共聚聚丙烯及其改性材料的斷裂行為研究.pdf

1、本文運用基本斷裂功(EWF)方法研究了熱處理、化學和共混改性對共聚聚丙烯(PP)在低拉伸速率下斷裂破壞行為的影響，并對材料的形態(tài)結構與斷裂行為參數的關系進行了比較和分析。 研究表明退火不僅對PP的結晶形態(tài)和性能有顯著的影響，而且在不同的退火處理條件下其斷裂性能也顯示出明顯的差異。隨著退火溫度的升高，雙邊缺口拉伸(DENT)試樣的斷裂位移逐漸減小，比基本斷裂功(w。)和臨界裂紋張開位移(e<，o>)逐漸增大，而比非基本斷裂功項(β

2、w<,p>)或比塑性功(w<,p>)均有著相反的變化趨勢。在較低退火溫度(80℃)下，退火時間的增加與退火溫度升高對材料斷裂性能的影響較為相近。 在評價支化和交聯結構對PP的斷裂破壞行為影響的研究中，采用了常用的過氧化二異丙苯(DCP)和二乙烯基苯(DVB)對共聚聚丙烯進行反應擠出化學改性。結果表明：PP在引發(fā)劑DCP，交聯劑DVB以及抗氧劑1010的共同作用下，通過單螺桿擠出形成了支化和交聯結構。隨著DVB用量的增加，改性PP

3、的熔體流動速率逐漸減小，凝膠含量和維卡軟化點溫度逐漸增加；w<,e>值先減小后增加，而βw<,p>值先增加后減小。改性PP的結晶溫度均高于純PP，并隨著DVB用量的增加向高溫方向移動，PP的結晶形態(tài)也有較大變化，球晶有一定細化。 對于聚丙烯和三元乙丙橡膠(PP／EPDM)簡單共混體系而言，隨EPDM用量的增加，PP／EPDM共混物的拉伸強度逐漸下降，沖擊強度均較純PP有一定程度的提高，當EPDM用量較高時，試樣在擺錘沖擊下僅出現

4、少量開裂的現象。耽值隨EPDM用量的增加呈先增后減的趨勢，即適量EPDM有利于提高PP抵抗裂紋擴展的能力。PP／EPDM簡單共混物的斷裂韌性和塑性變形能都主要取決于材料屈服后的斷裂功參數。過氧化物DCP的加入，使PP／EPDM共混物的熔體流動速率較PP/EPDM簡單共混物顯著提高，且隨著DCP含量的增加，共混物的熔體流動速率逐漸增加，但其用量的增加對共混物試樣的沖擊強度和屈服強度影響不明顯。不同韌帶長度的DENT試樣的載荷位移曲線具有很