降解PP/EPDM共混物的力学性能

用过氧化二异丙苯(DCP)将聚丙烯(PP)降解,制备降解PP与三元乙丙橡胶(EPDM)共混物,测试降解PP/EPDM共混物的冲击和拉伸性能,研究共混物的脆—韧转变,结果发现温度和EPDM含量对PP/EPDM共混物的韧性影响规律是相同的,增加温度和增加EPDM含量都能使PP/EPDM共混物的韧性增加。     

三元乙丙橡胶共混改性聚丙烯

分别用茂金属催化聚合所得的三元乙丙橡胶(mEPDM)和传统Ziegler-Natta催化剂聚合所得的三元乙丙橡胶(EPDM)对PP进行共混改性。考察了增韧剂质量分数对共混物冲击强度、拉伸强度和热变形温度等力学性能的影响,以及共混物结构形态和结晶行为。结果表明,与PP／EPDM共混物相比,PP／mEPDM共混物的脆韧转变增韧剂临界质量分数小,扯断伸长率高。PP／mEPDM共混物的脆韧转变区间远小于PP／EPDM共混物。随增韧剂质量分数的增加,PP／mEPDM和PP／EPDM共混物的拉伸强度、弹性模量和维卡软化点均单调下降,但后者的下降幅度更大。电镜分析和结晶行为研究表明,PP与mEPDM的相容性优于PP与EPDM的。     

PP/EPDM/纳米弹性体粒子三元共混体系的脆韧转变

研究了PP／EPDM／纳米弹性体粒子(ENP)三元共混体系的脆韧转变行为。结果表明，与PP／EPDM二元共混物相比，三元共混物的脆韧转变可以在EPDM质量分数较低的情况下发生；在橡胶总质量分数相同的情况下，三元共混物有更高的冲击强度，拉伸强度有一定提高。从脆断样条的扫描电镜照片观察到，在相同EPDM质量分数下，PP／EPDM／ENP三元共混物中的EPDM粒子明显细化，分布均一，粒子间距减小，这是脆韧转变提前的原因。     

PA 6/EPDM-g-MAH/HDPE三元共混物的形态与力学性能

制备了聚酰胺(PA)6/马来酸酐(MAH)接枝三元乙丙橡胶(EPDM)(EPDM-g-MAH)/高密度聚乙烯(HDPE)三元共混物,采用扫描电子显微镜观察了三元共混物的相形态,研究了注塑过程的二次剪切流动对该三元共混物相形态的影响,以及三元共混物相形态对其力学性能的影响。结果表明:二次剪切流动有利于PA 6/EPDM-g-MAH/HDPE体系向热力学最稳定的壳核结构发生转变。与PA 6/EPDM-g-MAH二元共混物相比,该三元共混物的力学性能得到较大改善,w(EPDM-g-MAH)为15%时,其Izod缺口冲击强度达85.83 kJ/m2,是纯PA 6的9倍,是同等橡胶含量的PA 6/EPDM-g-MAH二元共混物的2倍。     

PP／EPDM共混合金的结构与性能研究

对聚丙烯(PP)／三元乙丙橡胶(EPDM)共混合金的结构与性能进行了研究。结果表明：国产三元乙丙橡胶J3080P能够大幅度提高PP的常温和低温缺口冲击强度；PP基体的性质和EPDM的用量对增韧效果有明显影响。PP／EPDM共混合金发生脆韧转变所需的EPDM用量为20～30份。EPDM对PP增韧机理遵从银纹-剪切带机理。J3080P对PP的增韧效果优于日本产EPDM 501A。     

EPDM接枝共聚物对MXD6/PA6/EPDM共混物性能的影响

以马来酸酐接枝三元乙丙橡胶（EPDM-g-MAH）为反应性增容剂,通过熔融共混制得聚间苯二甲胺己二酸/聚酰胺6/三元乙丙橡胶（MXD6/PA6/EPDM）共混物。采用Molau实验研究了共混物的相容性,利用哈克转矩流变仪、差示扫描量热仪、偏光显微镜和热重分析仪等研究了MXD6/PA6/EPDM共混物的流变性能、熔融行为、结晶行为以及耐热性能。结果表明,由于EPDM-g-MAH的引入,共混物的平衡扭矩增大,PA6相与EPDM相界面黏附力明显提高;EPDM-g-MAH的引入导致共混物的球晶形貌规整性变差,成核密度下降,结晶速率减慢;随着EPDM含量的增加,共混物的玻璃化转变温度（Tg）和熔融温度（Tm）均呈下降趋势;EPDM-g-MAH的引入提高了共混物的热稳定性。     

EPDM-g-MAH对EPDM/CPE共混性能的影响

为改善三元乙丙橡胶(EPDM)和氯化聚乙烯(CPE)的相容性,提高共硫化反应程度,采用氢化钠(NaH)/马来酸酐(MAH)体系,在橡胶加工设备中对EPDM进行改性反应,得到了改性的三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)。研究了加入EPDM-g-MAH后EPDM/CPE共混胶的硫化特性、动态力学性能、加工性能和微观相态结构。结果表明,EPDM-g-MAH的加入,使EPDM/CPE共混胶相容性得到明显改善,胶料硫化速度加快,力学性能及动态力学性能得到提高。     

三元乙丙橡胶接枝马来酸酐及其在尼龙6中的应用

分析了在含有适量聚丙烯(PP)的三元乙丙橡胶(EPDM)熔融接枝马来酸酐(MAH)反应体系中,引发剂过氧化二异丙苯(DCP)、MAH用量对产物接枝率和流变性能的影响,考察了二甲基苯胺(DMBA)、二甲基甲酰胺(DMF)、硫代二丙酸二月桂酯(DLTDP)3种阻交联剂对接枝反应体系的影响,并研究了尼龙6(PA6)/(EPDM/PP)-g-MAH共混物的微观结构与性能。结果表明:当DCP的质量分数为0·08%、MAH的质量分数为1·2%时,产物的接枝率可达到1·0%左右;在相同条件下,3种阻交联剂对产物的接枝率都有不同程度的降低,而加入DMBA最大程度地降低了体系的交联度;接枝物(EPDM/PP)-g-MAH以较小的粒径均匀分布在连续相PA6中;当(EPDM/PP)-g-MAH质量分数为15%~20%时,共混物发生由脆到韧的转变;当(EPDM/PP)-g-MAH质量分数为25%时,共混物的综合力学性能达到最佳;同时,接枝物的加入增大了共混物中PA6的结晶难度。     

三元乙丙橡胶与丙烯酸酯橡胶相容性的研究

探讨三元乙丙橡胶(EPDM)与丙烯酸酯橡胶(ACM)的相容性,并考察相容剂EPDM接枝马来酸酐(EPDM-g-MAH)对EPDM/ACM共混物性能的影响。结果表明,EPDM/ACM共混体系不是热力学相容体系,傅里叶转换红外光谱和差示扫描量热分析显示EPDM-g-MAH可以提高EPDM与ACM的相容性,EPDM-g-MAH用量为10份时EPDM/ACM共混物综合物理性能较好。     

悬浮法EPDM-g-MAN对SAN的增韧及其共混物的热稳定性分析

用悬浮法在乙烯-丙烯-乙叉降冰片烯三元乙丙橡胶(EPDM)上接枝甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈(MMA-AN),将接枝共聚物EPDM-g-MAN与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)树脂共混,得到高抗冲、耐老化性能优异的工程塑料。FTIR分析表明,EPDM确已接枝上了MMA-AN支链。研究了AN含量和EPDM含量对EPDM-g-MAN/SAN共混物力学性能的影响。随着EPDM含量的增加,共混物缺口冲击强度先升后降,在AN质量分数为5%,EPDM质量分数为25%时达到最大值76.8kJ/m2,拉伸和弯曲强度逐步下降。扫描电镜(SEM)和差示扫描热(DSC)分析表明,在EPDM质量分数为15%时,共混物室温条件下受外界冲击发生脆韧转变,EPDM-g-MAN与SAN具有较好的相容性。TG分析表明,随着EPDM含量增加,EPDM-g-MAN/SAN共混物的热失重起始温度有所上升,热稳定性得到提高。     

热引发官能化HDPE、PP、EPDM及其增韧PA66研究

采用热引发熔融接技方法研究了不同反应条件下马来酸酐（MAH）接枝HDPE、接枝共聚PP及接枝EPDM弹性体的接枝反应。结果表明：本热引发接枝法可避免接枝过程中的交联副反应，制得具有较高接枝率（接枝率在0.3%以上），较好熔体流动性能，较少凝胶含量的马来酸酐接枝HDPE、接枝共聚PP及接枝EPDM。采用机械共混法对已官能化的聚烯烃弹性体和聚烯烃塑料分别和混合增韧PA66的情况进行了比较，结果显示：采用PA66／改性聚烯烃弹性体／改性聚烯烃塑料三元共混体系，可以在较少用量的改性橡胶条件下使PA66的缺口冲击强度达到原材料的10倍以上，并且材料弯曲模量损失减少。SEM对PA66／EPDM－g-MHA/PP-g-MAH三元共混体系脆韧转变的研究结果表明：体系分散相中的EPDM－g-MAH向PA66基体扩散、渗透或形成嵌段共聚物的部分是增韧PA66中的有效成分。     

PPO／PA6／EPDM／滑石粉共混体系的加工－性能－形态之间关系研究

采用熔融共混法制备了聚苯醚(PPO)/聚酰胺6(PA6)/三元乙丙橡胶(EPDM)三元和PPO/PA6/EPDM/滑石粉四元体系的共混合金,而且在制备四元共混合金时采取先用马来酸酐接枝的三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)与滑石粉制成母粒,然后再将母粒与PPO、PA6共混的方法,研究了三元和四元共混体系的力学性能、流变性能和相态结构。结果表明:将制备的母粒与PPO和PA6进行共混,当母粒含量在一定范围内时可以实现弹性体和无机刚性粒子对体系的协同增韧作用,且母粒含量在15％时达到最佳,其增韧效果优于相同用量的纯EPDM-g-MAH弹性体增韧体系,同时母粒的加入可以改善共混体系的流动性,对拉伸强度的影响也比较小。     

聚丙烯/三元乙丙橡胶共混体系的研究

研究了三元乙丙橡胶（ＥＰＤＭ）对聚丙烯（ＰＰ）结晶行为的影响以及ＰＰ／ＥＰＤＭ共混物的形态与性能的关系。ＥＰＤＭ对ＰＰ的熔点、结晶温度无明显影响,ＰＰ／ＥＰＤＭ共混物的结晶度随ＥＰＤＭ组份含量的增加而降低,适量的ＥＰＤＭ可使ＰＰ的晶体尺寸减小,晶胞参数与组份比无关。当ＥＰＤＭ用量为３０％～４０％时,共混物的冲击强度迅速提高。     

马来酸酐接枝三元乙丙橡胶共聚物增容AES/PC共混物的研究

研究了马来酸酐接枝三元乙丙橡胶共聚物（EPDM-g-MAH）作为增容剂对丙烯腈三元乙丙橡胶苯乙烯共聚物/聚碳酸酯（AES/PC）（70/30）共混物结构和性能的影响。结果表明,EPDM-g-MAH作为反应型增容剂,能有效地减小低橡胶含量的AES/PC共混物中PC分散相的粒径,提高共混物的力学性能;当EPDM-g-MAH用量为3份时,橡胶含量为21 %的AES/PC共混物的缺口冲击强度提高近1倍,同时能保持较高的拉伸强度和热变形温度。     

Fracture behavior of polypropylene/ ethylene- diene-terpolymer blends : Effect of temperatures,notch radius and rubber content

The mechanical fracture and ductile-brittle transition (DBT) behavior, hysteresis phenomenon and the plastic zone size of polypropylene (PP) / ethylene-propylene-diene terpolymer (PP/EPDM) blends were investigated by varying EPDM content and notch radius under different temperatures. An increase in test temperature or rubber content in the PP/EPDM blend results in lower yield stress and Young's modulus. The ductile-brittle transition temperature (DBTT) of the notched impact strength decreases with the increase of the EPDM content. However, the DBTT is fairly independent of the notch radius. SEM morphologies of the fracture surfaces indicate that two separate modes, localized and mass shear yielding, work simultaneously in these blends. The plane-strain localized shear yielding dominates the brittle failure at lower temperatures, whereas the plane stress mass shear yielding dominates the ductile fracture at higher temperatures. The presence of EPDM rubber decreases the yield stress of the PP/EPDM blend due to the overlapping stress fields of adjacent particles, resulting in higher hysteresis energy. The relationships among the test temperature, hysteresis loss energy and the size of plastic zone are discussed in detail.     

三元乙丙橡胶增韧PET/PC共混物的研究

采用三元乙丙橡胶（EPDM）及甲基丙烯酸环氧丙酯接枝三元乙丙橡（EPDM-g-GMA）作为PET/PC共混物的改性剂,并对共混体系的力学性能、相容性和断裂机理进行研究。力学性能测试结果表明EPDM-g-GMA质量分数为15%～20%时,共混体系实现了脆韧转变,当加到25%时冲击强度最高可达860 J/m,实现超韧;当PET/PC组成比为48/32时,PET/PC相容性最好,共混体系力学性能最佳。EPDM-g-GMA中环氧官能团与PET的端羧基、羟基发生反应使共混体系相容性提高。SEM结果显示共混物的增韧机理是基体的剪切屈服。     

PP/OBC/EPDM-g-MAH复合材料的制备及性能

以聚丙烯(PP)为基体材料,乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC)为增韧材料,三元乙丙橡胶接枝马来酸酐共聚物(EPDM-g-MAH)为相容剂,制备了PP/OBC/EPDM-g-MAH复合材料。用DSC、SEM、转矩流变仪分析了OBC及EPDM-g-MAH对PP结晶性能、断面相结构、流变性能的影响,测试了复合材料的力学性能。结果表明:加入15%OBC,PP/OBC复合材料的熔融温度升高了1.63℃,结晶度降低了5.4%,断裂伸长率及缺口冲击强度明显提高,弯曲强度和拉伸强度有所下降;含4%EPDM-g-MAH的PP/OBC/EPDM-g-MAH复合材料,OBC粒子均匀分散在PP基体中,粒径明显细化,熔融塑化扭矩值降低,结晶速率加快;与纯PP相比,断裂伸长率和缺口冲击强度分别提高了128.57%和107.96%,柔韧性有较大幅度提高。     

Dependence of impact strength on the fracture propagation direction in dynamic packing injection molded PP/EPDM blends

In order to further understand the brittle-ductile (B-D) transition in PP/EPDM blends, a shear stress field achieved via dynamic packing injection molding was used to control the rubber particles as elongated and orientated in the PP matrix. The impact strength of the blends was measured in three fracture directions, namely, along the shear flow direction, perpendicular to and oblique (45°) with the flow direction. A definite B-D transition of impact strength was found at 20 wt% of EPDM content along the shear flow direction. About 10 times increase of impact strength was observed at the B-D transition. However, a B-D transition and then a decrease of impact strength brittle-ductile-brittle (B-D-B) was found as increasing of EPDM content in the impact direction perpendicular to and oblique with the flow direction. One observes a big increase of impact strength at 20-30 wt% of EPDM content (B-D transition) from 10-20 to 70-80 kJ/m², then a sharp decrease of impact strength is seen when EPDM content reaches to 30-45 wt% (D-B transition) from 70-80 to 40-50 kJ/m². Correspondingly, there exists a change of rubber particles from roughly spherical shape to highly elongated and oriented shape at D-B transition. SEM shows a very smooth fractured surface when fracture propagation is along or oblique with the shear flow direction, but a lay-by-layer fracture behavior when fracture propagation is perpendicular to the shear flow direction. Our results suggest that the impact fracture direction with respect to the orientation direction play an important role to determine the impact strength. Wu's theory holds true as long as the rubber particles are roughly spherical when viewed in the same direction with fracture propagation direction, but no longer valid when dispersed rubber particles are elongated and oriented when viewed in the direction perpendicular to or oblique with the fracture propagation direction.