PPSEBS阻燃剂共混改性的研究
PPSEBS阻燃剂共混改性的研究[20200412225211]
摘 要
将增韧材料SEBS和阻燃剂，通过高速混合机以及偶联剂作用，加入到PP(基体材料)中。然后将得到的共混物通过熔融共混，制得一系列的样条。对不同样条和粒状物进行性能测试分析。结果表明，随着SEBS增多，冲击强度与熔融指数增大，确实有利于韧性的增加。但拉伸强度和弯曲强度在下降。通过热重分析法，可以得出加入SEBS热稳定性有所下降。
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关键字:PPSEBS熔融共混
目 录
1.前言 1
1.1 PP的概述 1
1.1.1 PP的结构与性能 1
1.1.2 成型特性 2
1.1.3成型工艺 3
1.1.4 PP的工艺特点 3
1.2 SEBS的概述 3
1.2.1 SEBS的结构与性能 4
1.2.2 SEBS的加工工艺 4
1.3 共混物共混机理 4
1.3.1 共混的主要目的 5
1.4 开题思路 6
2.实验部分 7
2.1药品与仪器 7
2.2 实验步骤 8
2.3 拉伸强度试验 9
2.4 冲击强度试验 9
2.5 熔融指数试验 9
2.6 硬度试验 10
2.7 热重分析TGA试验 10
3 结果与讨论 11
3.1共混物熔体流动指数数据处理 11
3.2共混物冲击强度数据处理 12
3.3共混物拉伸强度数据处理 14
3.4共混物弯曲强度数据处理 15
3.5拉伸模量数据处理 17
3.6弯曲模量的数据处理 18
3.7硬度的数据处理 20
3.8 TGA的数据处理 21
4.结论 26
致 谢 27
参考文献 28
附录 29
1.前言
1.1 PP的概述
聚丙烯通称PP，英文名称：Polypropylene，俗名：百折胶。聚α-烯烃的最普遍的代表就是聚丙烯（PP）。是线性、无侧链、高结晶体的高密度共混物。丙烯 通过双键聚合可以制得一种热塑性树脂 ，其单体 是丙烯。轻工业上用的PP重均分子量为22~70万，数均分子量在3.8~6万之间。依凭聚丙烯取代基(CH3)在主链分布的部位，可以分成(CH3在主链同边际)等规聚丙烯、(CH3轮换在主链侧后)间规聚丙烯 、(CH3无规则地在主链侧后)无规聚丙烯[1]。聚丙烯合成树脂 含量的95%为等规共混物，由于它的布局规整，所以是晶粒共混物。由于聚丙烯分子中包含未反应的甲基，甲基平列部位分为间同立构聚丙烯、全同立构聚丙烯、无规聚丙烯。当甲基轮换列在主分子链的侧方称间规聚丙烯。具有间规构型结构的聚丙烯 ，随着晶粒PP分子中由于含有-CH3变多导致分子结晶能力下降，跟着PP等规度的有所进一步变高，结晶能力也更加变大[2]，等规PP>间规PP>无规。在常温下，间规聚丙烯是一种结晶 度很低的、稍微有点粘性的乳白色、蜡状物，是一种结晶度低但却高弹性的热塑性树脂 。。拥有良好的柔韧性和透明性，为结晶性均聚物;物理与化学性质与等规聚丙烯 相近，同时存在结构不规整缺乏内聚力，应用较少等缺点。甲基分子有序的分散在分子主链的同一侧称全同立构聚丙烯，全同立构聚丙烯由于结构规整所以非常容易的形成结晶，结晶度高达95%以上，正是由于高的结晶度赋予了他良好抗性。在生产领域，一般等规结构的聚丙烯占整个聚丙烯约为95%，剩下的即为无规或间规聚丙烯。甲基无秩序地散布在分子主链的两侧称无规聚丙烯，无规聚丙烯的不易结晶，各项性能都不好的树脂[3]。
聚丙烯（PP）具有许多优良的的性能，比如机械性能，价格低，耐热性和加工特性等，目前是世界上五大增长最快的种类实用的合成树脂。同时聚丙烯本身也有很多不足的地方，主要是耐冲击性差，大小深浅精密度低、延展性差、耐候性差，它具有后收拢现象，脱模后，易老化、变脆、稳定性差[4]。，以至于生产出的产品的表面缺乏形象美感。这些缺陷深深的钳制了它的使用。
1.1.1 PP的结构与性能[5]
1、密度与颜色：PP由于其合成分子原因致使它是整个合成树脂体系中中密度最小的，仅为0.89~0.92克/立方厘米。呈现白色半透明，蜡状。
2、力学性能：延展性和拉伸强度都比较好，但冲击较差，特别是温度较低的时候耐冲击性差。导致国内外都在研究如何增韧或增强等对其共混改性，其力学性能可以在许多应用领域与其他性价比不好的材料竞争。
3、表面硬度：PP的表面硬度在五大通用塑料是倒数第二，比聚乙烯刚硬。但随着结晶度的增加，硬度也会相应的随着增加一些，但仍在合成树脂中比较很差，不及PVC、ABS等。
4、热性质：聚丙烯是五大通用塑料中其耐热性是最好的。可在100度左右使用，在不收其他外在因素的影响时，可以把PP生产工艺品加热到150℃时也很难引起其发生形变[6]。通过加入增韧剂可以进一步提高PP的结晶状态，使其耐热性越发的变好，乃至使得在生产中可以用于制造出在超过100℃以上的生活过程中的使用工具。但是在低温的时候比较容易变的刚脆，经不住磨损消耗，同时又比较容易老化.一般比较适合于制作机械零件等。
5、化学稳定性：聚丙烯（PP）的化学性能稳定性很好，甚至可以说化学稳定性非常优异。除了能被浓硫酸、硝酸分解外，大多数酸、碱、盐、氧化剂都不能对其产生影响，比较稳定都显示为惰性。比如在浓磷酸、盐酸、40%硫酸等溶液中，同时且在其盐类溶液中温度达到100℃都非常稳定，不受其影响[7]。但在极少数的强氧化剂作用下才有可能出现变化。由于PP的非极性化，所以对极性溶剂十分稳定。例如醇、酚、醛、酮和过半以上的羧酸这类都不会使其溶胀，但在有些非极性有机溶剂比如低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能够使聚丙烯发生溶解或溶胀。同时在随着结晶比例的增长，由于结晶的性质使得聚丙烯的化学稳定性变得更好。在生产工业上，比较适合用来生产化工管道等[8]。
6、加工性能良好：结晶共混物都是在温度达到结晶温度才会发生熔融。因为聚丙烯又是高结晶共混物，所以达不到结晶温度，聚丙烯颗粒是不会熔融的。这点加工性能远优异于PE与PVC。PE与PVC这类在加工过程中随着温度的提高会发生软化。当加工温度达到结晶温度的时候，聚丙烯颗粒会发迅速发生融化，可以在温度超过结晶温度几度范围内转化为熔融状态。而且聚丙烯熔融状态下的粘度非常适合加工，成型加工流动性良好。可以提高熔体流动速率，来降低熔体粘度，使得聚丙烯适合于大型薄壁制品注塑成型。例如脱水机的内桶。聚丙烯在注塑成型时，在空气中冷却，则会生成较大的结晶晶粒，制品半透明，蜡状。还有一种冷却方式是在水中急速冷却，受到急速冷冻PP的分子运动极快的遏制，导致聚丙烯不能生成晶体，所以此时得到的聚丙烯是透明的。
摘 要
将增韧材料SEBS和阻燃剂，通过高速混合机以及偶联剂作用，加入到PP(基体材料)中。然后将得到的共混物通过熔融共混，制得一系列的样条。对不同样条和粒状物进行性能测试分析。结果表明，随着SEBS增多，冲击强度与熔融指数增大，确实有利于韧性的增加。但拉伸强度和弯曲强度在下降。通过热重分析法，可以得出加入SEBS热稳定性有所下降。
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关键字:PPSEBS熔融共混
目 录
1.前言 1
1.1 PP的概述 1
1.1.1 PP的结构与性能 1
1.1.2 成型特性 2
1.1.3成型工艺 3
1.1.4 PP的工艺特点 3
1.2 SEBS的概述 3
1.2.1 SEBS的结构与性能 4
1.2.2 SEBS的加工工艺 4
1.3 共混物共混机理 4
1.3.1 共混的主要目的 5
1.4 开题思路 6
2.实验部分 7
2.1药品与仪器 7
2.2 实验步骤 8
2.3 拉伸强度试验 9
2.4 冲击强度试验 9
2.5 熔融指数试验 9
2.6 硬度试验 10
2.7 热重分析TGA试验 10
3 结果与讨论 11
3.1共混物熔体流动指数数据处理 11
3.2共混物冲击强度数据处理 12
3.3共混物拉伸强度数据处理 14
3.4共混物弯曲强度数据处理 15
3.5拉伸模量数据处理 17
3.6弯曲模量的数据处理 18
3.7硬度的数据处理 20
3.8 TGA的数据处理 21
4.结论 26
致 谢 27
参考文献 28
附录 29
1.前言
1.1 PP的概述
聚丙烯
聚丙烯（PP）具有许多优良的的性能，比如机械性能，价格低，耐热性和加工特性等，目前是世界上五大增长最快的种类实用的合成树脂。同时聚丙烯本身也有很多不足的地方，主要是耐冲击性差，大小深浅精密度低、延展性差、耐候性差，它具有后收拢现象，脱模后，易老化、变脆、稳定性差[4]。，以至于生产出的产品的表面缺乏形象美感。这些缺陷深深的钳制了它的使用。
1.1.1 PP的结构与性能[5]
1、密度与颜色：PP由于其合成分子原因致使它是整个合成树脂体系中中密度最小的，仅为0.89~0.92克/立方厘米。呈现白色半透明，蜡状。
2、力学性能：延展性和拉伸强度都比较好，但冲击较差，特别是温度较低的时候耐冲击性差。导致国内外都在研究如何增韧或增强等对其共混改性，其力学性能可以在许多应用领域与其他性价比不好的材料竞争。
3、表面硬度：PP的表面硬度在五大通用塑料是倒数第二，比聚乙烯刚硬。但随着结晶度的增加，硬度也会相应的随着增加一些，但仍在合成树脂中比较很差，不及PVC、ABS等。
4、热性质：聚丙烯是五大通用塑料中其耐热性是最好的。可在100度左右使用，在不收其他外在因素的影响时，可以把PP生产工艺品加热到150℃时也很难引起其发生形变[6]。通过加入增韧剂可以进一步提高PP的结晶状态，使其耐热性越发的变好，乃至使得在生产中可以用于制造出在超过100℃以上的生活过程中的使用工具。但是在低温的时候比较容易变的刚脆，经不住磨损消耗，同时又比较容易老化.一般比较适合于制作机械零件
5、化学稳定性：聚丙烯（PP）的化学性能稳定性很好，甚至可以说化学稳定性非常优异。除了能被浓硫酸、硝酸分解外，大多数酸、碱、盐、氧化剂都不能对其产生影响，比较稳定都显示为惰性。比如在浓磷酸、盐酸、40%硫酸等溶液中，同时且在其盐类溶液中温度达到100℃都非常稳定，不受其影响[7]。但在极少数的强氧化剂作用下才有可能出现变化。由于PP的非极性化，所以对极性溶剂十分稳定。例如醇、酚、醛、酮和过半以上的羧酸这类都不会使其溶胀，但在有些非极性有机溶剂比如低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能够使聚丙烯发生溶解或溶胀。同时在随着结晶比例的增长，由于结晶的性质使得聚丙烯的化学稳定性变得更好。在生产工业上，比较适合用来生产化工管道等[8]。
6、加工性能良好：结晶共混物都是在温度达到结晶温度才会发生熔融。因为聚丙烯又是高结晶共混物，所以达不到结晶温度，聚丙烯颗粒是不会熔融的。这点加工性能远优异于PE与PVC。PE与PVC这类在加工过程中随着温度的提高会发生软化。当加工温度达到结晶温度的时候，聚丙烯颗粒会发迅速发生融化，可以在温度超过结晶温度几度范围内转化为熔融状态。而且聚丙烯熔融状态下的粘度非常适合加工，成型加工流动性良好。可以提高熔体流动速率，来降低熔体粘度，使得聚丙烯适合于大型薄壁制品注塑成型。例如脱水机的内桶。聚丙烯在注塑成型时，在空气中冷却，则会生成较大的结晶晶粒，制品半透明，蜡状。还有一种冷却方式是在水中急速冷却，受到急速冷冻PP的分子运动极快的遏制，导致聚丙烯不能生成晶体，所以此时得到的聚丙烯是透明的。
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