Page 25 - 《橡塑技术与装备》2019年24期（12月下半月塑料）

理论与研究 韩文祥·EVA/POE/CaCO 3 /PP 共混改性体系性能研究

1.3.2 POE 改性 PP 机理 1.4 试验过程
POE 是采用茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位 1.4.1 实验基本配方
聚合的热塑性弹性体。 本研究主要进行三个体系的研究。第一组是采
POE 分子中不含有双键，耐候性好，并且具有较 用 PP/ 接枝 EVA/ 超细碳酸钙为基体，考察 POE 用
小的内聚能，较高的剪切敏感性，POE 的表观剪切黏 量对改性 PP 复合材料性能的影响 ；第二组是采用
度拥有与 PP 极为相近的对温度的依赖性，相对于部 PP/POE/ 超细碳酸钙为基体，考察接枝 EVA 用量对
分材料，其在热稳定性、加工性方面的优势巨大 [7] 。 改性 PP 复合材料性能的影响 ；第三组是以 PP/POE/
1.3.3 超细活性碳酸钙改性 PP 机理 接枝 EVA 为基体，考察超细碳酸钙用量对改性 PP 复
超细活性碳酸钙在本试验的共混体系中不仅仅是 合材料性能的影响。第一、二、三组试验配方分别见
一种填充剂，同时也是一种重要的改性剂。将超细活 表 1，2，3。
性碳酸钙加入改性 PP 中，不仅可以使产品的收缩率 表 1 第一组试验配方
PP POE 接枝 EVA PE 蜡 超细碳酸钙
大大降低，还可以使原材料的成本大大缩减，同时也
1 100 0 3 1 10
可以提高改性聚丙烯产品的刚性和耐热性。 2 100 3 3 1 10
3 100 6 3 1 10
活化超细碳酸钙表面处理方法是将经干燥处理后
4 100 9 3 1 10
的碳酸钙投入高速搅动机中，然后加入适量的偶联剂，
表 2 第二组试验配方
高速搅动 15~20 min，使偶联剂分子均匀地覆盖在碳
PP POE 接枝 EVA PE 蜡 超细碳酸钙
酸钙的表面，得到超细活性碳酸钙。其机理为偶联剂 1 100 6 1 1 10
的分子结构含有一类特殊的化学基团，该类基团可与 2 100 6 2 1 10
3 100 6 3 1 10
超细粉体表面的各官能团反应，形成强有力的化学键 4 100 6 4 1 10
合。常用的偶联剂有硅烷类偶联剂，钛酸酯偶联剂， 表 3 第三组试验配方
铝酸酯偶联剂等 [8] 。 PP POE 接枝 EVA PE 蜡 超细碳酸钙
1 100 6 3 1 5
1.3.4 马来酸酐接枝 EVA 改性 PP 机理 2 100 6 3 1 10
3 100 6 3 1 15
乙烯 - 醋酸乙烯酯树脂缩称 EVA，将马来酸酐的
4 100 6 3 1 20
单体接枝到 EVA 大分子链上得到马来酸酐接枝 EVA。
1.4.2 标准试样制备
本试验马来酸酐接枝 EVA 在该改性 PP 体系中作为
（1）原料混合
相容剂，这样做的目的是提高该改性 PP 体系中超细
分别按表 1，2，3 所示的比例称量原料，按配方分
CaCO 3 与聚丙烯的相容性。
别称量 PP、POE、接枝 EVA、PE 蜡、超细 CaCO 3 ，
马来酸酐接枝 EVA 熔体黏度较低，较易渗入超细
将称量好的 PP、POE 加入高速混合机中，高速搅拌
CaCO 3 团聚体，降低超细 CaCO 3 粒子间的相互作用，
10~15 min。原料 PP、POE 在高速搅拌作用下，产生
有利于超细 CaCO 3 在 PP 基体中的分散。与此同时，
摩擦热，从而物料温度随之升高。此时，搅拌温度约
加入马来酸酐接枝 EVA 还可以起到阻碍超细 CaCO 3
对 PP 的异相成核作用的效果 [9~14] 。 60~70℃，再加入混合均匀的纳米 CaCO 3 、接枝 EVA
1.3.5 PE 蜡改性 PP 机理 和 PE 蜡，搅拌 2~3 min，待 PE 蜡熔化使超细 CaCO 3
均匀地分散在 PP 与 POE 表面后，即可出料。
PE 蜡是一种常见且非常常用的石油加工产品，通
注意，搅拌时间需要控制好，时间不应太久，否
常呈无臭无味的白色固体。
则过热容易导致超细 CaCO 3 团聚，从而影响其在物料
由于在本研究体系中，填料超细 CaCO 3 加入改性
中的均匀分散。
PP 后，改性 PP 熔体黏度随之增大，导致改性 PP 体
（2）挤出造粒
系 的 流 动 性 降 低 明 显， 因 此， 在 此 改 性 PP 体 系 中，
将搅拌后的原料用双螺杆挤出机挤出，挤出条料
要加入一定量的 PE 蜡，适当地降低熔体黏度，改
经水槽冷却、空气冷却，引入切粒机切粒。
善改性 PP 熔体的流动性，以适应加工工艺的要求
[15~16] 各段温度 :T 1 =150℃，T 2 =170℃，T 3 =190℃，T 4 = 210℃，
。
T 5 =200℃，T 机头 =200℃。主机螺杆转速 :250 r/min，喂料

2019 第 45 卷 ·9·
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