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  超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)除可与塑料形成合金来改善其加工性能外(见3.2.1和3.2.3),还可获得其它性能。其中,以PP/超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)合金最为突出。

  通常聚合物的增韧是在树脂中引入柔性链段形成复合物(如橡塑共混物),其增韧机理为“多重银纹化机理”。而在PP/超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)体系,超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)对PP有明显的增韧作用,这是“多重裂纹”理论所无法解释的。国内最早于1993年报道采用超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)增韧PP取得成功,当超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的含量为15%时,共混物的缺口冲击强度比纯PP提高2倍以上〔29〕。最近又有报道,超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)与含乙烯链段的共聚型PP共混,在超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的含量为25%时,其冲击强度比PP提高一倍多〔30〕。以上现象的解释是“网络增韧机理”〔31〕。

  PP/超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)共混体系的亚微观相态为双连续相,超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)分子与长链的PP分子共同构成一种共混网络,其余PP构成一个PP网络,二者交织成为一种“线性互穿网络”。其中共混网络在材料中起到骨架作用,为材料提供机械强度,受到外力冲击时,它会发生较大形变以吸收外界能量,起到增韧的作用;形成的网络越完整,密度越大,则增韧效果越好。

  为了保证“线性互穿网络”结构的形成,必须使超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)以准分子水平分散在PP基体中,这就对共混方式提出了较高的要求。北京化工大学有研究发现:四螺杆挤出机能将超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)均匀地分散在PP基体中,而双螺杆挤出机的共混效果却不佳。

  EPDM能对PP/超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)合金起到增容的作用。由于EPDM具备的两种主要链节分别与PP和超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)相同,因而与两种材料都有比较好的亲合力,共混时容易分散在两相界面上。EPDM对复合共晶起到插入、分割和细化的作用,这对提高材料的韧性是有益的,能大幅度地提高缺口冲击强度。

  另外,超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)也可与橡胶形成合金,获得比纯橡胶优良的机械性能,如耐摩擦性、拉伸强度和断裂伸长率等。其中,橡胶是在混合过程中于超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的软化点以上进行硫化的。

 

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