聚丙烯 燕山石化PPK7100-GD

PE种类对共混体系冲击性能的影响

不同类型的PE都可以改善PP的室温冲击强度，但差异十分明显。

对于PP/HDPE共混物，当HDPE质量分数低于60%时，共混物强度基本不变；当HDPE质量分数高于60%时，共混物的冲击强度才有所增加。

对于PP/LDPE共混物，也只有当LDPE质量分数高于60%时，其冲击强度才有较大幅度的提高。

而对于PP/LLDPE共混物，当LDPE质量分数大于40%时，其冲击强度就有明显提高。当LLDPE质量分数达到70%时，共混物冲击强度为37.5kJ/m2，可达到纯PP冲击强度的20倍，是同样用量的PP/HDPE和PP/LDPE共混物的10倍和4倍。

低温（-18℃)下，三种PE对PP韧性的改善变化趋势与常温时一致，还是LLDPE对PP的增韧效果好。当PP/LLDPE质量比为30/70时，共混体系的冲击强度为23.2kJ/m2，是纯PP的20倍，而在同样条件下PP/HDPE、PP/LDPE共混体系的冲击强度仅为5kJ/m2左右。这进一步说明在达到相同冲击强度时，LLDPE的用量少，即意味着可以更多地保持PP的刚性；而在相同用量时，LLDPE改性的PP的冲击强度好，这又使材料获得了更优异的韧性。

采用双螺杆挤出机混炼的试样冲击强度高，直接注射方式所得的试样冲击性能差。由于注射机螺杆的有效长度小于挤出机，剪切混炼作用小，效果当然很差。在不同混炼方式下，材料的冲击性能表现出的规律一致，即LLDPE质量分数从40%开始，随着LLDPE用量增加，其冲击强度大幅度上升；表明混炼方式对共混体系冲击性能有影响，但规律不变。

PP/LLDPE共混的内部结构

当LLDPE质量分数小于50%时，共混体系冲击断面光滑平整，呈典型的脆断特征；当LLDPE质量分数超过50%时，材料断面表现为韧性断裂特征，出现丝状体，断面凹凸不平，有撕扯痕迹，且两相界面趋于模糊，此时，材料的屈服强度迅速上升；而当LLDPE用量增加至70%时，可以清楚地看到PP相互交织成网，因此，材料在宏观上具有很高的冲击强度。

纯PP球晶的尺寸很大，球晶之间的界面清晰，所以PP的冲击性能极差。相比之下，LLDPE的晶体非常细小，晶体之间的界面也十分模糊，所以其冲击性能很好。

PP和LLDPE结晶形态的差异是因为两者的结晶速率不同引起的：PP的结晶速率较慢（3.3X102nm/s)，晶体生长较大，晶体间的连接少，故晶间界面分明；而LLDPE的结晶速率非常快（8.3X102nm/S)，晶体细小，晶体间的连接也较多，因而晶间界面模糊不清。

当LLDPE加人PP后，可以明显观察到PP球晶尺寸的减小，晶体间界面变得模糊，有利于改善材料的冲击性能。LLDPE用量增加，PP球晶进一步减小，当LLDPE质量分数达到70%时，PP晶体巳经被分割成碎晶，晶体间界面完全消失，与LLDPE混杂在一起，难以分辨，因此，共混体系的冲击强度很高，不易被冲断。这说明，LLDPE的加入细化了PP的球晶，增加了晶体间的连接，这是共混材料韧性改善的又一重要原因。

随LLDPE用量增加，共混体系的屈服应力下降，而断裂伸长率逐渐增加，并呈良好的线性关系。随着LLDPE用量的增加，共混材料的维卡软化点下降。当LLDPE质量分数为40%- 60%时，共混材料的维卡软化点仍接近120度。随着LLDPE用量的增加，材料的冲击强度增加，而拉伸屈服强度、拉伸模量、维卡软化点降低。

在以LLDPE为主的体系中，当材料受到冲击作用时，除LLDPE相消耗大量能量，提高材料韧性外，还由于LLDPE对PP球晶的插入、分割和细化，使PP晶体尺寸减小，晶体间连接增多，从而提高了材料的冲击强度。PP/LLDPE共混体系中，当LL-DPE质量分数为40%- 70%时，共混物逐渐形成互穿网络结构具有刚而韧的特性。