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SEBS在透明聚丙烯中的应用及机理研究

张德强  
【摘要】: 关于聚丙烯的透明改性,国内外学者已经做了很多研究,但是改性方法主要集中在采用透明成核剂。共混增透PP,不仅要求材料之间具有良好的相容性,并且要求折光率相近,因此该方法具有很大的局限性,相关研究报道较少,尤其是对共混增透机理的研究更为少见。 近年来,借助于聚合物熔体的动态粘弹性对其相结构的敏感响应,来评价共混体系的流变学方法备受关注。本文应用流变学,对聚丙烯及其共混物的透明性与相形态、熔体弹性关系做了研究。 本课题采用POE、EVA、EPDM、SEBS等热塑性弹性体作为改性剂,考察了不同改性剂及其用量对PP透明性的影响。结果发现,SEBS能够提高聚丙烯的透明性,随着SEBS含量的增加,PP/SEBS共混物的透明性逐步提高,当SEBS含量为40%时,透光率由81%上升到84%,雾度由76%降至50%。 结晶与表面粗糙度是影响聚丙烯透明性的主要因素,本文从结晶性和动态流变性两方面,对SEBS增透聚丙烯的机理进行了分析,研究了增透聚丙烯共混物的力学性能、热性能。 结晶性能研究表明,SEBS阻碍PP结晶,使PP结晶温度和结晶速率明显降低,PP结晶度减小。SEBS使PP晶粒细化,加入量越大,效果越明显,表现为聚丙烯内部无定型区域增加,对光的散射减少,所以雾度降低,透光率提高。 动态流变性能研究表明,随着SEBS含量的增加,分散相粒径逐渐减小,PP/SEBS共混物形态由海岛结构逐渐演变为双连续相结构。PP/SEBS共混体系符合结晶雾度区的特征,即雾度随熔体弹性的升高而降低。 热性能分析表明,随SEBS的增加,聚丙烯的热稳定性下降。 力学性能测试表明,随着SEBS含量的增加,PP/SEBS共混物的拉伸强度降低,低温冲击强度大幅度提高,当SEBS含量为60%时,其拉伸强度由34.3MPa(纯PP)降至14.6MPa,而低温冲击强度则由2.6KJ/m2(纯PP)升高至5.1KJ/m2。 综合各项性能,研究发现:PP/SEBS共混物配比为60/40时,透光率为84%,拉伸强度22.1MPa,冲击强度3.9KJ/m2,光学性能与力学性能达到较佳平衡。


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