聚丙烯PP是我们生活中常见的塑料,因为它生产工艺简単,价格低廉,有着以下这些优异的综合性能:密度较小,是塑料中为数不多的轻质品种之一;耐热性高,可120度使用;刚性和硬度较高,几乎不吸水;具有良好的化学稳定性和耐应力开裂性;熔体黏度较低,流动性好,易于加工成型;制品具有无毒、无味、光泽好等优点;此外,聚丙烯具有十分好的拉伸取向特性。因此广泛用作注塑产品、纤维、编织袋、薄膜、注拉吹中空制品等。
聚丙烯虽然具有上述很多优点,但也存在不足之处,其中很重要的一点就是它的脆性,表现为对缺口敏感,缺口冲击强度低,尤其在低温时更为明显,耐低温性差。PP的脆性严重限制了其实际应用。因此増韧成为其改性主要研究方向之一,人们将改性剂加入PP中,以提高其冲击性能,制成抗冲PP,广泛应用于汽车、工业零部件及家用电器等领域。
增韧原理。
通常材料发生弹性形变后,如果应力继续增大并超过了弹性极限,可能发生两种现象:①脆性断裂;②屈服并随之出现塑性形变。前者为脆性材料,后者为韧性材料。所有的热固性树脂和大多数热塑性玻璃态高聚物都具有类似于玻璃的脆性。高聚物在屈服点后的大形变微观上称为屈服,宏观上称为塑性形变或塑性流动,其分子机理主要是分子的链段运动。
高分子材料都有一个脆化温度或脆化点Tb,在Tb以下,高分子聚合物不能发生剪切屈服,只能以脆性方式断裂,只有在Tb〜Tg之间才能发生以剪切带形式的屈服。
材料的韧性是通过其吸收和耗散能量而阻止其发生破坏的能力,强度则是抵抗高应力的一种能力。有些情况下,橡胶增韧的高分子材料是以牺牲材料的强度和刚度而达到的。玻璃质高分子聚合物剪切模量大约为1000MPa,杨氏模量在2500〜3500MPa之间,而橡胶的剪切模量则很低,一般在0.1〜1.0MPa之间。由此可见,加入橡胶会使塑料的模量有所降低,但是,只要能使其韧性有显著改善,这种模量上的减小在一定范围内也是可以接受的。橡胶増韧已成为塑料工业中一个重要的技术领域,已广泛应用于几乎所有的产业化的玻璃质热塑性高分子材料。