超高分子量聚乙烯的開發(fā)和應(yīng)用
(作者未知) 2009/5/10
(接上頁)29〕。最近又有報(bào)道,UHMWPE與含乙烯鏈段的共聚型PP共混,在UHMWPE的含量為25%時(shí),其沖擊強(qiáng)度比PP提高一倍多〔30〕。以上現(xiàn)象的解釋是“網(wǎng)絡(luò)增韌機(jī)理”〔31〕。
PP/UHMWPE共混體系的亞微觀相態(tài)為雙連續(xù)相,UHMWPE分子與長(zhǎng)鏈的PP分子共同構(gòu)成一種共混網(wǎng)絡(luò),其余PP構(gòu)成一個(gè)PP網(wǎng)絡(luò),二者交織成為一種“線性互穿網(wǎng)絡(luò)”。其中共混網(wǎng)絡(luò)在材料中起到骨架作用,為材料提供機(jī)械強(qiáng)度,受到外力沖擊時(shí),它會(huì)發(fā)生較大形變以吸收外界能量,起到增韌的作用;形成的網(wǎng)絡(luò)越完整,密度越大,則增韌效果越好。
為了保證“線性互穿網(wǎng)絡(luò)”結(jié)構(gòu)的形成,必須使UHMWPE以準(zhǔn)分子水平分散在PP基體中,這就對(duì)共混方式提出了較高的要求。北京化工大學(xué)有研究發(fā)現(xiàn):四螺桿擠出機(jī)能將UHMWPE均勻地分散在PP基體中,而雙螺桿擠出機(jī)的共混效果卻不佳。
EPDM能對(duì)PP/UHMWPE合金起到增容的作用。由于EPDM具備的兩種主要鏈節(jié)分別與PP和UHMWPE相同,因而與兩種材料都有比較好的親合力,共混時(shí)容易分散在兩相界面上。EPDM對(duì)復(fù)合共晶起到插入、分割和細(xì)化的作用,這對(duì)提高材料的韌性是有益的,能大幅度地提高缺口沖擊強(qiáng)度。
另外,UHMWPE也可與橡膠形成合金,獲得比純橡膠優(yōu)良的機(jī)械性能,如耐摩擦性、拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率等。其中,橡膠是在混合過程中于UHMWPE的軟化點(diǎn)以上進(jìn)行硫化的。
5 UHMWPE的復(fù)合化
UHMWPE可與各種橡膠(或橡塑合金)硫化復(fù)合制成改性PE片材,這些片材可進(jìn)一步與金屬板材制成復(fù)合材料。除此之外,UHMWPE還可復(fù)合在塑料表面以提高耐沖擊性能。
在UHMWPE軟化點(diǎn)以上的溫度條件下,將含有硫化劑的未硫化橡膠片材與UHMWPE片材壓制在一起,可制得剝離強(qiáng)度較高的層合制品,與不含硫化劑的情況相比,其剝離強(qiáng)度可提高數(shù)十倍。用這種方法同樣可使未硫化橡膠與塑料的合金(如EPDM/PA6、EPDM/PP、SBR/PE)和UHMWPE片材牢固地粘接在一起。
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