SEPS對R-PP/R-HIPS共混物的增容研究

孔宇飛，李迎春，胡國勝

（中北大學，山西 太原 030051）

隨著全球電子工業的快速發展，家用電器的更新換代也越來越快，因此，大量的家用電器進入了報廢期，如果不能及時有效地處理，將對環境造成嚴重威脅。

聚丙烯（PP）和高抗沖聚苯乙烯（HIPS）是電器外殼最主要的兩種塑料材料。如果將兩者熔融共混，制成復合材料，將為兩者的高值化回收再利用提供一個重要方向[3,4]。然而，PP和HIPS是典型的不相容體系，因此，增加二者的相容性是一個研究重點。本文選用苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEPS）對其進行增容，制備了廢舊PP(R-PP)/廢舊HIPS(R-HIPS)/SEPS共混物，并研究了SEPS含量對共混物力學性能和微觀形貌的影響。

1 實驗

1.1 實驗原料

R-PP:佛山市順德鑫還寶資源利用有限公司；R-HIPS:佛山市順德鑫還寶資源利用有限公司；SEPS:G-1730，美國科騰聚合物公司。

1.2 R-PP/R-HIPR/SEPS共混物的制備

利用雙螺桿擠出機熔融共混制得R-PP/R-HIPS/SEPS共混物，R-PP、R-HIPS配比為30:70，SEPS的比例分別為0、1wt%，5wt%、10wt%，擠出溫度范圍190～210℃，螺桿轉速為85r/min，造粒干燥后，使用塑料注塑成型機注塑成型，溫度范圍185～200℃，壓力2MPa。

1.3 測試與表征

力學性能測試：按照GB/T1843-2008標準測試試樣的缺口沖擊強度；按照GB/T1040-92標準測試試樣的拉伸強度。掃描電鏡分析（SEM）：將缺口沖擊強度測試得到的沖擊斷面切下，樣品表面噴金后，用掃描電子顯微鏡對沖擊斷面進行分析，參數為15kV、10k×。

2 結果與討論

2.1 力學性能分析

圖1 R-PP/R-HIPS/SEPS共混物的缺口沖擊強度

圖2 R-PP/R-HIPS/SEPS共混物的拉伸強度

圖1為R-PP/R-HIPS/SEPS共混物的缺口沖擊強度。當SEPS含量為0時，共混物的缺口沖擊強度僅為2.7kJ/m2，這是因為R-PP和R-HIPS的相容性很差，兩相粘結不好，所以受到外力作用時，應力傳遞在界面處中斷，不利于提高共混物的沖擊強度，隨著SEPS含量的上升，共混物的缺口的沖擊強度增大，并在SEPS的含量為10wt%時達到最大，為6.4kJ/m2，相比未添加SEPS的共混物提高了137%，表明SEPS可以提高共混物的相容性，同時，SEPS還具有增韌效果，所以缺口的沖擊強度提高。圖2為R-PP/R-HIPS/SEPS共混物的拉伸強度。當SEPS為0時，共混物的拉伸強度為18.25MPa，隨著SEPS含量的增加，共混物的拉伸強度先上升、后下降，在SEPS含量為5wt%時達到最大為22.69MPa，這是因為共混物在SEPS作用下，相容性得到了提高所造成，而SEPS含量超過5wt%后下降是因為SEPS作為一種彈性體，剛性差，所以過多含量的SEPS會造成共混物拉伸強度的下降。

2.2 微觀形貌分析

圖3為R-PP/R-HIPS/SEPS共混物的SEM圖，從圖3(a)中可以看出，當R-PP/R-HIPS共混物中不加SEPS時，共混物的分散相和連續相的界面非常清晰，這是因為R-PP和R-HIPS不相容，兩相界面的張力較大，所以粘結較差。當加入10wt%的SEPS時，共混物分散相和連續相中間多了一層環狀的SEPS，表明熔融共混過程中，SEPS因與R-PP和R-HIPS產生了分子間的作用力，而處于兩相界面處，從而增加了兩相的粘結，提高了共混物的相容性。

圖3 R-PP/R-HIPS/SEPS共混物的SEM圖

3 結語

本文通過熔融擠出制備了R-PP/R-HIPS/SEPS共混物，用力學性能和SEM研究了SEPS對R-PP/R-HIPS共混物相容性的影響。結果表明，不加SEPS時，共混物的沖擊強度和拉伸強度較低，兩相界面的粘結較差，隨著SEPS的加入和含量的增多，共混物的力學性能得到很大提升，兩相界面的粘結性提高，表明SEPS對R-PP/R-HIPS共混物具有顯著的增容效果。

參考文獻：

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