【正文】 工藝的改進(jìn)和 新型催化劑的開發(fā)，市場上出現(xiàn)了全新的 PP 新品種。與傳統(tǒng) PP 相比，它們在抗沖性、剛性、透明性、光澤、阻隔性等方面的優(yōu)勢，不僅在傳統(tǒng) PP 領(lǐng)域發(fā)揮作用，而且也向汽車、機械、運輸、工程等領(lǐng)域滲透 [1]。 PP 的改性研究進(jìn)展 目前，無論國內(nèi)外關(guān)于 PP 共混改性的研究都已非?；钴S。但是理論性的突破仍是未解之謎，國內(nèi)與國外相比，還有一段相當(dāng)?shù)木嚯x，因此， 針對 PP 不同性能需求對 PP 進(jìn)行必要的改性， PP 的改性技術(shù)一般有以下幾種方法：接枝和交聯(lián)改性，填充改性，共混改性，阻燃改 性，抗老化改性，改變晶型等 [2]。為此，從七十 年代中期以來，國內(nèi)外許多學(xué)者對 PP 的改性進(jìn)行了大量的研究，特別是近年來，隨著汽車、家電等行業(yè)對各種專用料的需求不斷增長， PP 的改性研究更為活躍。 PP 的生產(chǎn)及應(yīng)用近年來發(fā)展十分迅速，其市場競爭也日趨激烈。國際市場的競爭對國內(nèi)市場也產(chǎn)生相當(dāng)大的影響，對于這種影響，我們應(yīng)積極響應(yīng)湖北工程學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院本科畢業(yè)論文 2 并 采取相應(yīng)的對策，提高國內(nèi)的生產(chǎn)能力并擴大市場應(yīng)用，使國內(nèi) PP 的生產(chǎn)與應(yīng)用緊隨世界發(fā)展潮流。 PP 的改性技術(shù)已成為使其工程化、功能化和精細(xì)化的重要手段。從近年的發(fā)展看， PP 的改性技術(shù)的發(fā)展主要集中于以下兩點： （ 1）相容劑技術(shù)是目前塑料合 金開發(fā)研究的核心。 由于幾乎所有常見大品種樹脂與 PP 均不相容，因此，適于制備 PP 合金的界面相容劑的開發(fā)是 PP 高性能化的重要途徑。目前開發(fā)的熱點是用馬來酸酐和丙烯酸接 PP，接枝賦予 PP 極性后便可與聚合物共混制成各種合金。如 Shell 公司開發(fā)的馬來酸酐改性熱塑彈性體（ TPE）相容劑已成功用于制備 PA/PP 合金，這種合金具有 PA 的耐熱性和耐化學(xué)藥品性，并同時具有 PP 的吸濕性和低成本性。 （ 2）各種改性技術(shù)的復(fù)合化 單純的填充、共混、接枝等改性技術(shù)往往在提高單項性能的同時，會導(dǎo)致其他性能的大幅度下降，因此，各種改性 技術(shù)的復(fù)合化已成為新的研究熱點。PP/GF/Rubber 體系便是成功的一例。普通玻纖增強 PP 雖然具有很高的剛性、硬度和拉伸強度，但沖擊強度很低，加入彈性體并同時加入交聯(lián)劑，結(jié)果達(dá)到了增強 /增韌互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)動態(tài)交聯(lián)技術(shù)的協(xié)同作用，實現(xiàn)了剛性和韌性的最佳匹配。 PA6 的簡介及應(yīng)用 PA6 又名尼龍 6，是半透明或不透明乳白色粒子， 化學(xué)穩(wěn)定性好， 具有熱塑性、輕質(zhì)、韌性好和耐磨性好等特性，廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域。 PA6 是極性聚合物，具有良好綜合性能，如沖擊強度和拉伸強度高， 尼龍 6 是工程塑料 [3]中開發(fā)最早的品種， 也是目前聚 肽 胺塑料中產(chǎn)量最大的品種之一。尼龍 6 本身具有耐磨、耐油、潤滑、絕緣、力學(xué)性能優(yōu)良、抗震吸音、耐弱酸堿等優(yōu)良的加工性能 [4]，但普通尼龍 6 也存在著干態(tài)和低溫沖擊強度低的缺陷，使其應(yīng)用受到一定的限制，不能滿足汽車、電 子 、機械等行業(yè)對材料高韌性的需求。國內(nèi)外通過多種方法對普通尼龍 6 進(jìn)行增韌改性， 增韌后的 尼龍 6 廣泛應(yīng)用于交通、電 子 電器、消費品、機械工業(yè)和其他行業(yè)。尼龍作為假韌性塑料，本身韌性較好，但是對缺口 沖擊性湖北工程學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院本科畢業(yè)論文 3 較敏感，為了改善其缺口沖擊韌性，加入彈性體是一種簡便有效的方法。通常采用聚烯烴彈性體增韌方法制 備高韌性尼龍 6， 也 是目前增韌尼龍 6 的最主要開發(fā)方向。為了獲得較高的韌性，必須選擇適當(dāng)?shù)膹椥泽w，適宜的相容劑及用量、沖擊改性劑用量等。無機非彈性體增韌尼龍 6 具有較好的剛性、韌性平衡，其發(fā)展前景好。隨著汽車、電 子 電器、機械等行業(yè)的發(fā)展，高韌性、高強度、多功能的尼龍 6 應(yīng)用范圍會越來越廣，需求量將會繼續(xù)增大。 目前， PA6 工程塑料被廣泛用于汽車工業(yè)、機械工業(yè)、電 子 電氣、日用產(chǎn)品及化工建材業(yè)等方面。在國外， PA6 的開發(fā)和應(yīng)用發(fā)展迅速，產(chǎn)品品種牌號多，在國民經(jīng)濟中占有越來越重要的地位，汽車塑料化已成為汽車工業(yè)發(fā)展水平的 標(biāo)志之一。在國內(nèi)， PA6 工程塑料消耗量相對較少，國產(chǎn)產(chǎn)品僅為總消耗量的 8%左右，生產(chǎn)能力的缺口相當(dāng)大。隨著國內(nèi) PA6 生產(chǎn)能力的提高及我國汽車、機械、電 子 電氣工業(yè)的發(fā)展，開發(fā)和生產(chǎn)具有特殊性能、能滿足市場需求的 PA6工程塑料產(chǎn)品成為市場的熱點。 PP/PA6 共混物的研究進(jìn)展 PP具有強度高、密度小、耐熱性好、易加工及廉價等優(yōu)點，但是由于聚丙烯的線性鏈結(jié)構(gòu)，表面活化能低，導(dǎo)致其親水性、抗靜電性、染色性、印刷性以及與極性材料的相容性差，這些缺點限制了 PP在許多領(lǐng)域的應(yīng)用 ， 為了長期使用并擴大應(yīng)用范圍，須對聚 丙烯塑料進(jìn)行改性聚丙烯的改性，根據(jù)其結(jié)構(gòu)分化學(xué)改性和物理改性 [5]。 PA6具有較高的強度、耐磨性和抗疲勞性，抗沖擊性能較好，廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域 [6]。尼龍 6是 PA中最 堅 韌的一種，它具有彈性好、沖擊和拉伸強度高、耐磨和加工流動性好等優(yōu)點，但 是 吸水性大、吸水后沖擊強度和彈性模量下降、形狀和尺寸穩(wěn)定性變差等缺點。 PP是非極性聚合物，有優(yōu)良的綜合性能，是應(yīng)用廣泛的通用塑料之一，但是有較大的球晶，球晶界面易出現(xiàn)晶界缺陷和裂紋，低溫容易脆裂，成型收縮率大等缺點。然而 PA6是極性聚合物，具有良好綜合性能，但是 由于 PA6吸水率大，影響制品的尺寸穩(wěn)定性和電性能。 近幾年來，通用塑料工程化是聚合物改性的一大研究熱點， PP/PA6共混體系正是其中的研究熱點之一[7]。 湖北工程學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院本科畢業(yè)論文 4 所以我們將適量的 PP和 PA6共混克服它們固有的缺點，性能上取長補短 ,拓寬PP的應(yīng)用領(lǐng)域 。因此，對于 PP與 PA6共混 [8]，人們進(jìn)行了大量的研究 [9]。但 PP是一個非極性的高聚物，在大分子鏈上無可反應(yīng)的基團，其溶解度參數(shù)為 ，而 PA6大分子鏈節(jié)中含有酰胺基團，是一個極性很強的聚合物，其溶解度參數(shù)達(dá)，因此， PP與 PA6是嚴(yán)格的不相容體系。 目前，研究 較多的是向 PP/PA6共混體系中加入增容劑 [10]，增容劑能與 PA6在共混過程中就地生成具有增容作用的共聚物 ， 實現(xiàn) PP與 PA6相容性共混 [11]。 但其共混體系的性能受很多因素的影響。對于 PA6增容改性 [12]方面，國內(nèi)外進(jìn)行了大量研究，常用增容劑的研究已經(jīng)比較成熟且得到了較好的效果。目前解決相容性的主要方法還是加人帶反應(yīng)性官能團的增容劑與 PA6和 PP共混，使增容劑與PA6在共混過程中生成具有增容作用的共聚物，實現(xiàn) PA6與 PP相容性共混，進(jìn)而影響 PP/PA6共混物的微觀結(jié)構(gòu)和性能。原位增容 PP/PA6共混物因 工藝簡單，成本低，受到了關(guān)注，但其容易導(dǎo)致 PP的降解，采用合適的工藝路線減少 PP的降解而又能保證增容效果是原位增容 PP/PA6共混物的研究方向。對于 PP/PA6共混物的研究大多局限于二元體系上，工業(yè)技術(shù)期待能夠研制 PP/PA6與無機填料或其它物質(zhì)復(fù)合的多元共混體系，使復(fù)合材料具有更加優(yōu)異的性能，以便 PP/PA6共混物應(yīng)用更加廣泛。 早期的研究者認(rèn)為，共混過程中增容劑發(fā)生了遷移，分布到了 PP和 PA6兩相界面上，減小了兩相界面張力，產(chǎn)生了一種強的物理相互作用，與液 液不相容體系的乳化機制相似。后來研究者發(fā)現(xiàn)，增 容劑能與 PA6反應(yīng)生成新的共聚物，正是該共聚物對 PP/PA6起實質(zhì)性的增容作用，即通過相間的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生類似于聚合物 玻纖或礦物填料的偶聯(lián)機制，增容劑可視為一種聚合物化學(xué)偶聯(lián)劑。已研究的增容劑主要是一些含有羧基、羥基、環(huán)氧基和酯基等的共聚物 [13]。這些共聚物都含有能與 PA6中的氨基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的極性基團，共混過程中形成的接枝共聚物與 PP和 PA6都有良好的相容性 [14]，由此改善了兩相間 的表面性質(zhì)，提高了相界面粘結(jié)，以改善兩者的相容性。 POEgGMA 的應(yīng)用 聚烯烴彈性體 (POE)[15]是美國 DOW化學(xué)公司以茂金屬為催化劑開發(fā)成功的湖北工程學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院本科畢業(yè)論文 5 具有窄相對分子質(zhì)量分布和窄共聚單體分布 ,結(jié)構(gòu)可控的新型熱塑性聚烯烴彈性體 [16]，其辛烯含量為 20%30%， POE主鏈?zhǔn)秋柡偷?，具有?yōu)異的耐老化和耐紫外線性能，且密度較低，相對分子質(zhì)量分布非常窄，有一定的結(jié)晶度。其結(jié)構(gòu)中結(jié)晶的聚乙烯 (PE)存在于無定形共聚單體側(cè)鏈中，結(jié)晶的 PE鏈節(jié)作為物理交聯(lián)點承受載荷，非晶態(tài)的乙烯和辛烯長鏈提供彈性，這種特殊的形態(tài)結(jié)構(gòu)使得 POE具有特殊的性能和廣泛的用途。 POE既可用作橡膠，又可用作熱塑性塑料，還可用作塑料的抗沖擊改性劑。 主要應(yīng)用領(lǐng)域是電線電纜、汽車部件、織物涂層、增韌劑等。 POE具有優(yōu)異的力學(xué)性能、流變性能和耐紫外光性能；此外，還具有與聚烯烴親和性好、低溫韌性好、穩(wěn)定性、抗老化性、性能價格比高等優(yōu)點， POE可作為聚丙烯，聚碳酸醋 (PC)和高密度聚乙烯 (HDPE)良好的改性劑 [17]，因而被廣泛應(yīng)用于塑料改性 [18]， 但是 POE的非極性限制了它的進(jìn)一步應(yīng)用。對 POE進(jìn)行反應(yīng)接枝改性 [19]，可以改善它與極性高聚物的界面親和性，接枝改性產(chǎn)物具有很好的增容效果，大大拓寬 POE的使用領(lǐng)域 ， 另外 增加對 POE接枝改性以及與 POE形成共 聚物的研究，進(jìn)一步提高 POE與塑料基體之 間 的相容性，可以擴大其在塑料領(lǐng)域中的應(yīng)用。隨著改性技術(shù)的發(fā)展，單純的共混、接枝、加入增容劑等改性技術(shù)呈現(xiàn)了一定的