,共混物強度基本不變;當HDPE質(zhì)量分數(shù)高于60%時
,共混物的沖擊強度才有所增加
。
對于PP/LDPE共混物
,也只有當LDPE質(zhì)量分數(shù)高于60%時
,其沖擊強度才有較大幅度的提高
。
而對于PP/LLDPE共混物,當LLDPE質(zhì)量分數(shù)大于40%時
,其沖擊強度就有明顯提高
。當LLDPE質(zhì)量分數(shù)達到70%時,共混物沖擊強度為37.5kJ/m2
,可達到純 PP沖擊強度的20倍
,是同樣用量的PP/HDPE和PP/LDPE共混物的10倍和4倍。
低溫(-18℃)下
,三種PE對PP韌性的改善變化趨勢與常溫時一致
,還是LLDPE對PP的增韌效果更好。當PP/LLDPE質(zhì)量比為30/70時
,共混體系的沖擊強度為23.2kJ/m2,是純PP的20倍
,而在同樣條件下PP/HDPE
、PP/LDPE共混體系的沖擊強度僅為5kJ/m2左右。這進一步說明在達到相同沖擊強度時
,LLDPE的用量最少
,即意味著可以更多地保持PP的剛性;而在相同用量時
,LLDPE改性的PP的沖擊強度更好
,這又使材料獲得了更優(yōu)異的韌性。
混煉方式對增韌效果的影響
采用雙螺桿擠出機混煉的試樣沖擊強度更高
,直接注射方式所得的試樣沖擊性能最差
。由于注射機螺桿的有效長度小于擠出機
,剪切混煉作用小,效果當然很差
。在不同混煉方式下
,材料的沖擊性能表現(xiàn)出的規(guī)律一致,即LLDPE質(zhì)量分數(shù)從40%開始
,隨著LLDPE用量增加
,其沖擊強度大幅度上升,表明混煉方式對共混體系沖擊性能有影響
,但規(guī)律不變
。
PP/LLDPE 共混的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
當LLDPE質(zhì)量分數(shù)小于50%時,共混體系沖擊斷面光滑平整
,呈典型的脆斷特征
;當LLDPE質(zhì)量分數(shù)超過50%時,材料斷面表現(xiàn)為韌性斷裂特征
,出現(xiàn)絲狀體
,斷面凹凸不平,有撕扯痕跡
,且兩相界面趨于模糊
,此時,材料的屈服強度迅速上升
;而當 LLDPE 用量增加至 70%時
,可以清楚地看到 PP 相互交織成網(wǎng),因此
,材料在宏觀上具有很高的沖擊強度
。
純PP球晶的尺寸很大,球晶之間的界面清晰
,所以PP的沖擊性能極差
。相比之下,LLDPE的晶體非常細小
,晶體之間的界面也十分模糊
,所以其沖擊性能很好。
PP和LLDPE結(jié)晶形態(tài)的差異是因為兩者的結(jié)晶速率不同引起的:PP 的結(jié)晶速率較慢(3.3X102nm/s)
,晶體生長較大
,晶體間的連接少,故晶間界面分明
;而LLDPE的結(jié)晶速率非?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">??8.3X102nm/s),晶體細小
,晶體間的連接也較多
,因而晶間界面模糊不清
。
當LLDPE加人PP后,可以明顯觀察到PP球晶尺寸的減小
,晶體間界面變得模糊
,有利于改善材料的沖擊性能。LLDPE用量增加
,PP球晶進一步減小
,當LLDPE質(zhì)量分數(shù)達到70%時,PP晶體巳經(jīng)被分割成碎晶
,晶體間界面完全消失
,與LLDPE混雜在一起,難以分辨
,因此
,共混體系的沖擊強度很高,不易被沖斷
。這說明
,LLDPE的加入細化了PP的球晶,增加了晶體間的連接
,這是共混材料韌性改善的又一重要原因
。
LLDPE 用量對共混效果的影響
隨LLDPE用量增加,共混體系的屈服應(yīng)力下降
,而斷裂伸長率逐漸增加
,并呈良好的線性關(guān)系。隨著LLDPE用量的增加
,共混材料的維卡軟化點下降
。當LLDPE質(zhì)量分數(shù)為40%-60%時,共混材料的維卡軟化點仍接近120℃
。隨著LLDPE用量的增加
,材料的沖擊強度增加,而拉伸屈服強度
、拉伸模量
、維卡軟化點降低。
在以LLDPE為主的體系中
,當材料受到?jīng)_擊作用時,除LLDPE消耗大量能量
,提高材料韌性外
,還由于LLDPE對PP球晶的插入、分割和細化
,使PP晶體尺寸減小
,晶體間連接增多
,從而提高了材料的沖擊強度。PP/LLDPE共混體系中
,當LLDPE質(zhì)量分數(shù)為40%-70%時
,共混物逐漸形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有剛而韌的特性。

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