淺談聚丙烯改性方法

文章編號:1004877(2007)11-0033-02淺談聚丙烯改性方法亢小麗(太原市塑料研究所,山西太原030024)摘要:介紹了聚丙烯(PP)化學(xué)改性中共聚改性、接枝改種熱塑性高聚物的共混物相比,剛性降低不大。性、交聯(lián)改性的機理、優(yōu)點(diǎn)及應用等,通過(guò)實(shí)例論述了其物12聚丙烯的接枝改性理改性中兵混改性和填充及纖維增強改性的優(yōu)點(diǎn)及應用。PP是非極性聚合物,通過(guò)接枝改性可賦予PP關(guān)鍵詞:聚丙烯;化學(xué)改性;物理改性以極性,從而改進(jìn)PP的黏結性、涂飾性、油墨印中圖分類(lèi)號:TQ3251+4文獻標志碼:A刷性。接枝后的PP可作為擠出復合膜的黏結層聚丙烯(PP)的改性方法多種多樣,根據在改熱熔膠,也可作為P與各種極性聚合物和剛性粒性過(guò)程中是否有化學(xué)反應可以劃分為化學(xué)改性和物子共混用相容劑。理改性?xún)深?lèi)。對聚丙烯最為突出的改性日標是改善PP接枝按照接枝物形態(tài)主要有溶液接枝、熔融其透明性能,提高韌性、耐寒性、耐氣候性、剛接枝和固相接枝法;按照提供能量的方式主要有輻性、染色性等。射接枝法、光接枝法、自由基接枝法、等離子接枝化學(xué)改性法等。用于接枝共聚的單體主要有馬來(lái)酸酐、丙烯聚丙烯的化學(xué)改性是指通過(guò)化學(xué)方法改變聚丙酸及其衍生物、苯乙烯、馬來(lái)酰亞胺等,也可以采烯分子鏈上的原子或原子團的種類(lèi)及組合方式的改用兩種或兩種以上的單體進(jìn)行接枝反應性方法。經(jīng)化學(xué)改性后的聚丙烯,其分子鏈結構發(fā)通過(guò)接枝反應可以在PP主鏈的某些原子上接生變化,從而對材料的聚集態(tài)結構或織態(tài)結構產(chǎn)生枝化學(xué)結構與主鏈完全不同的聚合物鏈段。隨著(zhù)接影響,改變材料性能,因此,通過(guò)化學(xué)改性可以得枝聚合物所用的PP種類(lèi)、接枝鏈段的種類(lèi)、長(cháng)短到具有不同應用性能的新材料。和數量以及接枝聚合物的相對分子量及分布而有所11聚丙烯的共聚改性不同。一是以提高PP的拉伸強度、沖擊強度為目以丙烯單體為主的共聚改性可在一定程度上增的,二是提高PP與其他材料黏結性為目的。在PP進(jìn)均聚P的沖擊性能、透明性和加工流動(dòng)性,它是分子鏈上接枝彈性鏈段有助于提高P的沖擊強度提高PP韌性,尤其是低溫韌性的最有效的手段之和低溫性能將丙烯、乙烯混合在一起聚合,其聚合物主鏈1.3聚丙烯的交聯(lián)改性中無(wú)規則地分布著(zhù)丙烯和乙烯鏈段,乙烯則起著(zhù)阻交聯(lián)改性聚丙烯技術(shù)是通過(guò)選擇合理的引發(fā)劑止聚合物結晶的作用,當乙烯質(zhì)量分數達到20%時(shí)和助交聯(lián)劑及體系,防止聚丙烯降解,實(shí)現聚丙烯結晶便很困難,當質(zhì)量分數為30%時(shí)就完全無(wú)定的可控交聯(lián)。交聯(lián)后的材料力學(xué)性能大幅度提高形,成為無(wú)規共聚物,其特點(diǎn)是結晶度低、透明性同時(shí),交聯(lián)改性聚丙烯還可獲得高的熔體強度,應好、沖擊強度增大等。采用 Ziglar催化劑或茂金用于聚丙烯的發(fā)泡成型屬催化劑可以制備立構嵌段聚丙烯(又稱(chēng)為熱塑性2物理改性彈性聚丙烯, Thermoplastic elastomer)。由于在分子物理改性由于工藝過(guò)程簡(jiǎn)單,生產(chǎn)周期短,所鏈上同時(shí)含有等規和無(wú)規兩種鏈段,因此具有低的制得材料性能優(yōu)良,近年來(lái)已成為高分子材料一個(gè)初始彈性模量,相對高的拉伸強度,低的蠕變性能新的研究熱點(diǎn)。常用的改性方法主要有共混改性、以及高的可逆形變。嵌段共聚物與等規共聚物相填充改性、增強改性等。比,低溫性能優(yōu)良,耐沖擊性好;與等規PP和各21共混改性fV山中國煤化工里改性方達,將兩收稿日期:2007-09-28;修回日期:2007-10-11種或內CNMHG制得兼有這些高作者簡(jiǎn)介:尤小麗(1980-),女,山西原平人。200年7月畢聚物性my比日物,口亞。六混體系在宏觀(guān)上是業(yè)于太原理工大學(xué),攻讀碩士學(xué)位,助理工程師。均勻的,而微觀(guān)上是非均勻的,它的宏觀(guān)特性主要-33決定于組分材料性能、物料配比和微觀(guān)結構,如分的方法。用于增強聚丙烯的纖維主要有玻璃纖維散相的分布與界面狀況。碳纖維以及天然纖維。由于各種纖維性質(zhì)不同,對將乙丙橡膠、天然橡膠、三元乙丙橡膠、苯乙于增強聚丙烯的制備工藝和性能的影響也有所不烯_丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-乙酸乙烯冋。玻璃纖維增強復合材料由于具有高的強度和低共聚物等各種彈性體摻入其中進(jìn)行共混改性,利用的成本,已經(jīng)成為一種典型的增強材料,大約占到彈性體微粒來(lái)吸收部分沖擊能,并作為應力集中劑增強高分子材料的85%;碳纖維由于成本較高且與來(lái)誘發(fā)和抑制裂紋增長(cháng),從而使PP中脆性斷裂轉聚丙烯界面黏結性差,需用特殊工藝制備碳纖維/聚變?yōu)檠有詳嗔?大幅度提高其沖擊強度,可以改善丙烯復合材料,成本比玻璃纖維增強材料高,因此PP的韌性。只能應用于對材料性能有特殊需要的航天、軍事等彈性體雖然可以大幅度提高聚丙烯的韌性,卻領(lǐng)域;天然纖維由于具有低的成本、可回收和可極大地降低了材料的剛性和強度。P與剛性聚合生物降解性,并且具有高的強度和硬度,在聚丙烯物共混則可在增韌的同時(shí)保持材料的剛性,還可使改性領(lǐng)域中得到了廣泛的研究。體系的其他性能得以協(xié)同提高。常用的剛性體主要3結束語(yǔ)是聚苯醚、聚對苯二甲酸乙二醇酯、尼龍等。由于綜上所述,目前我國對PP改性技術(shù)的研究正這些剛性體均是極性聚合物,與P的相容性較差,處于高速發(fā)展時(shí)期,但我國改性PP與國外相比還呈現明顯的相分離現象,共混物的韌性比基體PP存在一定差距,因而加速聚丙烯改性的研究,提高還差。因此在共混時(shí)必須加入增溶劑,有時(shí)也采用聚丙烯產(chǎn)品質(zhì)量、擴大聚丙烯的應用領(lǐng)域是必要原位增溶來(lái)改善相容性,進(jìn)而提高P的力學(xué)性能。的,并且將新型技術(shù)用于改性聚丙烯將是未來(lái)發(fā)展22填充及纖維增強改性趨勢,改性聚丙烯在21世紀將會(huì )有廣闊的發(fā)展前在聚合物中填充各種填料的最初目的是為了降景。低成本。然而,近年來(lái)的研究表明,填料不僅可以參考文獻:提高聚丙烯的剛性和耐熱性,降低制品收縮率,還1]xicz, Sheng J, Wan Z Mechanical properties and morpholo可以提高聚丙烯的韌性。用在聚丙烯填充改性的填gy of polypropylene/ polystyrene blends U]. J Macromol Sci料主要有碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、硫酸鋇等,添加某些填料,如Ma(OH)2還能起到阻燃作用。由2 Homsby Pr. Premphet K Fracture toughness of multiphase于填充劑大多為無(wú)機物,與有機高分子材料表面性polypropylene composites containing rubbery and particulateinclusions U. Journal of materials science, 1997(32):4767質(zhì)上存在很大差異,因此常常需要添加界面改性劑來(lái)增加無(wú)機填料與有機高分子之間的界面作用,進(jìn)) Georgea S. Varughese KT, Thomas SThermal and crystall-而改善材料的熱性能和力學(xué)行為。sation behaviour of isotactic polypropylene/ nitrile rubber b纖維增強復合材料由于具有“輕質(zhì)高強”的優(yōu)lends Ul Polymer, 2000(41 ): 5485-5503點(diǎn),近年來(lái)獲得了廣泛的研究和應用。這些復合材田洪池伍社毛韓吉彬等動(dòng)態(tài)堿化 EPDM/PP共混型熱料能在保留原有組分主要特性的基礎上,通過(guò)復合塑性彈性體的老化效應團合成橡膠工業(yè)2004,27(1:34效應獲得原組分所不具備的性能。所以,增強復合是對聚丙烯進(jìn)行改性的十分有效、簡(jiǎn)便和經(jīng)濟實(shí)用(任編輯張璇)Superficially Discuss the Method of Polypropylene modificationKang XiaoliAbstract: The paper has introduced the mechanism, merits and application ofmodification, and cross linking modification in chemical modification. The paper hasscussed the merits and applicationof blend modification and fill, and the fiber reinforced modification in phficationKey words: polypropylene; chemical modification; physical modifi中國煤化工CNMHG