提高聚丙烯熔體強(qiáng)度的研究進(jìn)展分析

【摘 要】本文介紹了聚丙烯（PP）泡沫塑料的特點(diǎn)、國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況及其發(fā)泡研究中存在PP熔體強(qiáng)度較低的普遍問題。重點(diǎn)概述了提高聚丙烯熔體強(qiáng)度的兩種方法：共混法和交聯(lián)法，并介紹了該方法的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展、特點(diǎn)，對(duì)未來研究的重點(diǎn)及熱點(diǎn)進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】聚丙烯；熔體強(qiáng)度；方法

聚丙烯（PP），是一種新型的泡沫塑料，無毒、無味，密度小，強(qiáng)度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，可在100℃左右使用，具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響，但低溫時(shí)變脆、不耐磨、易老化，適于制作一般機(jī)械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件。常見的酸、堿等有機(jī)溶劑對(duì)它幾乎不起作用，可用于食具，是一種通用的塑料，應(yīng)用的范圍較廣，其產(chǎn)量?jī)H次于PE和PVC。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，1997年全世界PP的年產(chǎn)量達(dá)到2500萬噸，到2001年就了達(dá)到3560萬噸，這種快速增長(zhǎng)的主要原因在于其有著其他塑料材料無可比擬的優(yōu)越性。

一、有關(guān)聚丙烯熔體的性能

（1）力學(xué)性能。聚丙烯的結(jié)晶度高，結(jié)構(gòu)規(guī)整，因而具有優(yōu)良的力學(xué)性能。聚丙烯力學(xué)性能的絕對(duì)值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍屬于偏低的品種，其拉伸強(qiáng)度僅可達(dá)到30MPa或稍高的水平，等規(guī)指數(shù)較大的聚丙烯具有較高的拉伸 強(qiáng)度，但隨等規(guī)指數(shù)的提高，材料的沖擊強(qiáng)度有所下降，但下降至某一數(shù)值后不再變化，溫度和加載速率對(duì)聚丙烯的韌性影響很大。聚丙烯最突出的性能就是抗彎曲疲勞性，俗稱百折膠。（2）熱性能。聚丙烯具有良好的耐熱性，制品能在100℃以上溫度進(jìn)行消毒滅菌，在不受外力的條件下，150℃也不變形。脆化溫度為-35℃，在低于-35℃會(huì)發(fā)生脆化，耐寒性不如聚乙烯。對(duì)于聚丙烯玻璃化溫度的報(bào)道值有-18℃，O℃，5℃等，這也是由于人們采用不同試樣，其中所含晶相與無定形相的比例不同，使分子鏈中無定形部分鏈長(zhǎng)不同所致。聚丙烯的熔融溫度比聚乙烯約提高40～50%，約為164～170℃，100%等規(guī)度聚丙烯 熔點(diǎn)為176℃。（3）化學(xué)穩(wěn)定性。聚丙烯的化學(xué)穩(wěn)定性很好，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外，對(duì)其它各種化學(xué)試劑都比較穩(wěn)定；但低分子量的脂肪烴、芳香烴和氯化烴等能使聚丙烯軟化和溶脹，同時(shí)它的化學(xué)穩(wěn)定性隨結(jié)晶度的增加還有所提高，所以聚丙烯適合制作各種化工管道和配件，防腐蝕效果良好。（4）電性能。聚丙烯的高頻絕緣性能優(yōu)良，由于它幾乎不吸水，故絕緣性能不受濕度的影響。它有較高的介電系數(shù)，且隨溫度的上升，可以用來制作受熱的電氣絕緣制品。它的擊穿電壓也很高，適合用作電氣配件等。抗電壓、耐電弧性好，但靜電度高，與銅接觸易老化。

二、當(dāng)前提高聚丙烯熔體強(qiáng)度的方法探討

聚丙烯（PP），是一種新型的泡沫塑料，熔體強(qiáng)度在發(fā)泡過程中起著舉足輕重的作用，較低的熔體強(qiáng)度無法保證氣泡增長(zhǎng)時(shí)泡孔壁所承受的拉伸應(yīng)力的作用，導(dǎo)致氣泡發(fā)生塌陷和破裂，因此，要保證其基本的性能，必須要提高其熔體的強(qiáng)度，當(dāng)前提高聚丙烯熔體強(qiáng)度的方法主要有：（1）共混法。共混法類似于聚合物的共混改性，是有機(jī)物（聚合物）與無機(jī)納米粒子的共混，該法是制備雜化材料最簡(jiǎn)單的方法，適合于各種形態(tài)的納米粒子，且制備技術(shù)雖然簡(jiǎn)單易操作，組分濃度控制容易，但所制備的雜化材料中有機(jī)或無機(jī)組分容易聚集，相分離現(xiàn)象嚴(yán)重，不利于雜化材料的均勻化對(duì)于聚丙烯來說，采用共混法主要就是通過在聚丙烯樹脂中摻混其它的塑料、橡膠或者是其它的化學(xué)物，以達(dá)到改善PP性能的方法。（2）交聯(lián)法。交聯(lián)法，是制備固定化酶的一種方法，是利用多功能試劑進(jìn)行酶與載體之間的交聯(lián)，在酶和多功能試劑之間形成的共價(jià)鍵，從而得到三維的交聯(lián)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，如圖所示：

對(duì)于PP來說，主要就是要在熔融過程中對(duì)PP進(jìn)行交聯(lián)或通過輻射對(duì)PP進(jìn)行交聯(lián)改進(jìn)。交聯(lián)改性主要目的是為了提高熔體強(qiáng)度、耐熱性、縮短成型周期，動(dòng)態(tài)硫化交聯(lián)、輻射交聯(lián)兩種，比較常用的是輻射交聯(lián)法，其關(guān)鍵在于要選擇合適的輻照劑量和強(qiáng)度，以減少體系的凝膠。

隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，以及工業(yè)生產(chǎn)的擴(kuò)大，其對(duì)聚丙烯材料的需求迅速增加，各企業(yè)都開始加大了對(duì)聚丙烯產(chǎn)品的研究。近年來，改善PP熔體強(qiáng)度的方法已經(jīng)從單一法轉(zhuǎn)向多元化發(fā)展，雖然有的還不是很成熟，比如接枝、共聚等方法都還在探索期，但是其研究的成效還是頗大的。本文主要對(duì)聚丙烯的性能作了簡(jiǎn)要的介紹，并對(duì)改進(jìn)其熔體強(qiáng)度的提高方法進(jìn)行了探究，希望能為相關(guān)的研究提供部分參考價(jià)值。

參 考 文 獻(xiàn)

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