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聚烯烃弹性体塑料制备方法优化

时间:2026-01-23 理论教育 Jonker 版权反馈
【摘要】:聚烯烃弹性体塑料是采用茂金属催化的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体。

聚烯烃弹性体(简称POE)塑料是采用茂金属催化的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体。

一、聚烯烃弹性体塑料的结构和分类

POE分两种,一种是乙烯和丁烯的高聚物,另一种是乙烯和辛烯的高聚物。

POE分子结构与三元乙丙橡胶相似,根据制造方法可分为机械共混型和化学接枝型两种。机械共混型又可分为直接机械共混型和动态部分硫化共混型,呈不均匀的两相结构。物理交联区域显示热塑流动性(结晶硬段),使共混物兼有橡胶和塑料的双重性。由乙丙橡胶和聚烯烃树脂组成连续相与分散相微观呈现两相分离的聚合物掺混物,可以形成以橡胶为连续相、树脂为分散相或以橡胶为分散相、树脂为连续相或者两者都呈现出连续相的互穿网络结构。橡胶为连续相、树脂为分散相时共混料性能近似硫化胶,树脂为连续相、橡胶为分散相时共混胶料性能近于塑料,即性能随相态的变化而变化。

二、聚烯烃弹性体塑料的性能

在常温下呈橡胶弹性,具有密度小、弯曲大、低温抗冲击性能强、易加工、可重复使用等特点。

1.聚烯烃弹性塑料的特点

①辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点,使它既有优异的韧性又有良好的加工性。

②POE塑料分子结构中没有不饱和双键,具有优良的耐老化性能。

③POE塑料分子质量分布窄,具有较好的流动性,与聚烯烃相容性好。

④良好的流动性可改善填料的分散效果,同时也可提高制品的熔接痕强度。

⑤随着POE塑料含量的增加,体系的抗冲击强度和断裂伸长率有很大的提高。POE能改性增韧PP、PE和PA,增加冲击强度。是因为POE塑料的分子质量分布窄,分子结构中侧辛基长于侧乙基,在分子结构中可形成联结点,在各成分之间起到联结、缓冲作用,使体系在受到冲击时起分散、缓冲冲击能的作用,减少银纹因受力发展成裂纹的机会,从而提高了体系的抗冲击强度。

2.聚烯烃弹性塑料的优缺点

①POE具有热塑性弹性体的一般特性。

②价格低并且相对密度小,因而体积价格低廉。

③耐热性、耐寒性优异,使用温度范围宽广。

④耐候性、耐老化性良好。(https://www.xing528.com)

⑤耐油性、耐压缩永久变形和耐磨耗等不太好。

3.几种材料的比较

与三元乙丙橡胶(EPDM)、二元乙丙橡胶(EPM)、苯乙烯—丁二烯—苯乙烯共聚物(SBS)、乙烯—醋酸乙烯共聚物(EVA)等材料相比,POE产品的特点是:

①呈自由流动颗粒状态,与其他聚合物混合更容易和更加方便。

②加工性与力学性能平衡性优异。POE的门尼黏度范围在5~35,但力学性能却能和高门尼黏度的材料相媲美,消除了一般弹性体门尼黏度低、加工性能好而力学性能差的弊端。

③可利用过氧化物、硅烷和辐射法交联形成交联POE。交联POE的热老化及耐紫外光、耐候性等性能都优于EP(D)M。

④热压缩永变形比EP(D)M小。

⑤未交联的POE密度比EVA和SBS低10%~20%。

⑥其光学性能及干抗裂性优于EVA。

三、聚烯烃弹性体塑料的应用

乙烯—辛烯或α型烯聚合的共聚物,具有优异的流动性,加工性与SBS相当,但相对密度小(0.875),耐候性也好于SBS,可用于运动鞋底和皮鞋底。

思考题

1.什么叫塑料?塑料有哪些主要性能?

2.按热行为给塑料分类,并简述各自的特点。

3.写出几种常用塑料的性能和主要用途。

4.请写出聚四氟乙烯、聚烯烃弹性体塑料的结构,并简述其性能和用途。

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