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PP/SEBS共混,微觀形態(tài)對性能會有哪些影響?

嘉峪檢測網(wǎng)        2022-11-25 21:16

PP具有耐酸、堿、鹽液及多種有機(jī)溶劑的腐蝕、耐熱性良好、硬度較好、密度低、原料來源豐富、價格低廉等優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域,如家用電器、電子、包裝和日用品等。

 

SEBS是一種既具有塑料的可塑性,又具有橡膠的高彈性的新型材料。在加氫后具有優(yōu)異的耐老化性能,良好的耐候性、耐熱性、耐壓縮變形性和優(yōu)異的力學(xué)性能。

 

通過將PP與SEBS共混改性,能夠提升 SEBS 材料的力學(xué)強(qiáng)度、加工性能、使用上限溫度和較好的耐溶劑性,還能有效降低 SEBS的成本。

 

一、SEBS的結(jié)構(gòu)特征:

 

PP/SEBS共混,微觀形態(tài)對性能會有哪些影響?

 

SEBS 分子鏈中的聚苯乙烯硬段(S段)含有苯環(huán),剛性較大,運(yùn)動能力較差;乙烯-丁烯軟段(EB段)分子鏈為碳直鏈帶有側(cè)鏈,具有較高的柔順性,兩嵌段由于柔順性差異,形成聚苯乙烯硬段分散相分布于乙烯-丁烯軟段連續(xù)相中的物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),阻礙了軟段的自由移動,使 SEBS 表現(xiàn)出良好的彈性;

 

PP/SEBS共混,微觀形態(tài)對性能會有哪些影響?

 

一定比例下的 SEBS 與 PP 經(jīng)高溫熔融共混后,SEBS 中 玻璃態(tài)微區(qū)和 PP 結(jié)晶微區(qū)能夠形成熱塑性互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)( TIPN)。

 

二、微觀形態(tài)對性能的影響

 

1、結(jié)晶度的影響

 

聚丙烯分子間間距較低,結(jié)構(gòu)緊密,是一種比較容易結(jié)晶的材料,聚丙烯的結(jié)晶微觀為明顯的明暗十字球晶,當(dāng)SEBS添加到一定的量進(jìn)行共混后,形成的球晶數(shù)量明顯減少,并且界面變模糊,形成大量的細(xì)晶,已經(jīng)觀察不到明顯的球晶。

 

這是因?yàn)楫?dāng)體系中PP材料含量較小時,由于互穿網(wǎng)絡(luò)和SEBS的位阻效應(yīng),PP分子結(jié)晶受到阻礙只能形成大量細(xì)小的球晶。

 

PP/SEBS共混,微觀形態(tài)對性能會有哪些影響?

 

當(dāng)材料的結(jié)晶度低,對分子的限制變小,分子間作用力變?nèi)酰肿渔湺芜\(yùn)動范圍變寬,所以它的彎曲強(qiáng)度、硬度、模量、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔點(diǎn)等降低,沖擊強(qiáng)度和伸長率變高。

 

反之,隨著PP含量的增加,PP分子逐漸形成大的球晶,分子鏈緊密有序排布,分子間作用力變強(qiáng),分子鏈段運(yùn)動范圍變窄,所以它的彎曲強(qiáng)度、硬度、模量、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔點(diǎn)等變高,沖擊強(qiáng)度和伸長率變低。

 

2、組分含量變化對相變過程和流動性的影響

 

當(dāng)PP含量較低的時候,其在體系中為分散相,性能以彈性體為主,PP材料提升了部分的彎曲強(qiáng)度、硬度、模量、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔點(diǎn);樹脂整體流動性較差融指低,這是由于SEBS的纏結(jié)作用較大。

 

隨著PP含量的增加,融指會下降,這是因?yàn)镾EBS 中 玻璃態(tài)微區(qū)和 PP 結(jié)晶微區(qū)形成熱塑性互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)( TIPN),分子間的纏結(jié)效果更明顯,流動性變得更差;當(dāng)PP組分和SEBS組分含量相當(dāng)時,會產(chǎn)生雙連續(xù)相。

 

當(dāng)體系中的PP含量較多的時候,加入 PP 能明顯改變 SEBS 熔體的物理交聯(lián)結(jié)構(gòu),材料流動以PP材料流動性為主;此時SEBS為分散相,SEBS在體系中起到增韌的效果。

 

SEBS/PP共混材料具有重要的工程應(yīng)用價值,廣泛應(yīng)用于塑料改性、膠黏劑、體育用品、智能可穿戴設(shè)備、電線電纜、醫(yī)療器械及工程塑料改性等多個領(lǐng)域。

 

SEBS和PP共混過程不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并且,SEBS與PP存在相分離的特征,主要包括“海-島”結(jié)構(gòu)和雙連續(xù)相結(jié)構(gòu)等微觀形態(tài)。研究PP/SEBS共混材料的各項(xiàng)性能在未來將有很重要的意義!

 

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來源:Internet

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