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PE 種類(lèi)對(duì)共混體系沖擊性能的影響
不同類(lèi)型的PE都可以改善PP的室溫沖擊強(qiáng)度
對(duì)于PP/HDPE共混物,當(dāng)HDPE質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于60%時(shí)
對(duì)于PP/LDPE共混物
而對(duì)于PP/LLDPE共混物
低溫(-18℃)下
,三種PE對(duì)PP韌性的改善變化趨勢(shì)與常溫時(shí)一致,還是LLDPE對(duì)PP的增韌效果更好。當(dāng)PP/LLDPE質(zhì)量比為30/70時(shí),共混體系的沖擊強(qiáng)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(qiáng)度僅為5kJ/m2左右。這進(jìn)一步說(shuō)明在達(dá)到相同沖擊強(qiáng)度時(shí),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(shí),LLDPE改性的PP的沖擊強(qiáng)度更好,這又使材料獲得了更優(yōu)異的韌性。混煉方式對(duì)增韌效果的影響
采用雙螺桿擠出機(jī)混煉的試樣沖擊強(qiáng)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(jī)螺桿的有效長(zhǎng)度小于擠出機(jī),剪切混煉作用小,效果當(dāng)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?jǐn)?shù)從40%開(kāi)始PP/LLDPE 共混的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
當(dāng)LLDPE質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于50%時(shí)
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(xì)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?yàn)閮烧叩慕Y(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(zhǎng)較大,晶體間的連接少,故晶間界面分明;而LLDPE的結(jié)晶速率非常快(8.3X102nm/s),晶體細(xì)小,晶體間的連接也較多,因而晶間界面模糊不清。當(dāng)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(jìn)一步減小,當(dāng)LLDPE質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到70%時(shí),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(qiáng)度很高,不易被沖斷。這說(shuō)明,LLDPE的加入細(xì)化了PP的球晶LLDPE 用量對(duì)共混效果的影響
隨LLDPE用量增加
在以LLDPE為主的體系中
,當(dāng)材料受到?jīng)_擊作用時(shí),除LLDPE消耗大量能量,提高材料韌性外,還由于LLDPE對(duì)PP球晶的插入、分割和細(xì)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(qiáng)度。PP/LLDPE共混體系中,當(dāng)LLDPE質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%-70%時(shí),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。