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POE 在塑料增韧改性中的应用进展
POE 是美国DuPont Dow 化学公司于1994年采用限定几何构型茂金属催化剂技术推出的乙烯/ 辛烯共聚物。POE 单体辛烯的质量分数在20 %~30 %之间,商品名为Engage ,其中聚乙烯链结晶区起物理交联点的作用,一定量辛烯的引入降低了聚乙烯链的结晶度,形成了呈现橡胶弹性的无定型区,其分子结构可人为地进行控制。POE 独特的分子结构决定了其综合性能优异,其弹性卓越、流动性良好、机械性能高、耐腐蚀性、透气性、电性能优异以及突出的耐低温性和耐热、耐臭氧、耐紫外线和耐水性,使其在通用和工程塑料的增韧和抗低温的改性中倍受关注。
1 POE 对通用塑料的改性
POE 对通用塑料的改性主要是研究其作为增韧剂改性刚性通用塑料,提高刚性通用塑料的韧性。
1. 1 PE/ POE 体系
近年来,木塑复合材料因其成本低、质量轻、机械性能好等优点受到普遍关注。但热塑性塑料在填充木粉后复合材料变脆,限制了木塑复合材料的应用和推广。李兰杰等[3 ] 采用废木粉填充高密度聚乙烯( HDPE) 制备木塑复合材料,并用茂金属聚乙烯(mPE SP1520) 和POE 分别对复合材料进行改性。在两者用量小于12 份时,两者的增韧效果相差不大; 但在用量大于12 份以后,用POE 增韧的复合材料的冲击强度和断裂伸长率增加十分迅速,而用mPE SP1520 时增加幅度比较平缓;用POE 改性能得到较好的增韧效果,扩大了材料的应用范围。
M J O C Guimaraes[ 4 ] 等研究了HDPE 与POE 共混物的力学性能和热性能,热分析结果表明HDPE 和POE 有一定的相互作用;材料的拉伸强度和断裂伸长率得到了提高,当POE 质量分数不小于5 %时,材料在室温下超韧。
POE 改性PE 制备的发泡材料具有良好的弹性和强度,可用于制作粘合胶带。将30 份含离子结构的PE 和6. 5 份偶氮二甲酰***加入到100 份质量分数为30 %的POE 和70 %的1845 烯2辛烯(质量分数小于20 %) 聚合物]组成的混合物中,挤出成片材,辐射交联,在250 ℃下发泡,所得1 mm 厚的泡沫片材具有良好的韧性;横、纵方向的弯曲强度分别为30. 2 MPa 和24. 3 MPa。
1. 2 聚丙烯(PP) / POE 体系
众所周知,作为大宗的通用塑料品种, PP 存在低温韧性差和缺口敏感性大的缺点,因此,为了改善PP 性能上的不足,弹性体增韧改性一直被视为最有效的途径。虽然三元乙丙胶( EPDM) 对PP 有良好的增韧效果,但目前EPDM 价格高,商品原料多为块状,碎胶有一定困难,流动性也不太理想;同时由于EPDM 本身有颜色,产品很难获得色彩鲜艳的外观。POE 的问世,使其在用于PP 的增韧改性方面具有传统弹性体无法比拟的优势。POE 增韧PP 不仅可以克服EPDM 增韧PP 的不足,而且还赋予PP 更高的冲击性能、高透明性、高的热稳定、高性能/ 价格比等特点。
张金柱[ 6 ] 研究指出,POE 对PP 有更好的增韧作用,在相同的条件下混炼和注塑的样品,无论PP 的熔融流动速率(MFR) 如何变化,其低温( - 30 ℃)冲击能均是POE > EPDM > EPR (二元乙丙橡胶) ,特别是当使用高MFR ( ≥20) 的