提高聚丙烯熔體強度的研究進展分析

【摘 要】本文介紹了聚丙烯（PP）泡沫塑料的特點、國內外發展概況及其發泡研究中存在PP熔體強度較低的普遍問題。重點概述了提高聚丙烯熔體強度的兩種方法：共混法和交聯法，并介紹了該方法的國內外研究進展、特點，對未來研究的重點及熱點進行了展望。

【關鍵詞】聚丙烯；熔體強度；方法

聚丙烯（PP），是一種新型的泡沫塑料，無毒、無味，密度小，強度、剛度、硬度耐熱性均優于低壓聚乙烯，可在100℃左右使用，具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響，但低溫時變脆、不耐磨、易老化，適于制作一般機械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件。常見的酸、堿等有機溶劑對它幾乎不起作用，可用于食具，是一種通用的塑料，應用的范圍較廣，其產量僅次于PE和PVC。根據相關的調查數據顯示，1997年全世界PP的年產量達到2500萬噸，到2001年就了達到3560萬噸，這種快速增長的主要原因在于其有著其他塑料材料無可比擬的優越性。

一、有關聚丙烯熔體的性能

（1）力學性能。聚丙烯的結晶度高，結構規整，因而具有優良的力學性能。聚丙烯力學性能的絕對值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍屬于偏低的品種，其拉伸強度僅可達到30MPa或稍高的水平，等規指數較大的聚丙烯具有較高的拉伸 強度，但隨等規指數的提高，材料的沖擊強度有所下降，但下降至某一數值后不再變化，溫度和加載速率對聚丙烯的韌性影響很大。聚丙烯最突出的性能就是抗彎曲疲勞性，俗稱百折膠。（2）熱性能。聚丙烯具有良好的耐熱性，制品能在100℃以上溫度進行消毒滅菌，在不受外力的條件下，150℃也不變形。脆化溫度為-35℃，在低于-35℃會發生脆化，耐寒性不如聚乙烯。對于聚丙烯玻璃化溫度的報道值有-18℃，O℃，5℃等，這也是由于人們采用不同試樣，其中所含晶相與無定形相的比例不同，使分子鏈中無定形部分鏈長不同所致。聚丙烯的熔融溫度比聚乙烯約提高40～50%，約為164～170℃，100%等規度聚丙烯 熔點為176℃。（3）化學穩定性。聚丙烯的化學穩定性很好，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外，對其它各種化學試劑都比較穩定；但低分子量的脂肪烴、芳香烴和氯化烴等能使聚丙烯軟化和溶脹，同時它的化學穩定性隨結晶度的增加還有所提高，所以聚丙烯適合制作各種化工管道和配件，防腐蝕效果良好。（4）電性能。聚丙烯的高頻絕緣性能優良，由于它幾乎不吸水，故絕緣性能不受濕度的影響。它有較高的介電系數，且隨溫度的上升，可以用來制作受熱的電氣絕緣制品。它的擊穿電壓也很高，適合用作電氣配件等。抗電壓、耐電弧性好，但靜電度高，與銅接觸易老化。

二、當前提高聚丙烯熔體強度的方法探討

聚丙烯（PP），是一種新型的泡沫塑料，熔體強度在發泡過程中起著舉足輕重的作用，較低的熔體強度無法保證氣泡增長時泡孔壁所承受的拉伸應力的作用，導致氣泡發生塌陷和破裂，因此，要保證其基本的性能，必須要提高其熔體的強度，當前提高聚丙烯熔體強度的方法主要有：（1）共混法。共混法類似于聚合物的共混改性，是有機物（聚合物）與無機納米粒子的共混，該法是制備雜化材料最簡單的方法，適合于各種形態的納米粒子，且制備技術雖然簡單易操作，組分濃度控制容易，但所制備的雜化材料中有機或無機組分容易聚集，相分離現象嚴重，不利于雜化材料的均勻化對于聚丙烯來說，采用共混法主要就是通過在聚丙烯樹脂中摻混其它的塑料、橡膠或者是其它的化學物，以達到改善PP性能的方法。（2）交聯法。交聯法，是制備固定化酶的一種方法，是利用多功能試劑進行酶與載體之間的交聯，在酶和多功能試劑之間形成的共價鍵，從而得到三維的交聯網架結構，如圖所示：

對于PP來說，主要就是要在熔融過程中對PP進行交聯或通過輻射對PP進行交聯改進。交聯改性主要目的是為了提高熔體強度、耐熱性、縮短成型周期，動態硫化交聯、輻射交聯兩種，比較常用的是輻射交聯法，其關鍵在于要選擇合適的輻照劑量和強度，以減少體系的凝膠。

隨著經濟的快速增長，以及工業生產的擴大，其對聚丙烯材料的需求迅速增加，各企業都開始加大了對聚丙烯產品的研究。近年來，改善PP熔體強度的方法已經從單一法轉向多元化發展，雖然有的還不是很成熟，比如接枝、共聚等方法都還在探索期，但是其研究的成效還是頗大的。本文主要對聚丙烯的性能作了簡要的介紹，并對改進其熔體強度的提高方法進行了探究，希望能為相關的研究提供部分參考價值。

參 考 文 獻

[1]黃成.高熔體強度聚丙烯研究進展[J].現代塑料加工應用.2001（5）

[2]雷燕湘.聚丙烯窗異型材的發展現狀及市場前景[J].當代石油石化.2001（6）