聚烯烃弹性体及其在树脂改性中的应用

张新 李平

［摘要］本文从聚烯烃弹体在结构和性能方面的特征、聚烯烃弹体在树脂改性中的具体应用两个方面展开论述，旨在明确其所具有的良好的力学性能和加工流变性，和在树脂改性中的应用优势，为相关工作的开展提供参考依据。 关键词：聚烯烃弹体；树脂改性；聚乙烯

聚烯烃弹体在化学性质上，属一种聚烯烃热塑性弹性体，为在茂金属催化剂作用下，由辛烯和乙烯共同聚合而成^[1]。该品由美国DOW化学公司开发研制，所用为限定几何型催化剂技术^[2]。实践表明，由该技术制成的聚烯烃弹体分子链呈较饱和显示，在结构方面具人为可控特征，另外，因具窄共聚单体分布和窄相对分子质量分布特性，故耐紫外光、耐老性均较为良好。同时，其他方面的优势也较为突出，如具理想的加工流变性能和力学性能、高性能价格比、高低温韧性等，且与聚烯烃有较好的亲和性，故在电线电缆、汽车配件、医用包装中应用频率呈较高显示。 一、聚烯烃弹体在结构和性能方面的特征 （一）结构特征 聚烯烃弹体在具体生产时，采用的为溶液法聚合工艺，单体辛烯含量在设置时，介于20%-30%间，有相对偏低的密度。在结构中，就中聚乙烯链结晶区而言，可发挥在物理交联点对载荷予以承受的作用^[3]。实验显示，在引入一定量的辛烯后，聚乙烯链所具有的结晶度呈明显降低显示，促具橡胶弹性特征的无定型区形成。通过对聚合物研究发现，其在微观上的结构特征，对其宏观性能具决定作用。 （二）性能特征 因在分子结构层面具特殊性，故聚烯烃弹体综合性能较为优异，相较其他传统类型的弹性体，其特征包括：（1）通过对分子链结构进行观察显示，无饱和键分布，叔碳原子也呈较少显示，故热耐候性和稳定性均居优异水平。（2）商品化生产的聚烯烃弹体表现为颗粒状，可在粒状聚合物如聚丙烯中直接加入，为更为均匀、快速的混合创造了条件。（3）因其具相对窄的分子质量分布，熔体强度、剪切敏感性呈较强显示，在对材料边缘进行加工处理时，较难出现卷曲的现象，且可对在做片材挤出操作时，材料所具有的难以吹膜和易下垂等不足予以弥补^[4]。（4）可通过辐射法，及取硅烷、过氧化物应用，来发挥交联作用，做过交联处理的聚烯烃弹体所具有的紫外光气候老化性能及热老化性能，均较二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶更占有优势^[5]。（5）未作交联处理的聚烯烃弹体在密度方面，与乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯共聚物比较，呈10%－20%减低，故就材料而言，有较高的透明度。（6）在力学性能和加工性能方面具有理想的平衡性。就传统的弹性体而言，门尼粘度居较低水平，加工性虽良好，但在力学性能方面，呈相对较差显示。经对传统的常用弹性体调查显示，其门尼粘度在设置时，通常介于20-90之间，而聚烯烃弹体门尼粘度在设置时，介于5-35之间，结果却显示，在力学性能上，可与高门尼材料具可比性。 二、聚烯烃弹体应用于树脂改性中的特征 （一）在聚乙烯改性中的应用情况 （1）高密度聚乙烯纤维改性 在与渔具产品相关的原料结构中，高密度聚乙烯纤维占比在60%左右，是现阶段在对渔具材料进行制作时，应用量最为庞大和质量最为优良的合成纤维品种。采用高密度聚乙烯纤维对渔网进行制作过程中，就打结部分而言，对纤维结节强度和断裂强度均有较为苛刻的要求。在对高密度聚乙烯纤维进行生产时，为对高拉伸断裂强度获取，需多次进行高倍热拉伸操作。经此项操作后，可促使纤维分子链表现为高度取向的情况，且明显提升了结晶度。但同时也需注意的是，随着结晶度的不断提高，纤维脆性呈增加显示，促使高密度聚乙烯纤维结节部位所呈现出的强度程度不等降低。采用聚烯烃弹体对高密度聚乙烯纤维作增韧改性处理后，因对具弱结晶性、高拉伸性、低模量特征的橡胶相吸入，促使高密度聚乙烯纤维所制成的材料在结节区域处的强度也呈明显提高显示。特别是与刚性粒子配合应用，可使渔用高密度聚乙烯纤维韧性明显增强，是此类产品增韧改性的重要途径^[6]。 （2）氯化聚乙烯改性 有研究将聚烯烃弹体与氯化聚乙烯作混配实验，两者各取50份，在操作过程中，应用氧化二异丙苯起到交联作用，取无机增强剂如白炭黑等作补强处理，应用具弱极性特征的环烷烃类增塑剂作有效的增塑处理，以发挥使电缆所具有的耐高低温特性及于电缆表面分布的光泽度提升的作用。经对所研制出的产品即电缆护套进行测试，均可与GB7594.5-87等标准要求满足，且相较采用三元乙丙橡橡对氯化聚乙烯进行的改性，应用聚烯烃弹体，生产成本呈明显降低显示^[7]。

（二）在聚丙烯改性中的应用情况

从聚丙烯树脂特性展开分析，低温韧性呈较差显示，且缺口冲击强度也表现为偏低水平，故在对聚丙烯进行改性时，重点在于对生产工艺中所呈现出的抗冲进行改性，以及在后续使用过程中的在增韧方面的改性。分析聚丙烯生产工艺，通常取两个反应器技术应用，在一反中，对聚丙烯均聚产品进行生成，在二反中，采取将丁烯-1单体或乙烯引入的方式，对抗冲聚丙烯进行生产。在聚丙烯下游诸多加工环节，为对不同的功能进行实现，通常应用三元乙丙橡胶或聚烯烃弹体施以增韧改性，其中，聚烯烃弹体改性作用更为理想

^[8]。聚烯烃弹体和聚丙烯在黏度上具有相近性，通过对两者进行混合，呈现出较为良好的相容性，故促使在聚丙烯中，聚烯烃弹体分散更为精细，在发挥增韧作用的同时，确保屈服强度也保持在较高的水平。 三、结语 现阶段，就聚烯烃弹体而言，国内尚未达工业化生产水平，市场上所销售的聚烯烃弹体多为进口，但在对其改性技术进行研究以及相关催化剂生产方面，我国的技术已趋成熟。此外，聚烯烃弹体现有在工业化方面的装置通常采用溶液法技术进行生产制作，聚烯烃弹体的合成与乙丙橡胶和聚烯烃的合成较为类似，而后两项

参考文献：

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