成核劑與彈性體協(xié)同增韌聚丙烯的研究.pdf

1、彈性體與聚丙烯(PP)共混是改善PP韌性最有效的方法之一，其增韌效果不僅與分散相參數(shù)(如彈性體含量、粒徑及其分布、空間分布、空穴化、模量、形變等)有關，而且受基體參數(shù)(如晶體形態(tài)與結構)的控制。目前，很少有研究綜合考慮PP基體參數(shù)與分散相參數(shù)二者在增韌PP過程中的協(xié)同效應。本文采用高效成核劑( NA)來控制PP基體的晶體形態(tài)與結構，選用兩種彈性體(乙烯，辛烯共聚物(POE)和乙烯，丙烯.非共軛二烯烴三元共聚物(EPDM》來調(diào)控分散相形貌

2、，綜合研究了在高速沖擊條件下NA與彈性體對PP的協(xié)同增韌作用，建立了相關機理模型，并提出了達到良好協(xié)同增韌效果所必需的前提條件。在此基礎上，還采用SENT考察了在低應變速率下成核劑與彈性體對PP斷裂韌性的影響。主要研究結果如下： (1)在高速沖擊條件下，NA(包括α-NA DMDBS和β-NA TMB-5)與POE對PP具有顯著的協(xié)同增韌作用，隨NA的加入，PP/POE共混物的斷裂特征由多重銀紋轉變?yōu)榧羟星虬橛兴毫押涂昭ɑF(xiàn)

3、象的剪切屈服。 (2)在高速沖擊條件下，TMB-5與EPDM對PP具有顯著的協(xié)同增韌作用，隨TMB-5的加入，PP/EP共混物的斷裂特征由多重銀紋化的準韌性斷裂轉變?yōu)榘殡S著大量空穴和二次裂紋的剪切屈服變形。然而，DMDBS對PP/EP共混物的沖擊韌性沒有明顯影響，它的加入使EPDM粒子更容易在變形過程中與PP基體發(fā)生界面脫粘。 (3) PP/彈性體共混物中彈性體粒子的粒徑及其分布與NA的加入與否無關。共混物韌性提高的主要

4、原因歸結為NA對PP基體晶體結構與形態(tài)的有效控制。 (4) NA與彈性體對PP的協(xié)同增韌效果強烈依賴于彈性體粒子的粒徑及其分布。粒徑及其分布越小，協(xié)同增韌效果也越好。 (5)在低應變速率下，DMDBS對PP/POE與PP/EP共混物具有一定的脆化作用。彈性體粒子的粒徑越小，共混物的裂紋擴展能下降越明顯。TMB-5可同時改善PP/彈性體共混物的裂紋引發(fā)能和擴展能，其中裂紋擴展能對斷裂韌性的貢獻最大。特別地，增韌效果與TMB