改性pp复合材料制备与性能研究

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1、序言PP（聚丙烯）是一种在生活中被广泛应用的热塑性树脂，聚丙烯良好的耐冲击性、耐热性、绝缘性、可塑性、较低的密度以及低廉的成本使其被广泛应用于注塑、吹膜、喷丝及改性工程塑料等多种塑料制品领域[1]。虽然拥有众多的优点而饱受青睐，然而聚丙烯同时也有不少的缺点从而影响到它一系列的工程化应用。聚丙烯的成型收缩率过大，低温下容易脆裂，耐磨性过低等大大限制了聚丙烯的发展，因此，必须对聚丙烯进行改性[2]。由于各企业生产工艺的不断改进包括各种新类型催化剂的成功研发，使得改性PP取代传统PP，受到众企业的各种青睐。与传统聚丙烯相比，改性聚丙烯

2、在抗冲击、刚性、光泽、韧性等方面优势明显，这大大促进了聚丙烯的发展[3]。目前，对聚丙烯进行改性的方法主要有：共聚改性、共混改性及添加成核剂等方法，在这些方法中，共混改性是企业中被使用的最多的改性方法[4]。共混改性主要是通过将其他具有聚丙烯所欠缺或不足的优良性能的聚合物通过特殊的手段混入聚丙烯基体内（主要是利用PP拥有较大的球晶，为共混改性提供便利），以此来改善PP的韧性和低温脆性等不足之处[5]。本课题通过使用共混改性来研究聚丙烯的改性，具体主要研究不同用量的POE对接枝EVA/CaCO3/PP复合体系的具体改性效果，不同用

3、量的接枝EVA对POE/CaCO3/PP复合体系的具体改性效果，以及不同用量的CaCO3对POE/接枝EVA/PP复合体系的具体改性效果。45第一章综述1.1概述聚丙烯自1957年实现工业化以来，其发展势头迅猛，在各树脂中发展最为迅速，时至今日，聚丙烯的产量增长越来越快，产品品种越来越丰富，用途也越来越广泛，聚丙烯产业俨然成为世界各塑料产业中的后起之秀。1978年，聚丙烯的全球范围内的年生产总量为400万吨以上，仅仅低于已发展成熟的聚乙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯，跃居全球第四；1995年聚丙烯的全球年生产总量达到了1910万吨，成

4、为年产量排行中的探花；到了2000年，聚丙烯的全球年产总量飙升到了2820万吨，稳步上升至全球年产排行的第二把交椅[6]。目前，聚丙烯新产品的开发越来越成熟，主要包括高透明、高熔体强度、高结晶度、高冲击强度、纳米复合聚丙烯等[7]。1.2改性聚丙烯在国内外的发展现状1.2.1改性聚丙烯在国内的发展现状我国的聚丙烯行业业起步较晚，于1971年才开始具体的工业化生产，是由英国维克斯吉玛公司引进的装置实现的。但聚丙烯行业在中国的发展很快，1996年中国的PP年产量为107.4万吨，2001年年产量已达到302万吨，与1996年相比，增

5、长了1.8倍。尽管我国的PP产业取得了快速发展，生产能力在很大程度上得到了提升，产量也大量增加，但是，面对国内市场快速增长的需求，无论在数量和质量上，还是在品种上还是不能填补市场的空缺。在二十世纪80年代开始，我国每年都要从海外市场进口成千上万吨的聚丙烯塑料。进入90年代，我国聚丙烯年均进口量的上升速率达到了12.5%。1996年我国单年进口量突破了110万吨，1998~2001年达到155万吨，2002年超过210万吨。2006年中国PP的生产能力为420万吨，产量为390万吨，需求量550万吨，缺口160万吨。近年来国内市场

6、自给率仅50%～60%，每年仍需大量进口。在中国的现状基础上,应尽快缩短与发达国家的差距,应积极探索新的品种的特殊的复合PP45,两个通用高性能聚丙烯改性研究,迅速扩大通用聚丙烯的应用领域[8]。1.2.2改性聚丙烯在国际上的发展现状在全球市场上，世界经济的稳定快速增长极大地带动了聚丙烯产业的不断发展与扩大。1998年至2001年，全球聚丙烯的生产能力增长了10.01%，由31.13万吨年增至3400万吨/年以上；到了2004年，全球聚丙烯的生产能力达到了4300万吨/年以上,实际年产量约为4000万吨以上，实际消耗用量为390

7、0万吨以上；时至2011年，全球聚丙烯的生产能力已达到了6000万吨/年以上，而市场年需求量为5400万吨以上，发展势头越发迅猛。另一方面，全球市场对聚丙烯的需求量随着众多新型行业的崛起而快速增加，其中中东和非洲地区的需求增长最为迅速，年增长率达到13.3%，其次是亚太地区，年增长率为9.6%；剩下的包括东欧地区的8.7%；南美地区的7.4%；北美地区的6.1%；西欧地区的5.2%；日本地域的4.3%等[9]。45第二章试验准备2.1原料部分聚丙烯：Q/DQSHM，中国神华化工有限公司包头煤化工分公司超细活性碳酸钙：常州碳酸钙有

8、限公司POE：常州一诺塑料科技有限公司PE蜡：市售接枝EVA：市售2.2实验设备高速混合机：SHR10A,张家港市亿利机械有限公司同向平行双螺杆挤出机：SHJ-20，南京盛驰（富亚）橡塑机械制造有限公司塑料注射成型机：K120V，佛山市顺德区凯迪威机械有限公司熔