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    POE塑料在改性塑料中的应用
    2019-06-17 09:58:05   来源:   评论:0 点击:

         POE 的非极性限制了其进一步的应用,采用溶液聚合或熔融挤出赋予聚烯烃一定的极性和反应活性,是改善聚烯烃与工程塑料之间界面亲和性的常用方法。POE 功能化的方法主要是通过接枝的手段实现的,接枝POE 直接与工程塑料共混表现出良好的增韧效果,是一种很好的增韧剂;在复合材料中则既具有增韧效果,也具有增容的作用。 
    2. 1 聚酯/ POE 体系 
    聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET) 作为工程塑料使用时,其缺点是加工中熔体粘度低,在通常的塑加工温度下结晶速度慢、冲击性能差等,限制了它作为工程塑料的广泛应用。用接枝POE 改性PET 的复合材料表现出良好的耐热、抗冲击性能,这种材料由60 %~90 %的回收热塑性PET和10 %~40 %的用甲基丙烯酸缩水硅油醚改性的POE 经熔融共混制得。 
    利用SEM、力学性能测试等方法研究了POE 接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE2g2GMA) 增韧PET 的形态结构与性能的关系。PET/ POE2g2GMA 共混物的韧性随POE-g-GMA 用量的增加而显著提高,当POE-g-GMA质量分数达到20 %时, PET/ POE2g2GMA 共混物的冲击强度达到873 J / m 结果表明,POE 接枝物与PET 末端羧基或羟基“原位”反应形成的共聚物改善了PET 与POE 的相容性,显著地提高了共混物的力学性能。 
    未接枝的POE 对聚对苯二甲酸丁二酯(PB T) 增韧作用不大,而官能化的POE 对PB T增韧显著,共混体系的脆韧转变在较低POE 接枝马来酸酐POE-g-MA H 质量分数(10 %) 下发生,意味着在保证增韧效果的前提下可以减少增韧剂的用量,从而既降低了材料成本又减少了因加入低模量POE-g-MA H 组分而引起材料强度和弹性模量的损失。POE-g-MAH 与PB T 在挤出过程中原位生成了POE2g2PB T 共聚物,增大了两相界面相互作用,共混体系具有更加均衡的强度和韧性, 综合性能较好。SEM 显示, POE2g2MA H/ PB T 共混体系中分散相具有更细微的分散,有效地诱导PB T 基体产生银纹和剪切屈服,消耗大量的冲击能。 
    2. 2 PA/ POE 体系 
    最近几年来,POE 的应用范围已开始渗透到尼龙工程塑料领域, POE 作为尼龙( PA) 的新型改性剂正引起人们的特别关注。与传统EPDM相比,在相同增韧剂含量和相同相容剂含量下, POE 增韧尼龙的效果较好 。 
    PA66 与POE 共混可以相互取长补短,获得所需要的使用性能。但PA66 与POE 属不相容体系,以前使用较多的增容剂是EPDM 接枝马来酸酐( EPDM2g2MA H) ,但马来酸酐MA H 的接枝率和转化率较低,增容效率不高。而POE 接枝马来酸酐( POE2g2MA H) 能显著改善PA66 与POE 间的相容性和界面粘结性,POE-g-MA H 可使PA66/ POE2g2模MA H 共混材料的缺口冲击强度提高至纯PA66材料的14 倍左右。实验发现共混材料分散相的弹性体颗粒内部存在较多份量的有序结构,分散相颗粒具有明显促进结晶的作用,此作用引起PA66 基体结晶温度增加,结晶度增大,并在分散相质量分数为15 %的脆韧转变条件下,达到极大值。试样熔体的冷却速率越快,则此种促进结晶的作用就越明显。
    研究了POE 对PA6/ POE/ POE-g-MA H 共混物的力学性能、耐热性和流变性能的影响。结果表明: 在12. 5 份POE-g-MA H 存在的条件下,随着POE 用量增大,共混物的缺口冲击强度不断增大,而拉伸强度、维卡软化温度、表观粘度降低。在混合体系中, POE-g-MA H 具有增容和增韧的双重作用;加入30 份POE 时,共混物的维卡软化温度下降12 ℃,这是因为PA6 在共混物中是连续相, POE 为分散相, PA6 的耐热性比POE 好。 
    用挤出的方法制得PA1010/POE-g-MA H 共混物样品,研究了不同接枝率和不同含量的弹性体对共混体系力学性能的影响。结果表明,当弹性体含量一定、接枝率为0. 51 %时,共混体系的综合力学性能最好;在PA1010/POE-g-MA H 体系中, 随POE-g-MA H 含量增加,弹性体粒子的平均尺寸保持不变,这是因为挤出过程形成的共聚物PA1010/ POE-g-MA H 阻碍了弹性体粒子的聚集。 
    2. 3 PPO/ PA/ POE 体系 
    将非晶性的聚苯醚( PPO) 和结晶性的PA 进行共混,所得共混物兼具PA 和PPO 的优点,在不损失PPO 的高玻璃化转变温度和尺寸稳定性的前提下, 又赋予PA 耐溶剂性和成型性。但PPO 与PA 是典型的非相容体系,因此,改善两者的相容性是关键 。 
    研究PPO/ PA6/ POE-g-MA H 共混体系的相态结构和力学性能, POE-g-MA H 增强了PPO 和PA6 之间的相互作用,在所研究的范围内,PPO 和POE 分散在PA6 连续相中,共混物的脆韧转变受控于相间的界面强度和弹性体的用量。在保证共混体系各组分间具有适当相容性的情况下,可以制得高韧性的PPO/ PA6/ POE-g-MA H 共混物, 体系的缺口冲击强度可达600 J / m。透射电镜( TEM) 观察发现,冲击断面下方应力发白区有大量空穴,表明弹性体的空穴化是诱发剪切带从而吸收能量的原因。 
    2. 4 其它工程塑料/ POE 体系 
    比较了不同种类和用量的增韧剂对聚碳酸酯(PC) 力学性能的影响。结果表明,乙烯-醋酸乙烯酯( EVA) 的加入使材料缺口冲击强度提高至纯PC 的25 倍,但拉伸强度急剧下降; POE-g-MA H 对PC 的增韧效果仅次于EVA ,但材料拉伸强度降低程度比EVA 小且材料的断裂伸长率提高很多。而其它两种共混体系PC/ 乙烯2丙烯酸共聚物( EAA) 、PC/ 马来酸酐接枝线型低密度聚乙烯(LLDPE-g-MA H) 的性能介于EVA 和POE-g-MA H 之间。综合考虑材料的各种机械性能,添加质量分数20 %的POE2g2MA H的PC 性能最佳。POE 可以改性热塑性聚氨酯( PU) 。含有PU 质量分数30 %~90 %,POE 质量分数10 %~70 % ,特殊的双酰胺0. 1 %~5. 0 %的复合材料具有中等强度、高弹性和低的永久变形,可用于制备薄膜和片材。 
    南京塑泰高分子科技有限公司销售马来酸酐接枝POE(ST-2)


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