浅谈聚丙烯改性方法

文章编号:1004877(2007)11-0033-02浅谈聚丙烯改性方法亢小丽(太原市塑料研究所,山西太原030024)摘要:介绍了聚丙烯(PP)化学改性中共聚改性、接枝改种热塑性高聚物的共混物相比,刚性降低不大。性、交联改性的机理、优点及应用等,通过实例论述了其物12聚丙烯的接枝改性理改性中兵混改性和填充及纤维增强改性的优点及应用。PP是非极性聚合物,通过接枝改性可赋予PP关键词:聚丙烯;化学改性;物理改性以极性,从而改进PP的黏结性、涂饰性、油墨印中图分类号:TQ3251+4文献标志码:A刷性。接枝后的PP可作为挤出复合膜的黏结层聚丙烯(PP)的改性方法多种多样,根据在改热熔胶,也可作为P与各种极性聚合物和刚性粒性过程中是否有化学反应可以划分为化学改性和物子共混用相容剂。理改性两类。对聚丙烯最为突出的改性日标是改善PP接枝按照接枝物形态主要有溶液接枝、熔融其透明性能,提高韧性、耐寒性、耐气候性、刚接枝和固相接枝法;按照提供能量的方式主要有辐性、染色性等。射接枝法、光接枝法、自由基接枝法、等离子接枝化学改性法等。用于接枝共聚的单体主要有马来酸酐、丙烯聚丙烯的化学改性是指通过化学方法改变聚丙酸及其衍生物、苯乙烯、马来酰亚胺等,也可以采烯分子链上的原子或原子团的种类及组合方式的改用两种或两种以上的单体进行接枝反应性方法。经化学改性后的聚丙烯,其分子链结构发通过接枝反应可以在PP主链的某些原子上接生变化,从而对材料的聚集态结构或织态结构产生枝化学结构与主链完全不同的聚合物链段。随着接影响,改变材料性能,因此,通过化学改性可以得枝聚合物所用的PP种类、接枝链段的种类、长短到具有不同应用性能的新材料。和数量以及接枝聚合物的相对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的拉伸强度、冲击强度为目以丙烯单体为主的共聚改性可在一定程度上增的,二是提高PP与其他材料黏结性为目的。在PP进均聚P的冲击性能、透明性和加工流动性,它是分子链上接枝弹性链段有助于提高P的冲击强度提高PP韧性,尤其是低温韧性的最有效的手段之和低温性能将丙烯、乙烯混合在一起聚合,其聚合物主链1.3聚丙烯的交联改性中无规则地分布着丙烯和乙烯链段,乙烯则起着阻交联改性聚丙烯技术是通过选择合理的引发剂止聚合物结晶的作用,当乙烯质量分数达到20%时和助交联剂及体系,防止聚丙烯降解,实现聚丙烯结晶便很困难,当质量分数为30%时就完全无定的可控交联。交联后的材料力学性能大幅度提高形,成为无规共聚物,其特点是结晶度低、透明性同时,交联改性聚丙烯还可获得高的熔体强度,应好、冲击强度增大等。采用 Ziglar催化剂或茂金用于聚丙烯的发泡成型属催化剂可以制备立构嵌段聚丙烯(又称为热塑性2物理改性弹性聚丙烯, Thermoplastic elastomer)。由于在分子物理改性由于工艺过程简单,生产周期短,所链上同时含有等规和无规两种链段,因此具有低的制得材料性能优良,近年来已成为高分子材料一个初始弹性模量,相对高的拉伸强度,低的蠕变性能新的研究热点。常用的改性方法主要有共混改性、以及高的可逆形变。嵌段共聚物与等规共聚物相填充改性、增强改性等。比,低温性能优良,耐冲击性好;与等规PP和各21共混改性fV山中国煤化工里改性方达,将两收稿日期:2007-09-28;修回日期:2007-10-11种或内CNMHG制得兼有这些高作者简介:尤小丽(1980-),女,山西原平人。200年7月毕聚物性my比日物,口亚。六混体系在宏观上是业于太原理工大学,攻读硕士学位,助理工程师。均匀的,而微观上是非均匀的,它的宏观特性主要-33决定于组分材料性能、物料配比和微观结构,如分的方法。用于增强聚丙烯的纤维主要有玻璃纤维散相的分布与界面状况。碳纤维以及天然纤维。由于各种纤维性质不同,对将乙丙橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶、苯乙于增强聚丙烯的制备工艺和性能的影响也有所不烯_丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-乙酸乙烯冋。玻璃纤维增强复合材料由于具有高的强度和低共聚物等各种弹性体掺入其中进行共混改性,利用的成本,已经成为一种典型的增强材料,大约占到弹性体微粒来吸收部分冲击能,并作为应力集中剂增强高分子材料的85%;碳纤维由于成本较高且与来诱发和抑制裂纹增长,从而使PP中脆性断裂转聚丙烯界面黏结性差,需用特殊工艺制备碳纤维/聚变为延性断裂,大幅度提高其冲击强度,可以改善丙烯复合材料,成本比玻璃纤维增强材料高,因此PP的韧性。只能应用于对材料性能有特殊需要的航天、军事等弹性体虽然可以大幅度提高聚丙烯的韧性,却领域;天然纤维由于具有低的成本、可回收和可极大地降低了材料的刚性和强度。P与刚性聚合生物降解性,并且具有高的强度和硬度,在聚丙烯物共混则可在增韧的同时保持材料的刚性,还可使改性领域中得到了广泛的研究。体系的其他性能得以协同提高。常用的刚性体主要3结束语是聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙等。由于综上所述,目前我国对PP改性技术的研究正这些刚性体均是极性聚合物,与P的相容性较差,处于高速发展时期,但我国改性PP与国外相比还呈现明显的相分离现象,共混物的韧性比基体PP存在一定差距,因而加速聚丙烯改性的研究,提高还差。因此在共混时必须加入增溶剂,有时也采用聚丙烯产品质量、扩大聚丙烯的应用领域是必要原位增溶来改善相容性,进而提高P的力学性能。的,并且将新型技术用于改性聚丙烯将是未来发展22填充及纤维增强改性趋势,改性聚丙烯在21世纪将会有广阔的发展前在聚合物中填充各种填料的最初目的是为了降景。低成本。然而,近年来的研究表明,填料不仅可以参考文献:提高聚丙烯的刚性和耐热性,降低制品收缩率,还1]xicz, Sheng J, Wan Z Mechanical properties and morpholo可以提高聚丙烯的韧性。用在聚丙烯填充改性的填gy of polypropylene/ polystyrene blends U]. J Macromol Sci料主要有碳酸钙、滑石粉、硅灰石、硫酸钡等,添加某些填料,如Ma(OH)2还能起到阻燃作用。由2 Homsby Pr. Premphet K Fracture toughness of multiphase于填充剂大多为无机物,与有机高分子材料表面性polypropylene composites containing rubbery and particulateinclusions U. Journal of materials science, 1997(32):4767质上存在很大差异,因此常常需要添加界面改性剂来增加无机填料与有机高分子之间的界面作用,进) Georgea S. Varughese KT, Thomas SThermal and crystall-而改善材料的热性能和力学行为。sation behaviour of isotactic polypropylene/ nitrile rubber b纤维增强复合材料由于具有“轻质高强”的优lends Ul Polymer, 2000(41 ): 5485-5503点,近年来获得了广泛的研究和应用。这些复合材田洪池伍社毛韩吉彬等动态碱化 EPDM/PP共混型热料能在保留原有组分主要特性的基础上,通过复合塑性弹性体的老化效应团合成橡胶工业2004,27(1:34效应获得原组分所不具备的性能。所以,增强复合是对聚丙烯进行改性的十分有效、简便和经济实用(任编辑张璇)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中国煤化工CNMHG