摘 要：通过较全面地就不同添加组份对聚丙烯共混改性材料的强度、塑性、韧性影响进行实验研究，比较了不同填充剂、增韧剂、聚丙烯种类及聚丙烯/高密度聚乙烯合金化对聚丙烯材料的改性效果，据此提出了针对不同使用场合具较佳综合性能的材料配比，并进行了实验验证。 关键词：聚丙烯；共混改性；配方设计；性能优化 聚丙烯（PP）作为用量较大的通用塑料之一，以其相对的廉价及良好的加工性能而受到青睐，但聚丙烯存在着冲击强度低（常温下缺口冲击强度仅为4-6KJ/m2）及收缩率大而导致制品尺寸不稳定的缺点，使其应用受到很大限制，因此需进行共混改性，通常加入价格低廉的无机填料以增加其尺寸稳定性和刚度或加入较为昂贵的弹性体材料以提高冲击性能，甚至制成聚合物合金的方式以求获得良好的综合性能，形成了多种填充、增韧的聚丙烯共混改性方式。而以往的研究主要是较孤立地针对改性过程中加入的少数组分对性能产生的影响进行的，缺乏对不同的改性方式对材料性能影响的综合认识。本文通过对不同的填充剂、增韧剂、聚丙烯材料构成及塑料合金的组分配比这几个影响改性材料力学性能的主要方面进行实验研究，获得不同改性剂对材料性能的影响效果，在较系统实验的基础上得出性能价格比较佳的材料配方组成。1 实验方法1.1 实验材料配比选择 为得到成本适中，综合性能较好的改性材料，采用填充和增韧同步改性的方式选择材料配比，即用加入弹性体的增韧材料研究不同填充剂对材料性能的影响，用加入填充剂的材料研究不同弹性体增韧剂对材料性能的影响。1.2 原材料共聚型聚丙烯，韩国现代石化公司，牌号M1600均聚型聚丙烯，湖南长盛石化公司，牌号V30G高密度聚乙烯，茂名石化公司，牌号8920弹性体，三元乙丙胶（EPDM），美国杜邦公司弹性体，二元乙丙胶（EPR），吉林石化公司弹性体，POE，美国杜邦公司滑石粉，广西龙广滑石粉厂，400目碳酸钙，涟源市碳酸钙厂，400目1.3 共混物的制备 先对经干燥的填充无机粉料在搅拌机中进行表面活化处理，采用的活化剂为焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂，加入量为粉料的1％，同时加入少许白油（液体石蜡）以增加分散性，活化处理的目的在于增加无机粉料与树脂之间的溶混性。再将参与共混改性的材料组分90℃下在热风循环干燥箱中干燥5小时，后将各组分按配方称好，在Ф58双螺杆挤出机上挤出造粒，加工温度210 ℃，螺杆转速140 rad/min.1.4 力学性能检测 将共混物粒料干燥后注塑成标准样条，在INSTRAN 8501型材料试验机上测定材料拉伸性能，拉伸速度为50 mm/min；在XJ-50型简支梁冲击试验机上测定材料冲击性能。2 实验结果及讨论2.1 填料种类对材料力学性能的影响通过实验确定滑石粉（主要成份为硅酸镁）和碳酸钙粉料对材料性能的影响，参考实际生产中常用的填充比例，选择实验材料的重量配比为：40％共聚型聚丙烯+10％EPDM+（50％-X）均聚型聚丙烯+X填料其中X为0～30％的变数。由图1（a）、(b)、(c)，滑石粉有一定的增强效果，但用量超过25％时拉伸强度呈下降趋势，碳酸钙加入对拉伸强度则无明显影响。材料的塑性指标（断裂伸长率）及韧性指标（缺口冲击强度）随填充量的增加而下降，但碳酸钙明显好于滑石粉。这是由于呈片状的滑石粉与粒状的碳酸钙相比具有更大的比表面积，从而可产生一定的增强效果，同时无机填料在树脂基体内形成缺陷，片状颗粒比粒状颗粒产生更大的应力集中程度，因此滑石粉填充体系对材料断裂伸长率及缺口冲击强度的损失大于碳酸钙填充体系。
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