热塑性弹性体TPV.TPE增韧聚丙烯
关于热塑性弹性体TPV增韧PP的介绍和对比
相对来说聚丙烯(PP)的韧性、低温脆性不够,在一些需要抵御一定冲击的场合,需要对PP进行改性。通常选择EPDM、POE、TPE-S、TPV进行对其改性。
目前来说,POE改进PP的冲击性能是为常见的,相对来说主要具有以下几个优点:
1)性价比很高;
2)与PP有的相溶性;
3)非常的耐气候:
4)流动性可控;
5)提高冲击性能的效率比较高。
但在有些场合,也会用到EPDM、TPV、TPE-S来提高PP的冲击性能,主要有以下几个原因:
1)EPDM
据资料介绍,用EPDM改性PP,可以得到的机械性能,并且表面耐刮擦性能要好于POE。
2)TPE-S
主要在是拘于成本的考虑,当使用SBS基料时,用TPE-S改性PP将节约成本,但问题是SBS不耐老化。
3)TPV
用TPV增加PP冲击性,同时带来的优势是不会降低PP的维卡温度,而其它弹性体,尤其是POE会大量降低PP的维卡稳度、或热变形温度。
热塑性弹性体TPE增韧料
TPE增韧料
产品特点:弹性好,增韧效果优良,耐低温性能好;可以改善刚性材料产品抗冲击性能,提高柔软度
牌号:3125N
产品描述:外观颜色本色,硬度2
产品应用:用于增韧EVA、PP、PE、PS、刚性板材等材料
TPE的加入量。
TPE的加入量不是越多越好,一般有一个值。如在PVC中加入MBS时,加入量15%为大值,PS中加入TPE加入量大15%,聚丙烯(PP)作为五大通用塑料之一。具有原料来源丰富、质轻、等特点,因此得到发展,其应用也愈加广泛。但纯PP存在低温韧性差、缺口敏感性强等缺点。为了改善PP性能上的不足,国内外进行了大量的PP增韧改性研究,在多相共聚和共混改性方面了突破性的进展,对PP进行增韧改性,可以通过化学改性和物理改性来实现。化学改性可以得到较高质量的PP
但是化学改性往受到许多条件的限制,需要做大量的实验。而物理改性与之相比,具有收效快,实验简单等优点。所谓PP的物理改性方法。从某种意义上说也就是制备高分子合金的方法。即由两种或者两种以上的聚合物在熔融态下混合固化。这种增韧改性既可以用几种聚合物在熔融状态时机械混合而成;也可以让几种聚合物在溶液中进行混合,再除去溶剂干燥而得。或者使一种聚合物与另一种单体或分子活泼化合物混合等方法制得高分子材料。来满足各方面的性能要求
费建奇等[5]采用悬浮溶胀法合成了苯乙烯的PP接枝单体共聚物,利用悬浮法制得甲基B一乙酯接枝PP,并对接枝前后PP结晶形态作了比较,结果发现,接枝链增加了PP的不规整性,使共聚物结晶度有所下降。邬润德等[6]采用水相悬浮溶胀法合成了接枝PP通过研究反应条件、组分等因素对PP接枝率和接枝效率的影响,发现溶胀剂、悬浮剂、引发
剂、催化剂是该接枝物的主要影响因素。美国Akron大学的Rengarajan则对全同立构聚丙烯(IPP)
固相接枝马来酸酐进行了的研究,认为界面活性剂用量虽少,但作用很大,起到润湿和溶胀
PP的无定形区的作用;作者还讨论了温度、引发剂浓度、催化剂浓度等因素的影响,指出接枝率受到上述各因素的影响。陶颖等[7]考察了MAH固相接枝低全同立构PP过程中单体、引发剂和时间与接枝率的关系,并且将接枝物进行了分离,探讨了等规指数与接枝率的关系。童身毅等[8]通过对PP—g—MAH的研究,提出PP固相接枝反应主要发生在PP
的非结晶区或结晶区的微空、缺陷处的PP主链上。
2.3 交联改性
20世纪80年代初,随着汽车工业的发展,对PP的耐热性能提出了高的要求。将PP的热变形温度提高到100℃。仅靠机械共混的办法是难以达到的,而交联是比较有效的途径之一。交联改性可分为辐射交联和化学交联。其主要区别在于引起交联反应活性源的生成机理不同。交联过程是用带有烯类双键的三官能团的硅烷在少量过氧化物的存在下,与PP在挤出机中熔融共混完成接枝反应(或者与丙烯单体共聚),然后在水的作用下,硅烷水解成硅醇,经缩合脱水而交联。该技术的关键是在接枝反应时严格监控,防止PP降解。
3 物理改性
31 橡胶增韧PP体系
常用于增韧PP的橡胶有:三元乙丙(EPDM)、二元乙丙(EPR)、顺丁(BR)、异丁烯
(IBR)和橡胶(NR)等。作为PP增韧剂,这些橡胶增韧效果比较理想。随着添加量的增加,缺口冲击强度也逐步增加。根据银纹一剪切带理论,其内在原因是分散相的橡胶微粒吸收和分散了大量的应力集中点和冲击能,当材料受到外力强大冲击时,在PP中引发大量的银纹和诱发剪切带,随着银纹在其周围支化吸收大量的冲击能量。同时由于大量银纹之间应力的相互干扰,降低了银纹端的应力,阻碍了银纹的进一步发展,使PP的增韧大大提高。
(1)EPR\EPDM是PP传统常用的增韧剂,两者具有高弹性和优良的耐低温性能,可明显改善
PP的冲击性能和耐低温性能。由于两者结构中均含有丙基。因此两者之间的相容性都非常好。
李蕴能等[9]研究了乙丙橡胶/PP共混物的性能,得出结论:在相同橡胶含量下,增韧共聚
PP的效果远增韧均聚PP,且增韧效果与橡胶的种类有关。通常情况下,EPR的增韧效果EPDM。通过实验发现。当橡胶含量为30%时,增韧效果;不同结晶度的EPR
对PP的增韧效果也不一样,结晶度越低,其增韧效果越好。
(2)顺丁橡胶(BR)\丁苯橡胶(SBR)或异丁烯橡胶(IBR)都具有高弹性、良好的耐寒性(玻璃化温度
100~110℃)、性和产品尺寸稳定性。顺丁橡胶、丁苯橡胶、异丁烯橡胶与PP都具有良好的亲和性,所以对PP都起到较为明显的增韧作用。但增韧效果和增韧程度有所不同。
杨慧丽等[10]对PP/BR进行研究,用TAIC作界面敏化剂。研究发现,在高能射线作用下,TAIC被引发,在界面处与PP/BR相发生交联或接枝反应。从而改善了PP/BR共混物的不相容性。