淺析聚丙烯（pp）的改性方法.doc

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1、淺析聚丙烯(PP)的改性方法［摘要］聚丙烯作為某些目標(biāo)產(chǎn)品的原料或?qū)Ｓ昧?，它的綜合性能還需耍提高，這就需要對(duì)反應(yīng)器后產(chǎn)品作一定的改性，英改性方法有化學(xué)改性與物理改性。［關(guān)鍵詞］聚丙烯、改性、PP、共聚、塑料中圖分類號(hào)：TQ325.14文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào):1009-914X(2013)33-0109-01"亠?、?刖B聚丙烯(PP)具有密度小、剛性好、強(qiáng)度高、耐撓曲、耐化學(xué)腐蝕、絕緣性好等優(yōu)點(diǎn)，不足之處是其性能低溫沖擊性能較差、易老化、成型收縮率大。聚丙烯用途廣泛，用于農(nóng)業(yè)、汽車工業(yè)、建筑材料、機(jī)械電子等在內(nèi)的諸多

2、領(lǐng)域。開拓聚內(nèi)烯在重大產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的市場(chǎng)，取代其他塑料，所憑借的因素一是聚丙烯物美價(jià)廉、二是聚丙烯改性的進(jìn)展。一、聚丙烯的化學(xué)改性聚丙烯的化學(xué)改性是指通過化學(xué)方法改變聚丙烯分子鏈上的原子或原子團(tuán)的種類及組合方式的改性方法。經(jīng)化學(xué)改性后的聚丙烯，其分子鏈結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而對(duì)材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)或織態(tài)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，改變材料性能，因此，通過化學(xué)改性可以得到具有不同應(yīng)用性能的新材料。1、聚丙烯的共聚改性以丙烯單體為主的共聚改性可在一定程度上增進(jìn)均聚PP的沖擊性能、透明性和加工流動(dòng)性，它是提高PP韌性，尤其是低溫韌性的最有效的手段之一

3、。將丙烯、乙烯混合在一起聚合，其聚合物主鏈中無規(guī)則地分布著丙烯和乙烯鏈段，乙烯則起著阻止聚合物結(jié)品的作用，當(dāng)乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到20%時(shí)結(jié)晶便很困難，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%時(shí)就完全無定形，成為無規(guī)共聚物，其特點(diǎn)是結(jié)晶度低、透明性好、沖擊強(qiáng)度增大等。采用Zieglar催化劑或茂金屬催化劑可以制備立構(gòu)嵌段聚丙烯（又稱為熱塑性彈性聚丙烯，Thermoplasticelastomer）o由于在分子鏈上同時(shí)含有等規(guī)和無規(guī)兩種鏈段，因此具有低的初始彈性模量，相對(duì)高的拉伸強(qiáng)度，低的蠕變性能以及高的可逆形變。嵌段共聚物與等規(guī)共聚物相比，低溫

4、性能優(yōu)良，耐沖擊性好；與等規(guī)PP和各種熱塑性高聚物的共混物相比，剛性降低不大。Exxon公司采用雙茂金屬催化劑在單反應(yīng)器中制備了雙峰分布的丙烯-乙烯共聚物，其加工溫度范圍大約為26°C,比常用的聚丙烯共聚物的加工溫度范圍（約15°C）寬，克服了單峰茂金屬聚丙烯樹脂加工溫度范圍窄的缺點(diǎn)，在生產(chǎn)B0IT薄膜時(shí)拉伸更均勻且不易破裂，并可以在低于傳統(tǒng)聚丙烯的加工溫度下生產(chǎn)性能良好的聚丙烯薄膜。浙江大學(xué)合成3種新型非橋聯(lián)二前錯(cuò)茂催的存在下，與PP在擠出機(jī)中熔融共混完成接枝反應(yīng)（或者與丙烯單體共聚），然后在水的作用下，硅烷水解成

5、硅醇，經(jīng)縮合脫水而交聯(lián)。該技術(shù)的關(guān)鍵是在接枝反應(yīng)時(shí)必須嚴(yán)格監(jiān)控，防止PP降解。2、聚內(nèi)烯的接枝改性20世紀(jì)80年代初，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，對(duì)PP的耐熱性能提出了更高的要求。將PP的熱變形溫度提高到100°C,僅靠機(jī)械共混的辦法是難以達(dá)到的，而交聯(lián)是比較有效的途徑之一。交聯(lián)改性可分為輻射交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)。其主要區(qū)別在于引起交聯(lián)反應(yīng)活性源的生成機(jī)理不同。交聯(lián)過程是用帶有烯類雙鍵的三官能團(tuán)的有機(jī)硅烷在少量過氧化物的存在下，與PP在擠出機(jī)屮熔融共混完成接枝反應(yīng)（或者與丙烯單體共聚），然后在水的作用下硅烷水解成硅醇，經(jīng)縮合脫水而

6、交聯(lián)。該技術(shù)的關(guān)鍵是在接枝反應(yīng)時(shí)必須嚴(yán)格監(jiān)控，防止PP降解。交聯(lián)改性聚丙烯技術(shù)是通過選擇合理的引發(fā)劑和助交聯(lián)劑及體系，防止聚丙烯降解，實(shí)現(xiàn)聚丙烯的可控交聯(lián)，交聯(lián)后的材料力學(xué)性能大幅度提高，同時(shí)，交聯(lián)改性聚丙烯還可獲得高的熔體強(qiáng)度，應(yīng)用于聚丙烯的發(fā)泡成型。二、聚丙烯的物理改性物理改性由于工藝過程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，所制得材料性能優(yōu)良，近年來已成為高分子材料一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。常用的改性方法主要有共混改性、填充改性、增強(qiáng)改性等。1、共混改性共混是一種簡(jiǎn)單而有效的物理改性方法，將兩種或兩種以上的高聚物共混時(shí)，可制得兼有這些高聚

7、物性質(zhì)的混合物，即合金。共混體系在宏觀上是均勻的，而微觀上是非均勻的，它的宏觀特性主要決定于組分材料性能、物料配比和微觀結(jié)構(gòu)，如分散相的分布與界面狀況。將乙丙橡膠、天然橡膠、三元乙丙橡膠、苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物、乙烯一乙酸乙烯共聚物籌各種彈性體摻入其中進(jìn)行共混改性，利用彈性體微粒來吸收部分沖擊能，并作為應(yīng)力集中劑來誘發(fā)和抑制裂紋增長，從而使卩卩中脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)檠有詳嗔?，大幅度提高其沖擊強(qiáng)度,可以改善PP的韌性。彈性體雖然可以大幅度提高聚丙烯的韌性，卻極地降低了材料的剛性和強(qiáng)度。PP與剛性聚合物共混則可在增韌

8、的同時(shí)保持材料的剛性，還可使體系的其他性能得以協(xié)同提高。常用的剛性體主要是聚苯醯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、尼龍等。由于這些剛性體均是極性聚合物,與PP的相容性較差，呈現(xiàn)明顯的相分離現(xiàn)象，共混物的韌性比基體PP還差。因此在共混時(shí)必須加入增溶劑，有時(shí)也采用原位增溶來改善相容性，進(jìn)而提高PP的力學(xué)性能。2、填充及纖維增強(qiáng)改性在聚合物中填充各種填料的最初