无机刚性粒子增韧聚乙烯、聚丙烯的结构与性能研究

众所周知，聚乙烯、聚丙烯因其良好的加工性能及价格相对低廉而得到了广泛应用，但刚性和韧性的不足限制了它们在工程领域的应用。因此，提高聚乙烯、聚丙烯的刚性和韧性就成为高分子科学界和工程界一重要研究课题。本论文尝试用玻璃珠增韧聚云烯、聚丙烯，并系统研究体系的结构和性能，得到的主要结果有：1．成功实现了玻璃珠对高密度聚乙烯的增韧。在刚性、热稳定性显著提高的同时，玻璃珠增韧的高密度聚乙烯仍保持着很高的低温缺口冲击强度（-10℃，玻璃珠含量48wt％时，冲击强度为16KJ/m2）。2．得到了玻璃珠增韧高密度聚乙烯在脆韧转变点临界粒子间距（IDc）与温度的关系。这是第一条无机刚性粒子增韧热塑性聚合物体系的工Dc与温度的关系曲线。结果表明与弹性体增韧热塑性聚合物体系类似，工Dc随温度的升高而非线性增大。3．虽然没能在低温和常温下实现玻璃珠对聚丙烯的增韧，但是在较高的温度下仍发现了玻璃珠对聚丙烯有明显的增韧效果，且体系的脆韧转变温度随玻璃珠含量的增加而降低。4．用偏光显微镜（PLM）成功跟踪了所用聚丙烯p晶转变为仪晶的全过程。结果表明β晶能重结晶成以晶，重结晶生成的以晶熔点要比最初生成的a晶高五度左右。5．当聚丙烯存在两种晶型（a和β）时，实验发现聚丙烯／玻璃珠共混体系出现模量随玻璃珠含量增加先下降后上升的反常现象。进一步研究结果揭示该反常现象是玻璃珠填充和提高β晶形成能力二者竞争的结果6. 实验发现聚丙烯的β晶含量与添加玻璃珠的尺寸、含量及热处理温度有关。同样玻璃珠含量下粒子尺寸小有利于β晶的生成；对一定组成的共混物，存在一个最佳β晶形成温度。