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聚丙烯(PP)发泡材料具有优越的使用性能和可降解回收性能,其应用前景十分广阔。然而,常规PP因其结晶化特点而无法实现有效的发泡。寻找简单易行,成本低廉,行之有效的高熔体强度聚丙烯(HMSPP)制备方法是制备PP发泡材料的关键技术。本文在青岛市重点攻关项目的资助下,通过大量实验研究,采用低密聚乙烯(LDPE)与共聚型PP在双螺杆挤出机中进行反应挤出共混改性,加入引发剂和交联助剂实现LDPE和PP相内、相间交联,制得了HMSPP。通过MFR、凝胶含量、DSC、力学性能测试等手段研究了各试剂的种类和用量对改性效果、熔融结晶行为、热性能等的影响规律,并对共混改性反应机理进行了探讨。研究表明:采用的引发剂和交联助剂是必要而有效的;使用引发剂A导致体系中的PP降解严重,对LDPE含量较高的共混体系交联效果明显;使用引发剂B几乎不引发体系中的PP降解,对PP含量较高的共混体系效果更佳;交联助剂的加入可抑制PP降解,促进体系交联,而且引发剂A与交联助剂Ⅰ较匹配,引发剂B与交联助剂Ⅱ较匹配。改性过程中各试剂含量显著影响改性效果。在固定LDPE/PP=15/85的条件下,引发剂与交联助剂的重量比约为0.9∶1.2时可获最佳改性效果。采用同一改性方法对均聚型PP进行改性,同样获得HMSPP,即该反应挤出共混改性方法具有通用性。DSC分析显示,反应共混过程中相内和相间交联的引入改变了LDPE/PP的熔融、结晶行为,有效地提高了两者的相容性。
采用本文制备的HMSPP进行挤出发泡研究,使用本实验室研制的复合发泡剂和发泡助剂,成功获得了具有高闭孔率、泡孔均匀细密的高质量PP发泡材料。