絕緣材料2003No.6曹民干:聚丙烯/聚乙烯共混合金中聚乙烯的含量對(duì)性能的影響25聚丙烯/聚乙烯共混合金中聚乙烯的含量對(duì)性能的影響曹民干，喬雷(同濟(jì)大學(xué)材料學(xué)院，上海 200092) .摘要:為了改善作為絕緣通信埋地管材常用的塑料的力學(xué)性能，以聚丙烯為基本主體材料,加入一定量的高密度聚乙烯進(jìn)行增韌改性后形成新的混合塑料體系，研究不同加入量的高密度聚乙烯對(duì)共混合金的各種力學(xué)性能的影響,討論了HDPE在PP/HDPE體系中的加入量與材料的拉伸強(qiáng)度、伸長率、彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、硬度、耐熱性等各力學(xué)性能之間的關(guān)系。結(jié)果表明在體系中加入25%的HDPE共混合金具有較好的綜合力學(xué)性能。關(guān)鍵詞:聚乙烯;聚丙烯;加入量;力學(xué)性能中圖分類號(hào):TM21; TQ325. 1;TQ316. 6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009- 9239(2003 )06 - 0025 - 03The influence of HDPE content onmechanical properties of PP/HDPE alloyCAO Min- gan,QIAO Lei(Material Schoo of Tong Ji University, Shanghai 200092 ,China )Abstract:HDPE and PP are plastics materials to be used in the communication pipes of insulationunderground. The article introduces the influence of HDPE content on mechanical properties of PP/HDPE alloy, discusses the relations between content of HDPE and properties of the tensilestrength, the break elongation ratio， bending strength, the impact strength, the hardness， theheat- resistance.Keywords:PP; HDPE; the content of HDPE; mechanical properties前言通信絕緣材料領(lǐng)域中有較好的應(yīng)用前景。通過改變聚丙烯(PP)和高密度聚乙烯(HDPE)具有較好HDPE加入量,研究體系中HDPE的加入量對(duì)PP/的綜合力學(xué)性能，而且加工方便,因而各自在塑料管HDPE熱塑性塑料合金材料的綜合力學(xué)性能影響,對(duì)材制品中占相當(dāng)大的市場(chǎng)份額,尤其是在埋地通信絕研制這類新材料具有重要的意義。緣管材方面有著相當(dāng)大的市場(chǎng)前景。PP和HDPE有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，如,PP剛性好,但在低溫環(huán)境受2試驗(yàn)部分壓力時(shí)容易開裂,耐磨性也比較差;而HDPE正好相2.1試驗(yàn)設(shè)備反,它耐壓性好,但剛性較差。如果將兩者混合加工使SE- 100/160NB注射機(jī),寧波塑機(jī)廠生產(chǎn);鋼制用,則可互補(bǔ)不足之處。注射抗沖模拉迪試樣模具,自制;SJ-20/25擠出以PP為主體材料,加入一定量的HDPE對(duì)PP機(jī)中國煤化工JJ-50簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)進(jìn)行增韌改性后形成新的材料有良好的綜合性能,在DHCNM HGl.XRW 300熱變形一維卡軟化點(diǎn)溫度測(cè)定儀,承德市金建檢測(cè)儀器有限公收稿日期:2003- 05 -28作者簡(jiǎn)介:曹民干,女.副教授.碩士生導(dǎo)師.主要從事高分子材料加司生產(chǎn);試驗(yàn)烘箱,上海華龍實(shí)驗(yàn)儀器廠生產(chǎn)。工、成型加工機(jī)械設(shè)備的教學(xué)和科研工作(Tel:021-56659623,E-2.2 原料mail: caomingan@ yahoo. com. cn)。HDPE,牌號(hào)YGHO41T,上海石化生產(chǎn);PP,牌26曹民干:聚丙烯/聚乙烯共混合金中聚乙烯含量對(duì)性能的影響絕緣材料2003 No.6號(hào)4540,韓國現(xiàn)代生產(chǎn)。的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)兩種聚合物按不同比例混合后,體系2.3試樣性能呈現(xiàn)主要聚合物的物性。缺口抗沖試樣,120mmX15mmX4mm;拉伸試樣,170mmX 4mm。3(2.4 工藝條件擠出溫度220C;注射溫度(機(jī)筒溫度)240C;模溫60C;環(huán)境溫度16C;注射壓力40MPa;注射速率感1570 mm/s。2.5試驗(yàn)過程 .2.5.1 配方計(jì)量和加熱干燥首先將PP和HDPE按配方計(jì)量;將計(jì)量好的原o102040 5060) 80HDPE加入量(%)料放入烘箱內(nèi)加熱干燥2h,烘干水份。2.5.2擠出造粒圖1HDPE加入量與體系拉伸強(qiáng)度的關(guān)系將PP和HDPE加入擠出機(jī)混煉塑化造粒,制成PP/HDPE塑料合金粒料。2.5.3注射 制樣將塑料合金粒料加入注射機(jī),注射到注塑試樣模15具內(nèi),注射成試樣條。2.5.4性能檢測(cè)將從模具中取出的試樣經(jīng)過24h環(huán)境處理后,按5標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法分別檢測(cè)試樣的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、硬度、耐熱性能。) 20304050703結(jié)果與討論3.1HDPE加入量對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響.圖2 HDPE加入量與體系斷裂伸長率的關(guān)系PP加入量和共混體系的拉伸強(qiáng)度關(guān)系如圖1所示。由圖1可知,在HDPE加入量小于25%的范圍3.3HDPE加入量對(duì)彎曲強(qiáng)度的影響內(nèi),共混體系的拉伸強(qiáng)度隨HDPE的加入量增加而圖3為HDPE的加入量與體系的彎曲強(qiáng)度變化相應(yīng)遞增。這是因?yàn)?共混物中加入HDPE后會(huì)使部關(guān)系圖。由圖3可見,體系的彎曲強(qiáng)度明顯地是隨著分PP的球型結(jié)晶破壞,形成碎片狀,增加了兩相界HDPE加入量的增加而遞減。這說明體系的彎曲性能面之間的相互作用力,起到提高拉伸性能并增加韌性由PP和HDPE各自在體系中的含量簡(jiǎn)單地決定。的作用,改善了共混物的力學(xué)性能;但是隨著HDPE加入量繼續(xù)增加,當(dāng)HDPE加入量大于25%時(shí),就可30|能造成兩種聚合物之間的不相容以至出現(xiàn)相分離狀日25態(tài),拉伸強(qiáng)度開始出現(xiàn)下降的情況，因此HDPE加入第2量以25%左右較為適宜。中國煤化工3.2HDPE加入量對(duì)斷裂伸長率的影響圖2為HDPE加入量與體系斷裂伸長率的相對(duì)HCNMHG關(guān)系圖。由圖2可見,在HDPE加入量較少時(shí),共混HDPE加入量(96)體系的斷裂伸長率有降低的趨勢(shì),但是當(dāng)HDPE加入量大于40%以后,斷裂伸長率隨著HDPE加入量圖3 HDPE 加入量與體系彎曲強(qiáng)度的關(guān)系的增加而遞增,這一點(diǎn)和前面所敘的拉伸強(qiáng)度有一定絕緣材料2003 No. 6曹民干:聚丙烯/聚乙烯共混合金中聚乙烯的含量對(duì)性能的影響273.4HDPE加入量對(duì)硬度的影響3.6HDPE加入量對(duì)耐熱性能的影響圖4為HDPE的加入量與混合體系硬度的關(guān)系圖6為在共混體系中不同HDPE加入量與體系圖。從圖4可見,在其他條件不變的情況下,加入不同軟化溫度之間的關(guān)系。在HDPE加入量小于50%時(shí),量的HDPE,體系的硬度也有-定的變化規(guī)律。從配體系的軟化溫度呈上升趨勢(shì);當(dāng)加入量在50%~比結(jié)構(gòu)看,體系硬度值隨HDPE加入量的增大而有70%范圍內(nèi)，體系的軟化溫度不再繼續(xù)提高,而是維規(guī)律地減小。持在一個(gè)較為穩(wěn)定的水平。3.5 HDPE 加入量對(duì)沖擊強(qiáng)度的影響150圖5為在其他條件不變情況下HDPE加入量與體系沖擊性能關(guān)系圖。由圖5可見,當(dāng)體系中HDPE加入量小于50%時(shí),材料的沖擊強(qiáng)度會(huì)隨著HDPE加入量的增加而遞增,但當(dāng)HDPE加入量大于50%卷130時(shí),材料的沖擊強(qiáng)度趨于穩(wěn)定。因此,在體系中加入了爺120HDPE后的最大益處就是提高了體系的沖擊性能。020304050607080001000tHDPE加入量(%)圖6HDPE加入量與體系耐熱性能的關(guān)系04結(jié)論由于PP和HDPE均為結(jié)晶型聚合物,兩者共混得到具有-定程度相容但又并不完全相容的共混物多相體系。在共混物中,聚合物會(huì)因各自不同的加入圖4HDPE加入量與體系硬度的關(guān)系量而形成各自不同的結(jié)晶構(gòu)造,因而PP/HDPE共混體系的性能與各組份的加入量有很大的關(guān)系。在PP中加入25%的HDPE共混合金具有較好的綜合力學(xué)性能,尤其沖擊強(qiáng)度的改善擴(kuò)展了PP的應(yīng)用領(lǐng)域,具有良好的應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn)冊(cè)40[1] 趙敏,等.改性聚丙烯新材料[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，302002,429~ 473.1020o506070 80[2]辛浩波.塑料合金及塑料共混改性[M].北京:輕工業(yè)出版社,2000.27~ 39.圖5HDPE加入量與體系沖擊性能的關(guān)系[3] 吳培熙.塑料制品生產(chǎn)工藝手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，1998.中國煤化工DH.CNMH G、歡迎投稿歡迎刊查廣告