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PP/SEBS共混,微观形态对性能会有哪些影响?

嘉峪检测网        2022-11-25 21:16

PP具有耐酸、碱、盐液及多种有机溶剂的腐蚀、耐热性良好、硬度较好、密度低、原料来源丰富、价格低廉等优势,被广泛应用于工业生产的各个领域,如家用电器、电子、包装和日用品等。

 

SEBS是一种既具有塑料的可塑性,又具有橡胶的高弹性的新型材料。在加氢后具有优异的耐老化性能,良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性能。

 

通过将PP与SEBS共混改性,能够提升 SEBS 材料的力学强度、加工性能、使用上限温度和较好的耐溶剂性,还能有效降低 SEBS的成本。

 

一、SEBS的结构特征:

 

PP/SEBS共混,微观形态对性能会有哪些影响?

 

SEBS 分子链中的聚苯乙烯硬段(S段)含有苯环,刚性较大,运动能力较差;乙烯-丁烯软段(EB段)分子链为碳直链带有侧链,具有较高的柔顺性,两嵌段由于柔顺性差异,形成聚苯乙烯硬段分散相分布于乙烯-丁烯软段连续相中的物理交联网络,阻碍了软段的自由移动,使 SEBS 表现出良好的弹性;

 

PP/SEBS共混,微观形态对性能会有哪些影响?

 

一定比例下的 SEBS 与 PP 经高温熔融共混后,SEBS 中 玻璃态微区和 PP 结晶微区能够形成热塑性互穿聚合物网络结构( TIPN)。

 

二、微观形态对性能的影响

 

1、结晶度的影响

 

聚丙烯分子间间距较低,结构紧密,是一种比较容易结晶的材料,聚丙烯的结晶微观为明显的明暗十字球晶,当SEBS添加到一定的量进行共混后,形成的球晶数量明显减少,并且界面变模糊,形成大量的细晶,已经观察不到明显的球晶。

 

这是因为当体系中PP材料含量较小时,由于互穿网络和SEBS的位阻效应,PP分子结晶受到阻碍只能形成大量细小的球晶。

 

PP/SEBS共混,微观形态对性能会有哪些影响?

 

当材料的结晶度低,对分子的限制变小,分子间作用力变弱,分子链段运动范围变宽,所以它的弯曲强度、硬度、模量、玻璃化转变温度、熔点等降低,冲击强度和伸长率变高。

 

反之,随着PP含量的增加,PP分子逐渐形成大的球晶,分子链紧密有序排布,分子间作用力变强,分子链段运动范围变窄,所以它的弯曲强度、硬度、模量、玻璃化转变温度、熔点等变高,冲击强度和伸长率变低。

 

2、组分含量变化对相变过程和流动性的影响

 

当PP含量较低的时候,其在体系中为分散相,性能以弹性体为主,PP材料提升了部分的弯曲强度、硬度、模量、玻璃化转变温度、熔点;树脂整体流动性较差融指低,这是由于SEBS的缠结作用较大。

 

随着PP含量的增加,融指会下降,这是因为SEBS 中 玻璃态微区和 PP 结晶微区形成热塑性互穿聚合物网络结构( TIPN),分子间的缠结效果更明显,流动性变得更差;当PP组分和SEBS组分含量相当时,会产生双连续相。

 

当体系中的PP含量较多的时候,加入 PP 能明显改变 SEBS 熔体的物理交联结构,材料流动以PP材料流动性为主;此时SEBS为分散相,SEBS在体系中起到增韧的效果。

 

SEBS/PP共混材料具有重要的工程应用价值,广泛应用于塑料改性、胶黏剂、体育用品、智能可穿戴设备、电线电缆、医疗器械及工程塑料改性等多个领域。

 

SEBS和PP共混过程不发生化学反应,并且,SEBS与PP存在相分离的特征,主要包括“海-岛”结构和双连续相结构等微观形态。研究PP/SEBS共混材料的各项性能在未来将有很重要的意义!

 

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来源:Internet