乙丙橡胶（EPR）改性PP

令狐冲

弹性体增韧塑料体系，是以弹性体为分散相以塑料为连续相的两相共混体系。塑料连续相又称为塑料基体。弹性体可以是橡胶也可以是热塑性弹性体，如EPR、EPDM、BR、POE、SBS等。早期的塑料增韧体系主要采用橡胶作为增韧剂，故称为橡胶增韧塑料体系。20世纪80年代以来，除继续采用橡胶作为增韧剂外，以各种热塑性弹性体作为增韧剂的塑料增韧体系也获得广泛的应用
1 乙丙橡胶（EPR）改性PP
6 o& @( o& t# V0 ^* q为了改善PP的抗冲性能，人们很早就采用橡胶与PP共混。由于EPR与PP相容性良好，所以成为增韧PP中最常用的橡胶品种。用EPR与PP共混可以改善PP的冲击强度、低温脆性。当EPR含量为20%时，PP/EPR共混物的缺口冲击强度比纯PP高10倍，脆化温度比纯PP下降4倍之多。
& M7 A( c4 m" C9 R1 ~2 三元乙丙橡胶（EPDM）改性PP
EPDM对PP的增韧与EPR相似，随着EPDM含量的增加，体系冲击强度有较大的提高。当EPDM含量为20%时，PP/EPDM共混物的缺口冲击强度比纯PP高4倍左右，耐低温性能有所改善。
; U& Q% K5 o6 r% W  P& l3 PP/BR共混体系
顺丁橡胶（BR）具有高弹性、良好的低温性能（玻璃化温度为-110℃左右）和耐磨性、耐挠曲性等优良特性。而且它的容度参数与PP相近，实践证明，它们的相容性较好，增韧效果明显。以国产容体指数0.4到0.8g/10min的聚丙烯粉料和国产门尼粘度44的顺丁橡胶按100；15（质量比）共混，所得PP/BR共混物的常温冲击强度比纯PP高6倍，脆化温度下降4倍。同时该共混物比PP、PP/LDPE、PP/EVA等的挤出膨胀比都小，成型后尺寸稳定性较好。
4 PP/SBS 共混体系
! k& _% Z2 R" p  s  gSBS 具有高弹性、耐低温性等特点，同时它兼具有硫化橡胶和热塑性的优良性能 。研究表明，PP/SBS体系的冲击强度、断裂伸长率随着SBS加入量的增加而逐步提高，SBS含量在10到15份时，共混物的综合力学性能最佳。
% C4 Q- w3 e$ U. u$ u& ~6 [  T7 h& ^- R5 PP/POE共混体系
6 X* x9 D; b7 _/ m$ ^3 u4 q! Q- D聚烯烃弹性体POE是一种饱和的乙烯-辛烯共混物，是通过乙烯、辛烯的原位聚合技术生产的。POE具有非常窄的分子量分布和一定的结晶度。其结构中结晶的乙烯链节作为物理交联点承受载荷，非晶的乙烯和辛烯长链贡献弹性，与EPR、EPDM、SBS相比对PP的增韧效果更为显著，在汽车保险杠、挡板等部件上得到普遍的应用。当POE的百分含量超过15%时，对PP的增韧效果明显提高，且共混体系的模量下降较少。另外，POE对高流动性的PP仍具有良好的增韧效果，而EPDM、EPR对MI超过15g/min的PP没有明显的增韧效果。
8 O6 j0 V: X. |! Q6 R$ r- D改性PP获得良好的冲击性能，除了橡胶类作为改性剂外，还可采用塑料类，如HDPE、LDPE、PVC、PA等作为PP的增韧改性剂也可获得良好的效果
1 \* ], Z/ s8 j

, `  O# i7 o& i$ n# g: Q- {
摘要：本文通过分析聚丙烯分子的结晶状况，细叙述了成核 的作用、原理以及加入成核剂对聚丙烯性能的影响。



. p3 ^) z9 F- }  b( U; D; e; b+ |聚丙烯具有比重小，拉伸屈服强度、弯曲模量、硬度较高，耐环境应力开裂性好的优点，加之原料来源丰富，价格低廉，非常适合用来注射成型塑料制品。聚丙烯是结晶性聚合物，内部存在着很大球晶，造成聚丙烯的抗冲击强度很低，还会造成制品的后收缩现象严重，严重影响聚丙烯树脂在注塑领域的使用，加入成核剂，生成微晶结构的聚丙烯，对树脂进行改性，实现聚丙烯的高性能化。

一、 加入成核剂的原理
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+ T# L! e9 _& ~, ^8 I1、 聚丙烯分子的结晶状况对性能的影响 高分子材料进行熔体结晶时，最容易形成多角晶粒、树枝状晶粒和球晶，它的大小对聚合物的力学性能，以及物理和光学性能起重要作用。大的球晶通常使聚合物的断裂伸长和韧性降低。

/ x. ~( X+ r# {0 Z2、 成核剂的原理
' ?) V$ G* Y  E7 U
3 C6 ~. D; [0 ^" |$ y+ r聚合物中的杂质对其结晶过程有很大的影响，有些杂质要阻碍结晶，而另一些杂质能够促进结晶，这些能促进结晶的杂质在聚合物的结晶过程中起晶核的作用，成核剂正是这种能够促进结晶的杂质。在聚丙烯中加入成核剂，能够加快结晶速度，形成细小致密的球晶颗粒，使分子链在较高温度下具有很快的结晶速度，球晶可以比较规整地成长，数目很多，尺寸很小。
2 Y# ^6 ~# c2 m/ [) V+ j% ]4 \
二、 加入成核剂对产品性能的影响
* a* {" w8 u. G9 ^. M
9 H4 ?0 e- a+ a9 \5 J0 f0 J+ {聚丙烯加入成核剂后，能促进分子的结晶过和和加快结晶速度，使分子具有微晶结构，这样不但有利于提高产品的抗冲击强度、屈服强度，而且对产品的外观及加工均有一定影响。

1、 对拉伸强度的影响

" s! i; o( p! t  F成核剂对聚丙烯拉伸性能的影响（见表-1）
9 {- k+ `/ V7 o. z
表--1 成核剂对聚丙拉伸强度的影响

添加剂 拉伸强度*10N/㎡ 断裂伸长率 %
; K4 p9 y% y+ z. c$ X9 ]% G9 j无 160 20
苯甲酸镉 178 80
水杨酸铋 201 790
草酸钛 235 850

2、 对抗冲击强度的影响
$ H5 c0 g- q/ M& C3 a
1 l! t5 s2 l- X9 d聚丙烯树脂对冲击的敏感度随着大球晶的形成而增加，尺寸较大的球晶可以发生径向开裂，尺寸较小的球晶或微晶有利提高材料的抗冲击强度，据统计，提高的幅度大约在10 %-30 %。

  I7 m/ @; \+ |# s$ l3、 增加产品的透明度 因为成核剂加入后形成的微晶结构，聚合物的浊度减少，透明度得以提高（见表-2）。
8 q% z% ^  Q2 [  v- F6 X1 M4 a- G
表--2 成核剂加入量与聚丙烯产品浊度的关系

试样材料 4030加入量% 浊度% 与标准样相对浊度%
2mm厚的PP注塑试样 0 40 97
4 ]$ a$ S6 ^5 w7 x* ~0.05 30 90
0.10 29 88
8 X# y! j: g; h  r( U5 a" A0.20 29 87

7 {" M0 q5 k: A5 e& r6 Y0 T5 Y4、成核剂可以提高产品的表面硬度
" Y9 g5 j9 G) }; t/ D
微晶结构的增加可以增加产品的表面硬度，通过测试3mm厚的聚丙烯注射试样，结果（见表-3）
1 C0 k4 R/ O: L) Q2 {7 z
* ?- B! [' g4 B9 a" D表--3成核剂加入与聚丙产品硬度关系
9 `9 n3 U5 w, c4 X
8 _; a& E: k6 s5 R/ b0 e4030加入量% 洛氏硬度（ASTMD785）
0 36.0
0.1 48.6
$ v( G. b5 O1 ]2 J7 w. Z$ d
0 C% K, S. {$ d# c9 `# n: }5、加入成核剂可以改善产品的表面光洁度

通过加入成核剂4030可以提高有一定颜料配方的材料的表面光洁度（见表-4）。

表-4 成核剂加入量与聚丙烯产品表面光泽关系
7 ~& t6 u5 O" ^8 L2 o
颜料配方 4030加入量% 表面光洁度
8 `* t2 o- e' v; B7 p* x0 X<20 <60
$ m- V  p" V# _) \7 a0 H/ O, t. H1 %3RJ 褐色（Brown41） 0 40 66
" J. l, V: Y- f* d- P0.15 58 74
1 %B(黑色（Black7） 0 44 66
0.15 50 68

6、加入成核剂可缩短注射周期，提高生产郊率
; d+ o% c) ]  Q4 V7 N( M
加入成核剂可以明显缩短注射模具的冷却时间，从而减少整个注射周期，有利于提高生产效率。成核剂等温下对聚丙的结晶时间的影响（见表-5）

表-5 不同成核剂浓度聚丙烯等温结晶时间

" W# W6 h# ?' f' g5 X, e+ h$ Z2 [4030加入量% 115℃ 120℃
5 E2 G+ S- D8 W' _均聚物 共聚物 均聚物 共聚物
0 203 247 172 220
- c: U1 E2 d" x4 K7 z4 H0.05 146 195 160 206
* y( l; b$ T2 p  P/ q3 I% j0.10 128 186 154 191
) B4 q# }/ @) T* g0.30
. Z4 x6 A4 l8 }$ R+ P121 181 137 187
0 Y! C& v! W* H
4 z' W( c* L# u3 |( R7 E& w7.减少注射产品的后收缩
& }1 }% y. t1 H4 u* V+ A& W
注射成形制品产出后收缩的原因是因为注射成形时，熔融树脂冷却速度快，分子链来不及结晶就冷却固化了。在聚丙烯熔体中加入成核剂，可以加快结晶速度，形成细小致密的球晶形态。即使注射成形时冷却速度较快，PP依然可以很好的结晶，这样就减少了制品后收缩的程度。
, a+ {4 g9 q9 h7 |- C% |0 q9 c
3 ~8 k: l, H7 L- k! H8。对产品光稳定性的影响
8 b: F. r$ @4 \) q! Q& D' J; \4 z
9 W. y- h0 k4 ^; h3 R) _在聚丙烯中加入4030等成核剂对产品的光稳定性无任何影响。(见表6)

表-6成核剂对聚丙烯产品光稳定性的影响
$ C, {! N8 m# ~
# T& E: M! `" P! a8 n, ?材料 4030加入量% 人工气候箱中暴露小时
0.30㎜厚的PP薄膜 0 420
7 b1 m6 b' [  [& X7 }7 Z; P0 V0.15 420
# c) b' F" ]+ R/ o7 i
9.对产品长期耐热的影响

成核4030的加入不会影响聚丙烯树脂的耐热性。下表 0.50mm厚的聚丙烯样品放到150c的烘箱中的实验结果。（见表－ 7）
7 |4 ]+ x4 c! W7 E4 ~( M$ e
/ h+ X- w$ g1 s3 l表-7成核剂对聚丙烯产品耐热性的影响

4030加入量% 150℃ 恒温炉
脆裂天数（天） 黄色指数0天 黄色指数10天
; H9 [4 v) Q* y: b. W# a0 15 5.3 11.0
0.15 14 4.9 9.9

结论：综上所述，在聚丙烯中加入成核剂后，促进分子的结晶过程和加快结晶速度，使分子具有微晶结构，这不但有利用于产品的抗冲击强度、屈服强度、而且可以改善产品的外观，缩短注射周期提高生产率等。随着聚丙烯新产品、新牌号的开发，成核剂将更广泛地应用于聚丙烯新产品开发的各个领域。

brave_fang

橡胶行业的发展趋势并用橡塑，各位大侠多为橡胶行业做贡献

YPont

乙丙胶也常常用pp和pe进行改性！！

陈工

令狐公子年底不忙了，很勤奋

令狐冲

是呀 我也是技术网老员工了，一直没时间上班，这不休息吗，所以自己找点活干