POE与聚丙烯的共混

塑料2004年33卷第1期POE与聚内烯的共混POE与聚丙烯的共混杨金平,丁承惠沈华峰(青岛科技大学高分子工程村料研究所,山东,青岛266042)摘要:研究了乙烯辛烯共聚物与聚丙烯共混型热塑性弹性体的制备方法。通过实验得到两种材料较好的共混比为60/40,并就配方中其它材料对共混体系综合性能的影响进行了探讨。结果表明:交联剂酚醛树脂的用量对体系硬度影响较大;填料的种类和用量对性能的影响较大,当填料为碳酸钙时用量以15份为宜。关键词:POE;聚丙烯;共混中图分类号:TQ325.14文献标识码:A文章编号:1001-9456(2004)01-0030-03Blending of POE and PolypropyleneYANG Jin-ping, DING Cheng-hui, SHEn Hua-fengQingdao University of Science and Technology Qingdao, Shandong Prov. 266042, China)Abstract: The manufacturing method of thermoplastic elastomers of POe and polypropylene byblending was studied. The better blending ratio of POE/PP was 60/40. The effects of additives oncharacteristics were also studied. The amount of crosslinking agent had greater effect on the hardnessof the blending system and the sort and proportion of the fillers also had bigger influence on the prop-erties. When CaCOa was used as the filler, the optimum proportion was 15 parts.Key words: POE; polypropylene; blending1前言体比其他热塑性弹性体成本稍稍有所降低,但仍比大橡胶/热塑性塑料共混物已成为一种较有使用价多数传统橡胶的成本高,而且其性能在某些方面还不偵的热塑性弹性体。它既有橡胶的弹性,又可像热塑能与传统橡胶相匹敌。如还存在抗蠕变性差、应力松性塑料那样进行加工,并且不需要硫化,因此用它加工弛和永久变形大等缺点2,这些都有待今后的研究的制品成本低廉。来解决乙烯-辛烯共聚物(POE)与PP的共混物是一种共混型热塑性弹性体的成型工艺可分为注塑成橡胶/塑料共混型的热塑性弹性体。近年来由于动态型、挤岀成型及压延和吹塑成型等。其中,采用注塑成硫化工艺的全面发展,制备共混型的热塑性弹性体变型有良好的生产效果,且这类热塑性弹性体还具有良得更加容易,工艺条件也更加成熟。随着1981年孟山好的热稳定性高温注塑成型时不产生腐蚀性气体,对都公司生产出动态硫化热塑性三元乙丙橡胶 Santo-注塑机无腐蚀作用prene,一大批热塑性三元乙丙橡胶投入了市场,以优这里采用POE与PP共混的方法制备热塑性弹异的性能、低廉的价格、方便的再加工性等传统EP-性体。通过测定试样的拉伸强度和断裂伸长率等性DM制品所不具备的优点受到广泛的费誉。目前国内能,得出了制备它们的配方,并就助剂对热塑性弹性体外研究人员在其生产应用方面已经作了许多工作,但性能的影响情况,作了初步的探讨在理论研究方面却没有很大的进展,这将是今后发展2实验部分过程中需要解决的课题。另外,尽管这类热塑性弹性2.1主要原材料收稿日期:2003-09-09H中国煤化工作者简介:杨金平(1954-),男,毕业于石油大学(华东),现硕士研究生CNMHG塑料POE与聚丙烯的共混2004年33卷第I期聚丙烯(PP):365FK830,齐鲁石化公司;酚醛树脂作为硫化剂,并选择含结晶水的锡类化合物乙烯辛烯的共聚物(POE):8150,杜邦公司作为硫化促进剂。采用的基本配方为POE/PP:60/2.2主要仪器与设备40;酚醛树脂为变量;SnCl2·H2O:0.4;ZnO:4;SA:高温炼胶机:S(x)k-160,上海橡胶机械厂;1;防老剂RD:2;石蜡油:5;CaCO3:25。结果如表1和平板硫化机:XLB40,青岛化工学院机械厂图3所示。3结果与讨论囊1交联剂用量对性能的影响3.1共混比对性能的影响酚醛树脂/份拉伸强度/MPa断裂伸长率/%基本配方为POE/PP变量;氧化锌(ZnO)4;硬脂酸(SA)1;防老剂RD2;石蜡油5;碳酸钙(CaCO3)13.3625。制品的性能如图1、2所示13.12266320PE用量/份图1POE/PP共混比对性能的影响◆-断裂伸长率;-■一拉伸强度交联剂用量/份由图1可以看出,随POE用量的逐渐减小,制品图3交联剂用量与硬度的关系的拉伸强度逐渐增大,而断裂伸长率随之减小。这是由表1可知,酚醛树脂的用量对共混体系拉伸强由于共混体系中,聚丙烯是一种刚性粒子,在体系中起度的影响较小,对断裂伸长率的影响较大,在用量为2增强的作用,另外聚丙烯自身的强度高共同作用的结份时,综合性能较好。在POE/PP共混体系中加入交果随PP用量的增加体系的拉伸强度增大断裂伸长联剂进行动态硫化,形成了以塑料为连续相,橡胶相作率下降。为微小粒径的分散相分散于PP连续相中的共混物,在此共混体系中,PP对硬度有较大贡献,而POE位居其次。交联剂主要作用于POE连续相。故硬度的变化随交联剂用量增加变化不明显。但由于交联剂过量,造成的过度交联使橡胶相分散粒径增大而使硬度有较小的降低。综上所述,体系中分散相粒径对综合55606570性能有较大的影响P0E含量份图2POE/PP共混比对硬度的影响3.3填料对性能的影响在POE/PP共混比为60/40的基料中加入ZnO由图2可以得出,POE含量的增加使硬度(邵氏4份、SA1份、防老剂RD2份、石蜡油5份、酚醛树脂A)明显下降。POE/P共混体系中,PP对硬度有较2份、SnC12·2H2O0.5份。再分别加入CaCO315大的贡献。这与PP作为连续相且其硬度较大有关。份,CaCO320份;陶土15份和CaCO210份;白炭黑适当改变PP含量即可得到所需硬度等级的制品。由15份和CaCO310份;炭黑10份和CBCO215份图1可以看出,当POE/PP的配比为60/40时,共混BasO25份。分别测其性能与原来加25份CaCO3的体系具有较好的综合性能性能进行比较,如图4所示3.2交联剂用量对性能的影响由图4可见,随着CaCO3用量的增加,制品的断采用近年来日益成熟的动态硫化法进行硫化,硫裂伸长率明显下降。这是由于填料对制品进行填充,化速度快、硫化时间短、硫化温度低,要求橡胶的凝胶使中国煤化工料的加入便得体系中含量≥97%,交联密度≥5×10-5mol/L。交联剂采用CHP相中,CaCO3的刚性CNMHG料2004年33卷第1期POE与聚丙烯的共混颗粒对POE粒子有一定的影响,使其增韧效果有所下系的刚性产生作用,使其硬度略微有所增加;但对拉伸降,制品的断裂伸长率随之降低;而刚性颗粒对共混体强度影响并不明显123456填料含量/份1234567填料含量/份填料含量/份图4POE/PP共混体系中填料对性能的影响1一加入CaCO315份;2-加人CaCO320份:3一加人CaCO325份:4-加入陶土15份和CaCO310份5-白炭黑15份和CaCO310份;6-BaSO425份;7-炭黑J0份和CaCO315份其他大多数无机填料对制品都有不同程度的补增大;断裂伸长率则随之减小;硬度随之增大强,只是由于其补强性能和相容性的不同对制品性能(2)POE/PP的共混比为60/40时,制品的综合性的影响也不同。其中,白炭黑对体系的补强性能最好,能最佳所以是拉伸强度有所增大,但由于它对POE粒子的增(3)酚醛树脂的用量为2份时,综合性能较好。韧作用有影响,使制品的韧性明显下降,所以制品的断(4)随填料用量的增加,拉伸强度变化不大,断裂裂伸长率降低。陶土、BaSO4等填料对拉伸强度的影伸长率明显下降响都不很明显,只是略微有所改变。而炭黑由于在体参考文獻系中的相容性较差,所以其制品的各项性能都有所降[1]殷敬华莫志深纪峰乙丙橡胶/聚丙烯共混体系的界面低。就综合性能而言,填料CaCO3在15份时的性能相互渗透[几].高分子学报,1987,4(4):276-280最好,但为了降低成本,可以适量地增加填料的用量。[2]郭锡坤.动态全硫化 EPDM/PI热塑性弹性体拉伸蠕变行为4结论的研究D高分子材料科学与工程,1992,3(3):83-8(1)随着体系中塑料相的不断增加,拉伸强度逐渐(本文编辑WJW(上接23页)(2)辐照剂量、EVA树脂的含量及LDPE树脂的小,则所得泡沫制品的断裂伸长率就越大。性能对辐射交联LDPE/EVA混合体系泡沫片材的凝参考文献胶含量都有影响。随着辐照剂量的增加体系的凝胶含1]张军改性聚乙烯泡沫塑料的配方和生产技术]合成量增加,达到25kGy时凝胶含量增长缓慢,并且逐渐树脂及塑料.1992,9(1):69-73趋于稳定;在较高的辐照剂量下,EVA的含量在[2] M A Rodriguez-perez,. A duijsens, J A DE Saja.Efe10%~30%之间对混合体系的辐射交联具有促进作用。LDPE树脂的MFR值越小,混合体系泡沫片材foam profiles of low-density polyethylene/EVA blends的凝胶含量越高。[J]. I Appl Polym Sci,1998,68(8):1237-124.[3]刘飞跃,张丽叶.不同聚乙烯辐致凝胶效应的比较研究(3)体系的交联度对制品的宏观性能有较大的影[J].中国塑料,2001,15(8):21-27响。随凝胶含量的增加,制品的表观密度增大,泡孔尺[4]覃上延,韩喜林聚乙烯泡沫塑料的研制门沈阳化寸减小。制品的拉伸强度随着凝胶含量的增加成线性变化,断裂伸长率先增大,到达某一值后就开始下降。[5]杨慧丽,徐俊,姚占海,等聚乙烯泡沫塑料物理性能的研(4)LDPE树脂的物理性能和EvA的含量对辐射究[J].高分子材料科学与工程,1997,13(S1):73-77交联LDPE/EVA混合体系泡沫片材的力学性能有影[6]吴舜英徐敬一泡沫塑料成型[M北京:化学工业出版杜,1999响。混合体系EVA的含量增加,制品的拉伸强度增[7] Siqin Dalai, Chen Wenxiu, Investigation of radiation加但增加,幅度不大;断裂伸长率却有大幅的增加,说crosslinked foam of LDPE/EVA blends[J. J Appl明加入EVA可以提高辐射交联LDPE泡沫片材的柔软性,改善其力学性能。LDPE树脂的熔体流动速率中国煤化工(本文编辑SXQCNMHG