烯聚丙烯(PP)(PP)是一種應(yīng)用十分廣泛的塑料。是一種應(yīng)用十分廣泛的塑料。PPPP具具有原料來(lái)源豐富、合成工藝較簡(jiǎn)單、密度小、價(jià)格有原料來(lái)源豐富、合成工藝較簡(jiǎn)單、密度小、價(jià)格低、加工成型容易等優(yōu)點(diǎn)。低、加工成型容易等優(yōu)點(diǎn)。PPPP的拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)的拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度等都比低壓聚乙烯高，而且還有很突出的剛性和度等都比低壓聚乙烯高，而且還有很突出的剛性和耐折疊性，以及優(yōu)良的耐腐蝕性和電絕緣性。均聚耐折疊性，以及優(yōu)良的耐腐蝕性和電絕緣性。均聚PPPP的主要缺點(diǎn)是沖擊性能不足，特別是低溫條件下的主要缺點(diǎn)是沖擊性能不足，特別是低溫條件下易脆裂，且成型收縮率較大，

2、熱變形溫度不高，等易脆裂，且成型收縮率較大，熱變形溫度不高，等等。等。PPPP的耐磨性和染色性也有待提高。的耐磨性和染色性也有待提高。 通過(guò)改性，可以使通過(guò)改性，可以使PPPP的性能得到顯著改善。的性能得到顯著改善。 共混改性共混改性 物理改性物理改性 復(fù)合材料復(fù)合材料 增強(qiáng)填充改性增強(qiáng)填充改性 共聚改性共聚改性聚丙烯的改性方法聚丙烯的改性方法 化學(xué)改性化學(xué)改性 接枝改性接枝改性 交聯(lián)交聯(lián)PPPP 表面改性表面改性 這里主要講聚丙烯的共混改性。這里主要講聚丙烯的共混改性。 PPPP共混改性是物理改性中的一種重要技術(shù)。共混改性是物理改性中的一種重要技術(shù)。它是指用其他塑料、橡膠或熱塑性彈性體混入它

3、是指用其他塑料、橡膠或熱塑性彈性體混入PPPP中較大的中較大的晶球內(nèi)，以此改善晶球內(nèi)，以此改善PPPP的韌性和低溫脆性。的韌性和低溫脆性。按共混物組成可按共混物組成可分為塑一塑共混及橡一塑共混體系，其中較常見(jiàn)的是分為塑一塑共混及橡一塑共混體系，其中較常見(jiàn)的是PPPP高密度聚乙烯高密度聚乙烯(HDPE)(HDPE)、PPPP低密度聚乙烯低密度聚乙烯LDPE)LDPE)、PPPP尼尼龍等體系。常用的橡膠增韌龍等體系。常用的橡膠增韌PPPP體系有體系有PPPPEPR(EPR(乙丙橡膠乙丙橡膠) )、PPPPEPDM(EPDM(一元乙丙橡膠一元乙丙橡膠) )、PPPPSBS(SBS(苯乙烯一丁二烯苯苯

4、乙烯一丁二烯苯乙烯熱塑性彈性體乙烯熱塑性彈性體) )、PPPPBR(BR(順丁橡膠順丁橡膠) )和和PPPPPOEPOE等。等。PPPP還可采用三元共混體系，此時(shí)某些共混改性劑對(duì)改善還可采用三元共混體系，此時(shí)某些共混改性劑對(duì)改善PPPP的的脆化溫度有協(xié)同效應(yīng)，即三元共混體系的抗沖擊性能及其脆化溫度有協(xié)同效應(yīng)，即三元共混體系的抗沖擊性能及其他各項(xiàng)力學(xué)性能均優(yōu)于二元體系。他各項(xiàng)力學(xué)性能均優(yōu)于二元體系。下面主要介紹幾種塑料、橡膠和熱塑性彈性體對(duì)下面主要介紹幾種塑料、橡膠和熱塑性彈性體對(duì)PPPP共混增共混增韌改性。韌改性。一、一、PP/PEPP/PE共混體系共混體系PPPP為結(jié)晶性聚合物，其生成的球晶

5、較大，這是為結(jié)晶性聚合物，其生成的球晶較大，這是PPPP易于易于產(chǎn)生裂紋，沖擊性能較低的主要原因。若能使產(chǎn)生裂紋，沖擊性能較低的主要原因。若能使PPPP的晶體細(xì)的晶體細(xì)微化，則可使沖擊性能得到提高。微化，則可使沖擊性能得到提高。PPPP與與PEPE共混體系中，共混體系中，PPPP與與PEPE都是結(jié)晶性聚合物，它們都是結(jié)晶性聚合物，它們之間沒(méi)有形成共晶，而是各自結(jié)晶。但之間沒(méi)有形成共晶，而是各自結(jié)晶。但PPPP晶體與晶體與PEPE晶體之晶體之間發(fā)生相互制約作用，這種制約作用可破壞間發(fā)生相互制約作用，這種制約作用可破壞PPPP的球晶結(jié)構(gòu)，的球晶結(jié)構(gòu)，PPPP球晶被球晶被PEPE分割成晶片，使分割成

6、晶片，使PPPP不能生成球晶。隨著不能生成球晶。隨著PEPE用量用量增大，增大，PPPP晶體進(jìn)一步被細(xì)化。晶體進(jìn)一步被細(xì)化。PPPP晶體尺寸的變小，使其沖晶體尺寸的變小，使其沖擊性能得到提高。擊性能得到提高。PP/PEPP/PE共混物的沖擊性能研究表明：在共混物的沖擊性能研究表明：在PEPE含量為含量為11%11%時(shí)，沖時(shí)，沖擊強(qiáng)度達(dá)到擊強(qiáng)度達(dá)到65.6J/m,65.6J/m,未加未加PEPE的樣品為的樣品為60.8J/m60.8J/m；低溫沖擊；低溫沖擊強(qiáng)度在未加強(qiáng)度在未加PEPE時(shí)為時(shí)為24.6J/m24.6J/m，PEPE含量含量11%11%時(shí)為時(shí)為35.4J/m35.4J/m。PP/P

7、EPP/PE共混明顯提高共混明顯提高PPPP的沖擊強(qiáng)度，特別是低溫沖擊強(qiáng)度。的沖擊強(qiáng)度，特別是低溫沖擊強(qiáng)度。梁基照梁基照研究了研究了PP/LDPEPP/LDPE共混物的加工流動(dòng)性能，共混物的加工流動(dòng)性能，PP/LDPEPP/LDPE共共熔體流動(dòng)速率混物與熔體流動(dòng)速率混物與LDPELDPE質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系如圖所示。從圖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系如圖所示。從圖中可看出，中可看出，LDPELDPE可提高可提高PPPP熔體流動(dòng)速率，改善加工性能。熔體流動(dòng)速率，改善加工性能。PPPP與與PEPE相容性不好，應(yīng)添加相容劑。此外，交聯(lián)也是改進(jìn)相容性不好，應(yīng)添加相容劑。此外，交聯(lián)也是改進(jìn)PP/PEPP/PE體系性能的方法。

8、可在體系性能的方法?？稍赑P/PEPP/PE體系中添加三烯丙基異體系中添加三烯丙基異三聚氰酸酯（三聚氰酸酯（TAICTAIC），并進(jìn)行輻射交聯(lián)。），并進(jìn)行輻射交聯(lián)。姚占海姚占海等研究了等研究了PP/TAIC/PEPP/TAIC/PE共混體系的輻射增強(qiáng)相界面反應(yīng)，共混體系的輻射增強(qiáng)相界面反應(yīng)，SEMSEM的分析測(cè)的分析測(cè)試結(jié)果表明，在含有試結(jié)果表明，在含有0 02 24 46 68 8101012120 02020404060608080100100熔體流動(dòng)速率熔體流動(dòng)速率( (g/10ming/10min) )LDPELDPE含量含量/%/%PP/LDPEPP/LDPE共混物的熔體流動(dòng)速率與共

9、混物的熔體流動(dòng)速率與LDPELDPE含量的關(guān)系含量的關(guān)系的共混物中，主要分布在的共混物中，主要分布在共混物的相界面。由輻射引發(fā)的參與的界面反應(yīng)共混物的相界面。由輻射引發(fā)的參與的界面反應(yīng)，增強(qiáng)了不相容共混物的相間粘接，改善了共混物的相容，增強(qiáng)了不相容共混物的相間粘接，改善了共混物的相容性，提高了共混物的力學(xué)性能。性，提高了共混物的力學(xué)性能。二、二、PP/PP/尼龍（）共混體系尼龍（）共混體系聚酰胺（聚酰胺（PAPA）具有較高的強(qiáng)度、耐磨性和抗疲勞性，抗）具有較高的強(qiáng)度、耐磨性和抗疲勞性，抗沖擊性能較好，廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域。尼龍沖擊性能較好，廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域。尼龍6 6（PA6PA6）是）是PA

10、PA中中最韌的一種，它具有彈性好、沖擊和拉伸強(qiáng)度高、耐磨和加最韌的一種，它具有彈性好、沖擊和拉伸強(qiáng)度高、耐磨和加工流動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn)，但也存在吸水性大、吸水后沖擊強(qiáng)度和工流動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn)，但也存在吸水性大、吸水后沖擊強(qiáng)度和彈性模量下降、形狀和尺寸穩(wěn)定性變差等缺點(diǎn)。彈性模量下降、形狀和尺寸穩(wěn)定性變差等缺點(diǎn)。將將PPPP與與PA6PA6共混不僅可達(dá)到增韌共混不僅可達(dá)到增韌PPPP的目的，使其耐磨性的目的，使其耐磨性、剛性等得到改善，還可以改善、剛性等得到改善，還可以改善PA6PA6尺寸穩(wěn)定性等，克服了尺寸穩(wěn)定性等，克服了PPPP及及PA6PA6各自固有的缺點(diǎn)，性能上取長(zhǎng)補(bǔ)短，而且由于各自固有的缺點(diǎn)，性能

11、上取長(zhǎng)補(bǔ)短，而且由于PPPP價(jià)價(jià)格低廉。因此，對(duì)于格低廉。因此，對(duì)于PPPP與與PA6PA6共混，人們進(jìn)行了大量的研究共混，人們進(jìn)行了大量的研究。但。但PPPP是一個(gè)非極性的高聚物，在大分子鏈上無(wú)可反應(yīng)的是一個(gè)非極性的高聚物，在大分子鏈上無(wú)可反應(yīng)的基團(tuán)，其溶解度參數(shù)為基團(tuán)，其溶解度參數(shù)為8.29.28.29.2，而，而PA6PA6大分子鏈節(jié)中含有大分子鏈節(jié)中含有酰胺基團(tuán)，是一個(gè)極性很強(qiáng)的聚合物，其溶解度參數(shù)達(dá)酰胺基團(tuán)，是一個(gè)極性很強(qiáng)的聚合物，其溶解度參數(shù)達(dá)12.712.7，因此，因此，PPPP與與PA6PA6是嚴(yán)格的不相容體系。需要在共混物是嚴(yán)格的不相容體系。需要在共混物中加入增容劑，以改善體

12、系的相容性。中加入增容劑，以改善體系的相容性。PA/PP與增容PA/PP斷面的電鏡照片未增容的試樣分散相粒子粗大、光滑，界面粘結(jié)力弱，增未增容的試樣分散相粒子粗大、光滑，界面粘結(jié)力弱，增容處理的試樣分散相粒徑極小，界面模糊，幾乎成為均相。容處理的試樣分散相粒徑極小，界面模糊，幾乎成為均相。增容劑增容劑定義：定義：增容劑是指在共混體的聚合物組分之間起到增容劑是指在共混體的聚合物組分之間起到增加相容性和強(qiáng)化界面粘結(jié)作用的共聚物。增加相容性和強(qiáng)化界面粘結(jié)作用的共聚物。作用機(jī)理：作用機(jī)理：富集在兩相界面處，改善兩相之間的界面結(jié)合；富集在兩相界面處，改善兩相之間的界面結(jié)合；促進(jìn)分散相組分在共混物中的分散

13、。促進(jìn)分散相組分在共混物中的分散。 增容劑增容劑反應(yīng)型增容劑反應(yīng)型增容劑非反應(yīng)型增容劑非反應(yīng)型增容劑高分子增容劑高分子增容劑低分子增容劑低分子增容劑 非反應(yīng)型增容劑的應(yīng)用實(shí)例非反應(yīng)型增容劑的應(yīng)用實(shí)例A-B型型 PS PB PS-g-PB PP PA66 PP-g-PA66 A-C型型 PE PS CPE, SEBS PP PE EPDMC-D型型 PVC BR EVA PMMA PP SEBS PP,PE PA6, PA66 PP-g-MA, PP-g-AAPP,PE PET PP-g-AA, 含羧基含羧基PE馬來(lái)酸型增容劑；丙烯酸改性聚合物馬來(lái)酸型增容劑；丙烯酸改性聚合物反應(yīng)型增溶劑：反應(yīng)型

14、增溶劑：本身含有反應(yīng)基團(tuán)的增溶劑，在共混時(shí)能本身含有反應(yīng)基團(tuán)的增溶劑，在共混時(shí)能與其它聚合物含有的基團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成化學(xué)鍵增加與其它聚合物含有的基團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成化學(xué)鍵增加增容性增容性。表表 反應(yīng)型增容劑的應(yīng)用實(shí)例反應(yīng)型增容劑的應(yīng)用實(shí)例目前解決相容性的主要方法還是加入帶反應(yīng)性官能團(tuán)的目前解決相容性的主要方法還是加入帶反應(yīng)性官能團(tuán)的增容劑與增容劑與PA6PA6和和PPPP共混，使增容劑與共混，使增容劑與PA6PA6在共混過(guò)程中生成在共混過(guò)程中生成具有增容作用的共聚物，實(shí)現(xiàn)具有增容作用的共聚物，實(shí)現(xiàn)PA6PA6與與PPPP相容性共混，進(jìn)而影相容性共混，進(jìn)而影響響PP/PA6PP/PA6共混

15、物的微觀結(jié)構(gòu)和性能。早期的研究者認(rèn)為，共混物的微觀結(jié)構(gòu)和性能。早期的研究者認(rèn)為，共混過(guò)程中增容劑發(fā)生了遷移，分布到了共混過(guò)程中增容劑發(fā)生了遷移，分布到了PPPP和和PA6PA6兩相界面兩相界面上，減小了兩相界面張力，產(chǎn)生了一種強(qiáng)的物理相互作用上，減小了兩相界面張力，產(chǎn)生了一種強(qiáng)的物理相互作用，與液，與液液不相容體系的乳化機(jī)制相似。后來(lái)研究者發(fā)現(xiàn)液不相容體系的乳化機(jī)制相似。后來(lái)研究者發(fā)現(xiàn)，增容劑能與，增容劑能與PA6PA6反應(yīng)生成新的共聚物，正是該共聚物對(duì)反應(yīng)生成新的共聚物，正是該共聚物對(duì)PPPP、PA6PA6起實(shí)質(zhì)性的增容作用，即通過(guò)相間的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)起實(shí)質(zhì)性的增容作用，即通過(guò)相間的化學(xué)反應(yīng)，

16、產(chǎn)生類似于聚合物生類似于聚合物玻纖或礦物填料的偶聯(lián)機(jī)制，增容劑可玻纖或礦物填料的偶聯(lián)機(jī)制，增容劑可視為一種聚合物視為一種聚合物聚合物化學(xué)偶聯(lián)劑。已研究的增容劑主聚合物化學(xué)偶聯(lián)劑。已研究的增容劑主要是一些含有酸酐、羥基、羧基、環(huán)氧基、酯基和要是一些含有酸酐、羥基、羧基、環(huán)氧基、酯基和N-N-羥甲羥甲基酰胺基等的共聚物。這些共聚物都含有能與基酰胺基等的共聚物。這些共聚物都含有能與PA6PA6中的氨基中的氨基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的極性基團(tuán)，共混過(guò)程中形成的接枝共聚物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的極性基團(tuán)，共混過(guò)程中形成的接枝共聚物R-g-PA6R-g-PA6與與PPPP和和PA6PA6都有良好的相容性，由此改善了兩相間都有

17、良好的相容性，由此改善了兩相間的表面性質(zhì)，提高了相界面粘結(jié)，以改善兩者的相容性。的表面性質(zhì)，提高了相界面粘結(jié)，以改善兩者的相容性。PP-g-MAHPP-g-MAH是是PP/PA6PP/PA6的的高效增容劑。在高效增容劑。在PP/PA6PP/PA6共混體系中生共混體系中生成能夠改善共混物可成能夠改善共混物可混性的多重氫鍵使混性的多重氫鍵使PPPP和和PA6PA6更好的混合在更好的混合在一起一起 。PP-g-MAHPP-g-MAH通過(guò)接枝共聚制得，其主要方法有溶液接枝，熔通過(guò)接枝共聚制得，其主要方法有溶液接枝，熔融接枝，固相接枝，固相力化學(xué)接枝等。融接枝，固相接枝，固相力化學(xué)接枝等。 原料原料 基

18、本份數(shù)基本份數(shù) 價(jià)格（元價(jià)格（元/ /） PP 100 8200PP 100 8200納米納米CaCO3 12 200CaCO3 12 200 PA6 15 31000 PA6 15 31000 PP-g-MAH 25 14000PP-g-MAH 25 14000 合計(jì)合計(jì) 152 53400152 53400 通過(guò)通過(guò)PA6PA6用量對(duì)改性用量對(duì)改性PPPP的力學(xué)強(qiáng)度的影響分析：的力學(xué)強(qiáng)度的影響分析：隨著隨著PA6PA6用量的增加，用量的增加，PPPP的的沖擊強(qiáng)度呈現(xiàn)上升后降低沖擊強(qiáng)度呈現(xiàn)上升后降低的趨勢(shì)；當(dāng)?shù)内厔?shì)；當(dāng)PA6PA6用量在用量在1515份份時(shí)，改性時(shí)，改性PPPP的沖擊強(qiáng)度達(dá)的

19、沖擊強(qiáng)度達(dá)到最高，且拉伸強(qiáng)度和彎到最高，且拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度也幾乎在最高點(diǎn)。曲強(qiáng)度也幾乎在最高點(diǎn)。結(jié)論：結(jié)論：PA6PA6的韌性和強(qiáng)度都很高，的韌性和強(qiáng)度都很高，PA6PA6用量的增加可以提用量的增加可以提高改性高改性PPPP的韌性和強(qiáng)度。的韌性和強(qiáng)度。PA6PA6的最佳用量是的最佳用量是1515份。份。當(dāng)加入當(dāng)加入PP-g-MAHPP-g-MAH后，后，PP/PA6PP/PA6共混共混物的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均提物的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均提高。這是因?yàn)閮烧吖不鞎r(shí)相互排高。這是因?yàn)閮烧吖不鞎r(shí)相互排斥，難以互容。加入斥，難以互容。加入PP-g-MAHPP-g-MAH使使得兩個(gè)不相容聚合物通過(guò)親和

20、力得兩個(gè)不相容聚合物通過(guò)親和力取得協(xié)同效應(yīng)，增加了相容性，取得協(xié)同效應(yīng)，增加了相容性，所以混合的更均勻，從而改善共所以混合的更均勻，從而改善共混物各方面的性能?；煳锔鞣矫娴男阅?。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的最佳配方為：通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的最佳配方為：m（PP）/m（PA6）/m（CaCO3）/m（PP-g-MAH）=100/15/12/25 賈宏葛等研究了賈宏葛等研究了PP-g-MAH PP-g-MAH 對(duì)對(duì)PP/PA6 PP/PA6 共混物的力學(xué)性能共混物的力學(xué)性能的影響及微觀結(jié)構(gòu)。對(duì)于未增容的的影響及微觀結(jié)構(gòu)。對(duì)于未增容的PP/PA6PP/PA6共混體系，在偏共混體系，在偏光顯微鏡中，呈現(xiàn)出光顯微鏡中，呈現(xiàn)出

21、PA6PA6的細(xì)微晶粒散布在的細(xì)微晶粒散布在PPPP不規(guī)整的球晶不規(guī)整的球晶間，對(duì)于加入間，對(duì)于加入PP-g-MAHPP-g-MAH的共混物，增大了共混組分間的相的共混物，增大了共混組分間的相容性，進(jìn)而增強(qiáng)擴(kuò)散，使相界面彌散，界面層厚度加大分容性，進(jìn)而增強(qiáng)擴(kuò)散，使相界面彌散，界面層厚度加大分散均勻，呈現(xiàn)細(xì)微晶粒。散均勻，呈現(xiàn)細(xì)微晶粒。PP-g-MAHPP-g-MAH的加入使的加入使PP/PA6PP/PA6共混物共混物的拉伸強(qiáng)度提高，但添加量超過(guò)的拉伸強(qiáng)度提高，但添加量超過(guò)6%6%后有下降趨勢(shì)；后有下降趨勢(shì)；PP/PA6 PP/PA6 共混物的沖擊強(qiáng)度隨共混物的沖擊強(qiáng)度隨P-g-MAHP-g-M

22、AH添加量的增加而不斷提高，而添加量的增加而不斷提高，而當(dāng)添加量超過(guò)當(dāng)添加量超過(guò)7%7%時(shí)，沖擊強(qiáng)度基本不變。時(shí)，沖擊強(qiáng)度基本不變。 李建華等研究了李建華等研究了PP-g-MAH PP-g-MAH 對(duì)對(duì)PP/PA6 PP/PA6 體系的增容作用。體系的增容作用。發(fā)現(xiàn)加入一定量的發(fā)現(xiàn)加入一定量的PP-g-MAHPP-g-MAH比未加入相容劑的比未加入相容劑的PP/PA6PP/PA6共混共混物的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率高；物的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率高；SEMSEM分析顯示，未加分析顯示，未加PP-g-PP-g-MAHMAH時(shí)，呈現(xiàn)明顯的時(shí)，呈現(xiàn)明顯的“海島海島”結(jié)構(gòu)，加入結(jié)構(gòu)，加入PP-g-MAHPP-

23、g-MAH后，共后，共混物仍呈兩相結(jié)構(gòu)，但界面模糊，分散相球晶的粒徑減小混物仍呈兩相結(jié)構(gòu)，但界面模糊，分散相球晶的粒徑減小，兩相互容性得到提高。，兩相互容性得到提高。PP-g-MAHPP-g-MAH的。加入使分散相尺寸的。加入使分散相尺寸明顯減小，粒徑更加均勻，界面相形態(tài)明顯改善。明顯減小，粒徑更加均勻，界面相形態(tài)明顯改善。 伍玉嬌等研究了伍玉嬌等研究了POE-g-MAHPOE-g-MAH作為相容劑對(duì)作為相容劑對(duì)PP/PA6PP/PA6共混體共混體系相容性、形態(tài)結(jié)構(gòu)和宏觀力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，系相容性、形態(tài)結(jié)構(gòu)和宏觀力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，在在PP/PA6PP/PA6共混體系中加入相容劑

24、共混體系中加入相容劑POE-g-MAHPOE-g-MAH，不僅能夠顯著，不僅能夠顯著改善改善PP/PA6PP/PA6共混物的相容性，明顯降低分散相的粒徑，而共混物的相容性，明顯降低分散相的粒徑，而且能夠使且能夠使PP/PA6PP/PA6共混物在保持較高的拉伸強(qiáng)度和彈性模量共混物在保持較高的拉伸強(qiáng)度和彈性模量的同時(shí)，大幅度地提高共混物的缺口沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)的同時(shí)，大幅度地提高共混物的缺口沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，與純率，與純PPPP相比提高幅度分別達(dá)到相比提高幅度分別達(dá)到195.3%195.3%和和778.8%778.8%。徐娜。徐娜等采用等采用MAH MAH 接枝（氫化苯乙烯接枝（氫化苯乙烯/

25、/丁二烯丁二烯/ /苯乙烯）共聚物（苯乙烯）共聚物（SEBS-g-MAHSEBS-g-MAH）作為增容劑，研究了增容劑用量對(duì)）作為增容劑，研究了增容劑用量對(duì)PP/PA6PP/PA6共共混體系相態(tài)結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，混體系相態(tài)結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，SEBS-g-SEBS-g-MAHMAH明顯改善了兩相的相容性，并使共混物的缺口沖擊強(qiáng)度明顯改善了兩相的相容性，并使共混物的缺口沖擊強(qiáng)度得到顯著提高。共混物沖擊斷面形貌的分析表明，共混物得到顯著提高。共混物沖擊斷面形貌的分析表明，共混物發(fā)生了明顯的脆韌轉(zhuǎn)變。發(fā)生了明顯的脆韌轉(zhuǎn)變。三、三、PP/PP/彈性體共混體系彈性體共混體系 與

26、彈性體共混，是與彈性體共混，是PPPP增韌改性的主要方法。增韌改性的主要方法。PP/PP/彈性體彈性體共混體系是彈性體增韌塑料的代表性體系，其研究已有數(shù)共混體系是彈性體增韌塑料的代表性體系，其研究已有數(shù)十年的歷史，早已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。常用與十年的歷史，早已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。常用與PPPP共混的彈性體共混的彈性體有三元乙丙橡膠（有三元乙丙橡膠（EPDMEPDM）、乙丙橡膠（）、乙丙橡膠（EPREPR）、乙烯）、乙烯-1-1-辛辛烯共聚物（烯共聚物（POEPOE）、）、SBSSBS、SBRSBR等。等。 PP/ PP/彈性體共混可以是二元體系，也可以添加第三種聚彈性體共混可以是二元體系，也可以添加第三種

27、聚合物而成為三元體系。在二元體系中，合物而成為三元體系。在二元體系中，EPDMEPDM、POEPOE對(duì)對(duì)PPPP的增的增韌效果最佳，韌效果最佳，EPREPR也常用于也常用于PPPP的增韌改性。也可以在的增韌改性。也可以在PP/PP/彈彈性體二元體系中添加無(wú)機(jī)納米顆粒（如納米碳酸鈣），制性體二元體系中添加無(wú)機(jī)納米顆粒（如納米碳酸鈣），制備備PP/PP/彈性體彈性體/ /無(wú)機(jī)納米顆粒三元共混體系，使沖擊強(qiáng)度進(jìn)無(wú)機(jī)納米顆粒三元共混體系，使沖擊強(qiáng)度進(jìn)一步提高。一步提高。1 1、彈性體對(duì)、彈性體對(duì)PPPP的增韌機(jī)理的增韌機(jī)理 彈性體作為分散相分散在彈性體作為分散相分散在PPPP基體中，有引發(fā)銀紋和剪切基

28、體中，有引發(fā)銀紋和剪切帶的作用。均聚帶的作用。均聚PPPP自身抗沖擊強(qiáng)度很低，為脆性基體，增自身抗沖擊強(qiáng)度很低，為脆性基體，增韌機(jī)理應(yīng)以引發(fā)銀紋為主；共聚韌機(jī)理應(yīng)以引發(fā)銀紋為主；共聚PPPP自身抗沖擊強(qiáng)度較高，自身抗沖擊強(qiáng)度較高，為韌性基體，增韌機(jī)理應(yīng)以引發(fā)剪切帶為主。此外，為韌性基體，增韌機(jī)理應(yīng)以引發(fā)剪切帶為主。此外，PPPP為為結(jié)晶聚合物，且易于生成大的球晶，這是結(jié)晶聚合物，且易于生成大的球晶，這是PPPP脆性的主要原脆性的主要原因。彈性體分散相粒子可以抑制因。彈性體分散相粒子可以抑制PPPP的結(jié)晶，使其形成微的結(jié)晶，使其形成微晶，這也是彈性體使晶，這也是彈性體使PPPP增韌的重要機(jī)理。彈

29、性體改性的共增韌的重要機(jī)理。彈性體改性的共混物的結(jié)晶晶粒明顯細(xì)化?；煳锏慕Y(jié)晶晶粒明顯細(xì)化。 彈性體增韌彈性體增韌PP PP 是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程, ,其影響因素很多主其影響因素很多主要包括要包括: PP : PP 種類和結(jié)晶狀態(tài)種類和結(jié)晶狀態(tài), ,彈性體的種類、含量、分散彈性體的種類、含量、分散狀態(tài)狀態(tài), ,分散相與連續(xù)相之間的相容性、界面特征以及共混體分散相與連續(xù)相之間的相容性、界面特征以及共混體系的形態(tài)等。系的形態(tài)等。1. 1 1. 1 PP PP 種類及結(jié)晶狀態(tài)對(duì)增韌效果的影響種類及結(jié)晶狀態(tài)對(duì)增韌效果的影響基體樹(shù)脂不同基體樹(shù)脂不同, ,彈性體增韌效果也不盡相同彈性體增韌效果也

30、不盡相同, ,共聚共聚PP PP 比比均聚均聚PP PP 有明顯的增韌效果有明顯的增韌效果, ,而且后者很難達(dá)到高韌性。橡而且后者很難達(dá)到高韌性。橡膠相的加入對(duì)膠相的加入對(duì)PP PP 的結(jié)晶度和結(jié)晶狀態(tài)有重要影響。近幾年的結(jié)晶度和結(jié)晶狀態(tài)有重要影響。近幾年來(lái)的有關(guān)研究表明來(lái)的有關(guān)研究表明: : 晶型的產(chǎn)生有利于晶型的產(chǎn)生有利于PP PP 韌性的提高。當(dāng)韌性的提高。當(dāng) 晶型的結(jié)晶度達(dá)晶型的結(jié)晶度達(dá)1316 %1316 %時(shí)時(shí),PP ,PP 抗沖擊韌性達(dá)最高。西工大抗沖擊韌性達(dá)最高。西工大的黃英等對(duì)的黃英等對(duì)PPPEPDMPPPEPDM共混體系的結(jié)晶行為研究發(fā)現(xiàn)共混體系的結(jié)晶行為研究發(fā)現(xiàn), ,當(dāng)當(dāng)

31、EPDM EPDM 用量為用量為30 %30 %40 %40 %時(shí)時(shí), ,體系沖擊強(qiáng)度劇增體系沖擊強(qiáng)度劇增, ,而此時(shí)而此時(shí) 晶型含量晶型含量達(dá)達(dá)13.2 %13.2 %。竇強(qiáng)等人。竇強(qiáng)等人 將自制的將自制的 晶型成核劑分別用與晶型成核劑分別用與PP/POE,PP/PBR PP/POE,PP/PBR 兩種體系中兩種體系中, , 發(fā)現(xiàn)與加入前相比發(fā)現(xiàn)與加入前相比, -20 , -20 時(shí)兩體系的缺口沖擊強(qiáng)度變化是時(shí)兩體系的缺口沖擊強(qiáng)度變化是:PPPPOE :PPPPOE 的沖擊強(qiáng)度在質(zhì)的沖擊強(qiáng)度在質(zhì)量比量比95/5 95/5 時(shí)劇增時(shí)劇增, , 約為原來(lái)的約為原來(lái)的115 115 倍倍,PP/P

32、BR,PP/PBR在質(zhì)量比在質(zhì)量比90/10 90/10 時(shí)劇增為原來(lái)的時(shí)劇增為原來(lái)的112 112 倍倍, , 說(shuō)明在說(shuō)明在PP PP 增韌體系中采用增韌體系中采用 晶型成核劑晶型成核劑, , 可以較大幅度的提高材料的沖擊性能。竇強(qiáng)可以較大幅度的提高材料的沖擊性能。竇強(qiáng)等人認(rèn)為其原因是等人認(rèn)為其原因是 晶型成核劑的加入可使晶型成核劑的加入可使 晶型晶型PP PP 轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 晶型晶型PPPP。1. 2 1. 2 彈性體種類對(duì)彈性體種類對(duì)PP PP 增韌效果的影響增韌效果的影響彈性體種類不同彈性體種類不同, ,用于增韌用于增韌PP PP 的效果也有差異。目前的效果也有差異。目前, ,用于用于

33、PP PP 增韌的彈性體有增韌的彈性體有EPDM (EPDM (三元乙丙橡膠三元乙丙橡膠) ) 、SBS (SBS (苯苯乙烯乙烯- -丁二烯共聚物丁二烯共聚物) ) 、SBR (SBR (丁苯橡膠丁苯橡膠) ) 、NBR (NBR (丁腈丁腈橡膠橡膠) ) 、EPR (EPR (乙丙橡膠乙丙橡膠) ) 、BR (BR (聚丁二烯聚丁二烯) ) 、IBR(IBR(聚異丁聚異丁烯烯) ) 、PO (PO (聚烯烴熱塑性彈性體聚烯烴熱塑性彈性體) ) 、POE(POE(乙烯乙烯-1-1-辛烯共聚辛烯共聚物物) ) 、CPE (CPE (氯化聚乙烯氯化聚乙烯) ) 等。其中等。其中POE POE 綜

34、合增韌效果較優(yōu)綜合增韌效果較優(yōu)。POEPOE增韌效果優(yōu)于增韌效果優(yōu)于EPDMEPDM。但在實(shí)際應(yīng)用中。但在實(shí)際應(yīng)用中, ,由于經(jīng)濟(jì)等由于經(jīng)濟(jì)等原因原因, ,應(yīng)用最多的還是應(yīng)用最多的還是EPDMEPDM。 增韌體系彈性體含量過(guò)低時(shí)增韌體系彈性體含量過(guò)低時(shí), , 其基體微粒易連接成網(wǎng)其基體微粒易連接成網(wǎng), ,獨(dú)獨(dú)立分散顆粒數(shù)目少立分散顆粒數(shù)目少, , 相界面也小相界面也小, , 同時(shí)導(dǎo)致同時(shí)導(dǎo)致PP PP 結(jié)晶態(tài)的變結(jié)晶態(tài)的變化化, , 從而影響韌性的提高。彈性體含量過(guò)高時(shí)從而影響韌性的提高。彈性體含量過(guò)高時(shí), , 體系的楊體系的楊氏模量、拉伸強(qiáng)度和軟化點(diǎn)溫度、玻璃化溫度又會(huì)下降氏模量、拉伸強(qiáng)度和

35、軟化點(diǎn)溫度、玻璃化溫度又會(huì)下降, ,影影響體系的綜合性能。所以響體系的綜合性能。所以, ,適易的增韌劑含量有利于適易的增韌劑含量有利于PP PP 增增韌效果和體系綜合性能的提高。韌效果和體系綜合性能的提高。1. 3 1. 3 相容性對(duì)相容性對(duì)PP PP 增韌效果的影響增韌效果的影響當(dāng)分散相與連續(xù)相有很好的相容性當(dāng)分散相與連續(xù)相有很好的相容性, ,界面粘接很好界面粘接很好, ,從而從而可取得理想的增韌效果。由表可取得理想的增韌效果。由表1 1可以發(fā)現(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)PP/SBR PP/SBR 力學(xué)性能力學(xué)性能最優(yōu)。原因是最優(yōu)。原因是SBR SBR 有較多非極性側(cè)基有較多非極性側(cè)基, ,與非極性的與非極性

36、的PPPP基體基體相容性好。而相容性好。而B(niǎo)R ,CPE BR ,CPE 的極性與的極性與PP PP 相差較大相差較大, ,所以較難相所以較難相容容, , 因而增韌效果不及前者。因而增韌效果不及前者。2 2、PP/EPDMPP/EPDM共混體系共混體系 EPDM EPDM是最常用于是最常用于PPPP增韌的彈性體。汽車工業(yè)所用的增韌的彈性體。汽車工業(yè)所用的PPPP保保險(xiǎn)杠，通常就是險(xiǎn)杠，通常就是PP/EPDMPP/EPDM的共混體系，是的共混體系，是PP/PP/彈性體共混物彈性體共混物的重要應(yīng)用范例。采用一種共聚的重要應(yīng)用范例。采用一種共聚PPPP與與EPDMEPDM制備共混材料，制備共混材料，

37、表表1 1 SBR ,BR ,PE - C SBR ,BR ,PE - C 與與PP PP 共混物的力學(xué)性能共混物的力學(xué)性能PPPPPP橡膠配比橡膠配比( (質(zhì)量比質(zhì)量比) ) PP/SBR PP/SBR PP/BR PP/BRPP/PE - CPP/PE - C拉伸強(qiáng)度Mpa缺口沖擊強(qiáng)度/kJm- 2拉伸強(qiáng)度MPa缺口沖擊強(qiáng)度/kJm- 2拉伸強(qiáng)度MPa缺口沖擊強(qiáng)度/kJm- 2100/032.43.4932.43.4932.43.4995/533.65.1426.95.3433.23.5290/1032.25.7623.15.2232.585/1531.710.022.65.9628.53

38、.6380/2029.97.2621.95.7328.23.6675/1526.56.7919.75.6524.14.24其簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度如表其簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度如表2 2所示?？梢钥闯?，所示?？梢钥闯?，EPDMEPDM使使PPPP的的缺口沖擊強(qiáng)度顯著提高。添加納米缺口沖擊強(qiáng)度顯著提高。添加納米CaCO3CaCO3后，缺口沖擊強(qiáng)度后，缺口沖擊強(qiáng)度進(jìn)一步提高。進(jìn)一步提高。表表2 2 共聚共聚PP/EPDMPP/EPDM共混體系的缺口沖擊強(qiáng)度共混體系的缺口沖擊強(qiáng)度 序號(hào)序號(hào) 配比（質(zhì)量份）配比（質(zhì)量份）缺口沖擊強(qiáng)度缺口沖擊強(qiáng)度（2323）/ /（KJ/m2)KJ/m2) 共聚PP EPDM 納

39、米CaCO3 1 100 0 17.5 2 100 4 21.4 3 100 8 36.5 4 100 8 8 46.33 3、PP/POEPP/POE共混體系共混體系 POE POE（乙烯（乙烯-1-1-辛烯共聚物）是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的新型熱塑性辛烯共聚物）是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的新型熱塑性彈性體，已應(yīng)用于塑料增韌等領(lǐng)域。彈性體，已應(yīng)用于塑料增韌等領(lǐng)域。PP/POEPP/POE共混體系已得共混體系已得到大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用。采用一種共聚到大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用。采用一種共聚PPPP與與POEPOE制備共混材制備共混材料，其缺口沖擊強(qiáng)度如表料，其缺口沖擊強(qiáng)度如表3 3所示。所示。表表3 3 共聚共聚PP/POEPP

40、/POE共混體系的缺口沖擊強(qiáng)度共混體系的缺口沖擊強(qiáng)度 序號(hào)序號(hào) 配比配比/ /質(zhì)量份質(zhì)量份缺口沖擊強(qiáng)度缺口沖擊強(qiáng)度（2323）/ /（KJ/m2)KJ/m2) 共聚PP POE 1100 12.1 2 100 18 50.2 3100 25 59.9PPPPPOEPOE共混物的相結(jié)構(gòu)共混物的相結(jié)構(gòu)屬于屬于“海一島海一島”結(jié)構(gòu)，海相結(jié)構(gòu)，海相( (連續(xù)連續(xù)相相) )為為PPPP，島相，島相( (分散相分散相) )為為POEPOE。遵循。遵循橡塑共混原理，共混塑共混原理，共混物中分散相的粒徑大小對(duì)共混物的性能影響很大，在最佳物中分散相的粒徑大小對(duì)共混物的性能影響很大，在最佳粒徑范圍內(nèi)，粒徑小時(shí)，對(duì)

41、共混物的物理性能有較好的貢粒徑范圍內(nèi)，粒徑小時(shí)，對(duì)共混物的物理性能有較好的貢獻(xiàn)。獻(xiàn)。POEPOE的粒徑比的粒徑比EPDMEPDM小，且尺寸較均勻。塑料共混彈性體小，且尺寸較均勻。塑料共混彈性體有幾種增韌機(jī)理，有幾種增韌機(jī)理，POEPOE對(duì)對(duì)PPPP增韌改性符合銀紋一剪切帶機(jī)理增韌改性符合銀紋一剪切帶機(jī)理：脆性基體內(nèi)加人彈性體后，在外來(lái)沖擊力作用下，彈性：脆性基體內(nèi)加人彈性體后，在外來(lái)沖擊力作用下，彈性體可引發(fā)大量銀紋，而基體則產(chǎn)生剪切屈服，主要靠銀紋體可引發(fā)大量銀紋，而基體則產(chǎn)生剪切屈服，主要靠銀紋、剪切帶吸收能量。具體過(guò)程為：產(chǎn)生銀紋進(jìn)一步發(fā)展并、剪切帶吸收能量。具體過(guò)程為：產(chǎn)生銀紋進(jìn)一步發(fā)

42、展并將終止于另一彈性體或剪切帶；同時(shí)銀紋與銀紋、銀紋與將終止于另一彈性體或剪切帶；同時(shí)銀紋與銀紋、銀紋與剪切帶之間相互作用；如銀紋與銀紋相遇時(shí)，會(huì)使銀紋轉(zhuǎn)剪切帶之間相互作用；如銀紋與銀紋相遇時(shí)，會(huì)使銀紋轉(zhuǎn)向或支化；銀紋前峰處的應(yīng)力集中，可以誘發(fā)新的剪切帶向或支化；銀紋前峰處的應(yīng)力集中，可以誘發(fā)新的剪切帶。所有這些作用，都會(huì)大大緩解材料的沖擊破壞過(guò)程，并。所有這些作用，都會(huì)大大緩解材料的沖擊破壞過(guò)程，并增加破壞過(guò)程的能量，從而提高材料韌性。由增韌理論可增加破壞過(guò)程的能量，從而提高材料韌性。由增韌理論可知，添加相同質(zhì)量的知，添加相同質(zhì)量的POEPOE彈性體粒子粒徑越小彈性體粒子粒徑越小( (平均粒徑平均粒徑0 04um) 4um) ，分布越均勻，其作為應(yīng)力集中點(diǎn)時(shí)就能引發(fā)更多的，分布越均勻，其作為應(yīng)力集中點(diǎn)時(shí)就能引發(fā)更多的銀紋，消耗大量的能量；大量銀紋之間相互干擾，降低了銀紋，消耗大量的能量；大量銀紋之間相互干擾，降低了銀紋端的應(yīng)力，阻礙了銀紋的進(jìn)一步擴(kuò)展，能有效中止銀銀紋端的應(yīng)力，阻礙了銀紋的進(jìn)一步擴(kuò)展，能有效中止銀紋。從斷裂機(jī)