第1个回答 2020-11-14
PP，HDPE和POE混合均匀之后，用双螺杆挤出机进行熔融共混，挤出造粒成型，制造出增韧改性PP材料的力学样条。然后即可进行一系列测试。
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力学性能
由下图可知，如果单独使用POE作为增韧改性剂，随着其质量分数的增加，材料的韧性也慢慢的提高，但材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量都出现了较明显的下降。而采用POE和HDPE协同增韧改性PP，在提升材料韧性的同时，其拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量的下降幅度均大大减小。
材料的力学性能与增韧改性剂质量分数关系图
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结晶性能
当单独加入POE时，随着POE质量分数的提高，体系中PP的结晶焓逐渐下降，但结晶温度则没有明显变化。而采用POE和HDPE协同增韧时，随着其质量分数的提高，PP的结晶焓和结晶温度均出现了一系列下降。这是由于HDPE与PP的晶型不同，二者结晶时会出现分离现象，分散在PP基体中的HDPE会较大幅度破坏其周围PP分子链的排列规整性，从而导致PP结晶度和结晶温度的下降。
改性PP的DSC曲线及分布峰
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形貌分析
当POE添加质量分数仅为10%时，材料断裂面较为平整，没有出现明显的屈服现象，属于典型的脆性断裂，这与材料的缺口冲击强度较低相符合。随着HDPE的加入，材料受冲击断裂时，出现了屈服现象，且随着HDPE质量的提升，冲击断裂面还会出现一定程度的孔洞和拉丝现象。表明材料的冲击强度得到提升。
不同HDPE添加量下，材料缺口冲击断裂面的扫面电镜图
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机理分析
POE以岛状结构分散在PP基体中，加入的HDPE一部分均匀分散在PP基体中，另一部分进入POE颗粒中;处于PP基体中的HDPE使PP的结晶温度和结晶焓明显下降，PP的韧性随着结晶度的下降而提高;进入POE颗粒中的HDPE，一方面使体系的增韧组分体积分数提高;另一方面以HDPE为中心的POE颗粒受冲击时发生形变能吸收更多的能量，两者之间的协同作用明显增韧HCPP材料。
二、 丙烯基弹性体增韧改性PP
丙烯基弹性体（丙烯和乙烯的聚烯烃共聚物）与丙烯具有优良的相容性，可以在增韧PP的同时，不影响材料的透明性。制作方法是将聚丙烯树脂、弹性体和一系列其他添加剂按照一定质量分数加入高速搅拌机中搅拌均匀，然后再用双螺杆挤出机熔融挤出、造粒，再用注塑机注塑成标准样条，进行一系列测试。
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性能表征
如下图可知，聚丙烯材料的冲击强度随着弹性体质量分数的增加而增加，但在室温和低温下，其增韧效果都还弱于POM。
弹性体、POE用量对聚丙烯材料室温下冲击性能的影响
随着弹性体用量的增加，聚丙烯材料的弯曲强度呈现下降趋势，但与POE增韧的PP材料相比，其弯曲强度则会更高一些，这可能是应为弹性体中含有较高量的丙烯结构，其刚性好于POE中卷曲的辛烯。除此之外，相比于POE，丙烯基弹性体对于聚丙烯材料的透光性液影响较小，可以有效改善PP材料的应力发白现象。
弹性体、POE用量对于聚丙烯弯曲强度和透光性的影响
三、滑石粉增韧改性PP
无机刚性粒子增韧改性PP也是近年来研究较多的增韧体系，聚合物材料被施加应力时，基体中的刚性粒子作为应力集中点，周围的材料产生塑型变形，从而消耗大量能量，达到增韧的目的。无机填料不仅成本低，并且在提高材料韧性的同时也还可以提高材料的刚性和耐热性，从而降低制品的收缩率。
滑石粉
滑石粉增韧改性PP的制备方法是先将一定量的滑石粉用柠檬酸溶液处理，得到改性的滑石粉，然后再按照一定比例，将PP和滑石粉加入到双螺杆挤出机中，采取熔融共混的方法挤出造粒，最后将所得的粒料在注塑机上加工成测试样条。
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性能表征
使用改性后的滑石粉与PP共混所制得的聚丙烯复合体系的冲击强度要远远大于改性前。且复合体系的冲击强度最初随滑石粉的增加而增加，然后当体系的冲击强度达到峰值后减小。因为当改性滑石粉的含量较低时，在PP中的分散均匀性较好，随着基体树脂中滑石粉含量的增加，在复合共混体系中能起到应力集中点的颗粒随之增加，体系的强度得到提高；而当改性滑石粉含量大于20%时，滑石粉粒子含量的继续增加导致其分散均匀性变差，造成界面缺陷增多，材料的韧性逐渐降低。