化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料010年第8卷第4期Chemical Propellants Polymeric MaterialsPBH改性聚丙烯性能研究王宏翡1,王波2(1.韓泰輪胎有限公司,上海200233;2.國家輪胎及橡膠制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,山東青島266061)摘要:采用丁烯-1與己烯-1共聚物(PBH)熱塑性彈性體對聚丙烯(PP)進(jìn)行共混改性,研究了PP共混物的力學(xué)性能和熱性能。結(jié)果表明:隨著PBH含量的增加,共混物的沖擊強(qiáng)度、斷裂伸長率和熔融指數(shù)都有增大的趨勢,而拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、硬度和耐熱溫度均有一定的下降。關(guān)鍵詞:聚丙烯;PBH;共混改性中圖分類號:TQ325.14文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-2191(2010)04-0059-03聚丙烯(PP)作為最重要的通用塑料之一,有1.3試樣制備著優(yōu)良的綜合性能,是當(dāng)今世界最具發(fā)展?jié)摿Φ幕w和改性體用量均為質(zhì)量份,其中以PP熱塑性塑料之一。但由于其韌性差,低溫抗沖性用量為100質(zhì)量份計(jì)。能差,大大影響了其使用范圍。為了增加PP韌按配方準(zhǔn)確稱量基體和改性體的量,在(170性,優(yōu)化其性能,國內(nèi)外進(jìn)行了大量的PP增韌±5)℃雙輥上塑煉,再在(180±5)℃平板硫化機(jī)改性研究,并在共聚和共混方面取得了突破性進(jìn)上模壓10min,冷卻10min,經(jīng)萬能制樣機(jī)和沖展。除了傳統(tǒng)的改性以及近幾年研究較多的乙烯片機(jī)加工,制得試樣,進(jìn)行性能測試。與辛烯-1共聚物(POE)彈性體增韌以外,還有14性能測試無機(jī)剛性粒子、納米粒子增韌研究。拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率按GB528-1992測筆者采用丁烯-1和己烯-1的共聚物(PBH)試,試樣為1型;洛氏硬度按GB9342-1988改性PP的性能,并探討PP/彈性體二元共混體系測試;維卡軟化點(diǎn)溫度按GB1633-1979測試;的加工性能,包括拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、彎曲熔體指數(shù)按GB3682-1983測試;沖擊強(qiáng)度按強(qiáng)度、斷裂伸長率、硬度、耐熱性能等。GB1043-1993測試;彎曲強(qiáng)度按GB1042一1實(shí)驗(yàn)部分1992測試。1.1原料2結(jié)果與討論P(yáng)P:CJs700,熔體流動速率為每10min2.1共聚物用量對共混物性能的影響35~375g,廣州石化公司;PBH:自制。不同含量己烯的PBH共聚物,由于其微觀結(jié)1.2儀器設(shè)備構(gòu)、立構(gòu)規(guī)整度和結(jié)晶性能等不同,在其共混改雙輥筒煉塑機(jī):SK-160B,上海橡膠機(jī)械性PP時,共混物性能會有所不同。下面討論己廠;平板硫化機(jī):XK13-024-0036,青島第三烯摩爾分?jǐn)?shù)分別為2%、7%、20%的PBH與PP橡膠機(jī)械廠;萬能制樣機(jī):zHY-W,河北承德共混物的性能及其規(guī)律。試驗(yàn)機(jī)廠;塑料洛氏硬度計(jì):XHR-150,上海2.1.1共聚物用量對共混物拉伸強(qiáng)度的影響(圖1)材料試驗(yàn)機(jī)廠;維卡熱變形儀:RW-3,臺灣由圖1可見,共混物拉伸強(qiáng)度均隨PBH用量高鐵股份有限公司;熔體流動速率儀:XRL-增加而下降,且不同含量已烯之間無太大差別。4000A/BC/D,承德精密試驗(yàn)機(jī)有限公司;擺錘因?yàn)镻BH加入降低了PP共混物的規(guī)整度和結(jié)晶式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī):XCJ-40,承德精密試驗(yàn)機(jī)有限度,共混物剛性降低,強(qiáng)度下降;而且PBH比公司;電腦伺服拉力實(shí)驗(yàn)機(jī):AT-7000M,臺純PP的拉伸強(qiáng)度低得多,由最簡單的二元共混灣高鐵股份有限公司;電腦伺服彎曲實(shí)驗(yàn)機(jī):物拉GT-TCS-2000,臺灣高鐵股份有限公司伸強(qiáng)YHa中國煤化工P為共混物的拉拉伸強(qiáng)度,w1、CNMHG收稿日期:2010-03-15作者簡介:王宏翡(1982-),男,主要從事高分子材料研究。電子信箱:wanghongfeish@yahoo.com.cn化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料Propellants Polymeric Materials10年第8卷第4期w2為組分1、2的質(zhì)量分?jǐn)?shù))。當(dāng)拉伸強(qiáng)度很小的由圖3可見,共混物彎曲強(qiáng)度均隨PBH用量PBH的含量增加時,共混物拉伸強(qiáng)度下降;但的增加而降低。因?yàn)殡SPBH用量增加,PP共混因PBH用量有限,因而拉伸強(qiáng)度下降并不多。物的結(jié)晶度降低,且因?yàn)镻BH共聚物本身的彎曲強(qiáng)度較PP低得多,考慮加和作用,所以PP共己烯覃爾分?jǐn)?shù)混物剛性下降,彎曲強(qiáng)度降低。214共聚物用量對共混物沖擊強(qiáng)度的影響(圖4)32探30160BH質(zhì)量份起120圖1不同己烯含量的PBH共聚物對共混物拉伸強(qiáng)度的影響Fig 1 Influence of PBH copolymers with different hexene612PBH質(zhì)量份contents on tensile strength of the blends2.1.2共聚物用量對共混物斷裂伸長率的影響圖4不同己烯含量的PBH共聚物對共混物共聚物用量對共混物斷裂伸長率的影響如圖沖擊強(qiáng)度的影響2所示。由圖2可見,共混物斷裂伸長率隨PBHFig 4 Influence of PBH copolymers with different hexenecontents on impact strength of the blends用量的增加均有顯著提高。這是因?yàn)榧合┑囊氪蟠蠼档土薖P的結(jié)晶度和剛性,用PBH改性由圖4可見,共混物沖擊強(qiáng)度均隨PBH用量PP,共混物的結(jié)品度和分子問作用力均降低,的增加而大幅提高,最大增幅達(dá)400%以上。這從而使其韌性增強(qiáng),斷裂伸長率增大。是因?yàn)殡S著低結(jié)晶度和低等規(guī)度的PBH共混比例的增加,PBH在共混物中形成大量應(yīng)力集中點(diǎn),進(jìn)而引發(fā)更多地銀紋和剪切帶,大量消耗沖擊能交800量,從而大幅提高了共混物的沖擊強(qiáng)度;大量銀紋之間應(yīng)力場相互干擾,降低了銀紋端的應(yīng)力己烯摩爾分?jǐn)?shù)阻礙了銀紋的進(jìn)一步發(fā)展,能夠有效地中止銀紋。從斷裂機(jī)理分析,可能是因?yàn)镻BH的側(cè)鏈在分子鏈間起到了一種聯(lián)結(jié)緩沖,減少銀紋因受612182430H質(zhì)量份力發(fā)展成裂紋的緣故2-4。2不同己烯含量的PBH共聚物對共混物縱向看,相同PBH用量下,己烯含量高的斷裂伸長率的影響PBH提高共混物沖擊強(qiáng)度的幅度吏大。Fig2 Influence of PBH copolymers with different hexene2.1.5共聚物用量對共混物硬度的影響(圖5)contents on elongation rate at break of the blends21.3共聚物用量對共混物彎曲強(qiáng)度的影響(圖3)己姆摩爾分?jǐn)?shù)已烯摩爾分?jǐn)?shù):400612182430PBH質(zhì)量份18圖5不同己烯含量的PBH共聚物對共混物硬度的影響0612182430Fig 5PBH質(zhì)量份中國煤化工 ith different hexene圖3不同己烯含量的PBH共聚物對CNMHG共混物彎曲強(qiáng)度的影響可見,共混罰沿比哽度均隨共聚物用Fig3 Influence of PBH copolymers with different hexene量的增加而大幅降低。這是因?yàn)殡SPBH用量增contents on bend strength of the blends加,PP共混物的規(guī)整性和結(jié)晶度降低,分子間王宏翡等·PBH改性聚丙烯性能研究空隙增大,分子間作用力減弱,共混物硬度降低,且因PBH本身的硬度和彎曲強(qiáng)度都較PP低的多,故PP共混物剛性下降。2.1.6共聚物用量對共混物熔體流動速率的影響薟立嘗150己烯摩爾分?jǐn)?shù):共聚物用量對共混物熔體流動速率的影響如圖6所示。2430己蛹摩爾分?jǐn)?shù)PBH質(zhì)量份圖7不同己烯含量的PBH共聚物對共混物維卡軟化點(diǎn)的影響Fig 7 Influence of PBH copolymers with different hexene0.4contents on vicat softening points of the blends3結(jié)論①PBH對PP具有明顯的增韌改性效果,不PBH質(zhì)量份同己烯含量的PBH改性PP基體呈現(xiàn)相同的改性規(guī)圖6不同己烯含量的PBH共聚物對共混物熔體流動速率的影響律。隨著PBH含量的增加,共混物拉伸強(qiáng)度、Fg6 Influence of PBH copolymers with different hexene彎曲強(qiáng)度、硬度和維卡軟化點(diǎn)均下降;而共混物contents on flow rates of the blend melts的扯斷伸長率、沖擊強(qiáng)度卻是提高的由圖6可見,共混物熔體流動速率均隨共聚②考慮到己烯價格較貴,已烯摩爾分?jǐn)?shù)為物用量的增加而增大。這是因?yàn)镻BH改性PP時5%~10%,PBH用量為15~20質(zhì)量份時,改性共混物分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,規(guī)整度下降,結(jié)晶度P共混物綜合效果最好,其強(qiáng)度較高,韌性降低,分子間作用力減弱,熔體流動時阻力減耐熱性和熔體流動速率較好,硬度適中。小,從而提高了共混物的流動性。參考文獻(xiàn)2.1.7共聚物用量對共混物維卡軟化點(diǎn)的影響I姚珊珊,李炳海.PP/SiO2填充改性復(fù)合材料的研究共聚物用量對共混物維卡軟化點(diǎn)的影響如圖[塑料,2006,35(3):16-197所示。由圖7可知,共混物維卡軟化點(diǎn)隨共聚2]吳培熙,張留成聚合物共混改性M]北京:中國輕工業(yè)出版社,1996:34物用量的增加均有不同程度的下降,但下降幅度3]宋恩蘭,胡俊玲.聚丙烯共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)與性能研均較小。這是由于PBH降低了PP共混物的結(jié)晶究進(jìn)展J高分子材料科學(xué)與T程,1994(1):1-度,使其耐熱性下降。加之PBH本身的耐熱性[4]張字光,李霞.熱塑性彈性體增韌聚丙烯的研究[.哈很差,由加和作用可知,共混物熱性能下降。爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào),2001(4):81-84Study on PBH Modified Poly propylene PropertiesWANG Hongfei, WANG Bo(1. Hankook Tire China Regional Headquarters, Shanghai 200233, China; 2. China National Quality Supervision andesting Center of Tire and Rubber Products, Qingdao 266061, China)Abstract: Polypropylene(PP)was modified by blending with thermoplastic elastomer of butylene-1 and hexene-I copolymer(PBH). The mechanical property and thermal property of the pp blends were investigated. The results show that with theincrease of PBH content, the impact strength, elongation rate at break and melt index of the blends exhibit increasing trend, whilethe tensile strength, flexural strength, hardness and heat-resistant temperature decrease to some extent.Key words: polypropylene; PBH; blending modification本水*****水*水水率水**水*水*水*水半來**本***水****水*水*半*冰*水水來**冰水水水*率水水率*水率***********天津石化聚醚多元醇中試通過鑒定工藝合成出TEP9023和TPEG系列產(chǎn)品,并成功進(jìn)行了中石化天津石化公司完成的高相對分子質(zhì)量高EO(環(huán)中試中國煤化工氨酯密封膠合成氧乙烷)加聚醚多元醇中試項(xiàng)目近日通過專家鑒定。高相其所CNMHG地鐵和地上建筑物對分子質(zhì)量高EO加聚聚醚多元醇生產(chǎn)工藝的開發(fā)成功,的防、xm比普通聚醚多元醇工開拓∫聚醚多元醇的應(yīng)用領(lǐng)域。中試合成技術(shù)及配方均藝難度吏大,國內(nèi)以前所用該類產(chǎn)品主要從美國進(jìn)口。由天津石化聚醚部科研人員自主完成。該項(xiàng)月采用問歇(郭智臣提供)