文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
新型丙烯乙烯共聚物结构与性能及其增韧PP的研究
姓名:卢颖
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:彭宗林
20071231
上海交通大学硕士学位论文
新型丙烯乙烯共聚物结构与性能及其增韧 PP 的研究
摘要
丙乙橡胶(Vistamaxx 或 VM)是一种新型的丙烯乙烯共聚物,是 ExxonMobil
化学公司使用特殊的离散茂金属催化剂及溶液聚合法制得的可以严格控制性能的聚
合物。与乙烯辛烯共聚物(POE)及乙丙橡胶(EPR)不同,该聚合物是一种乙烯含
量低的热塑性弹性体。目前对该种新型的已工业化生产的材料进行系统研究的报道较
为少见。
本文综合运用红外光谱(FTIR),广角 X 射线衍射(WAXD),示差扫描量热(DSC)
等多种手段系统地表征了 VM 的结构与性能,并且对 VM 增韧聚丙烯 PP 进行了研究,
还与 POE 增韧了 PP 进行了比较。探讨了聚合物共混结晶及弹性体增韧机理。
首先,本文对 VM 的结构与性能进行了较为全面的表征。结果表明:FTIR 可以
定量的检测 VM 中乙烯的质量含量,VM 中的乙烯质量含量在 20%以下;VM 的 Tg
在-24℃以下;VM 的结晶度较低,其结晶具有聚丙烯α-型晶体结构特点,分子链中
较短的链段可以在室温以下结晶,表现出二次结晶现象;VM 是一种透明性高、力学
性能优异的热塑性弹性体材料。在 VM 中加入填料后,VM 的流动性变差;加入碳酸
钙使 VM 的拉伸强度下降,加入炭黑或白炭黑都提高了 VM 的拉伸强度。
其次,本文用 VM 增韧 PP,考察了 PP/VM 共混物的力学性能、微观形态结构以
及结晶性能,并与 PP/POE 体系进行了对比。结果表明,用 VM 或 POE 与 PP 共混,
用 VM 或 POE 与 PP 共混,常温下 VM 增韧效果优于 POE,PP/VM 体系拉伸性能优
于 PP/POE 体系,共混物的拉伸强度显著降低,伸长率明显增加,在 VM 和 POE 用
量相当的情况下,VM 保持了比 POE 更好的拉伸性能。VM 是 PP 优异的增韧剂。
DSC 及 WAXD 综合分析结果表明,VM 具有与 PP 相同的晶型,VM 的加入使
PP 的晶粒尺寸变小;随着 VM 或 POE 在共混中的比例增加,材料断裂面由脆性断裂
逐渐变为韧性断裂,弹性体的分散相尺寸由小变大;弹性体在 PP 内的粒径分布服从
对数正态分布,VM 在 PP 中表现出比 POE 更好的分散性。
关键词丙烯乙烯共聚物,聚丙烯,乙烯辛烯共聚物,结晶,增韧
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上海交通大学硕士学位论文
A Study on Material Propertities and the Application as Toughening
Agent of Novel Propylene-Ethylene Copolymer
ABSTRACT
Vistamaxx (VM) is a novel metallocene catalyst thermoplastic elastomer synthesized
by propylene and onomer, with a propylene content over 80wt%. The
composition and crystallization of VM are intermediate between amorphous EPR and
semicrystalline isotactic polypropylene. VM is a tough polyolefin with soft and ealstic
properties. Because VM was industrial manufactured several years ago, detail investigation
of its structure and and propertities, as well as its application were rarely reported.
FTIR, WAXD, DSC and mechanical tests were applied to characterize structure and
propertities of VM. The mechanical, micromorphology and crystallization behavior of