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为克服聚丙烯脆性高,缺口冲击强度低等缺点,本论文采用新型茂金属聚烯烃弹性体(poly(ethylene-1-octene, POE)作为增韧材料,以共聚聚丙烯(HIPP)为助增韧剂,利用二次挤出共混技术,在双螺杆挤出机上制备了iPP/HIPP/POE共混物。利用DSC、毛细管流变仪、偏光显微镜和SEM等研究了iPP/HIPP/POE共混物的力学性能、相态、结晶动力学和流变行为。(一) iPP/HIPP/POE共混物的力学性能和形态结构。由于iPP与HIPP的组分不同,加入少量的POE即可实现HIPP的“脆-韧转变”,而iPP只有在加入较高含量的POE(基体树脂重量的42.3-66.7%)才能实现“脆-韧转变”。基于上述结果和HIPP中含有聚丙烯均聚物考虑,HIPP有望作为POE的助增韧剂协同提高iPP的韧性。实验结果表明,iPP/HIPP/POE共混体系中当HIPP/iPP高于40/60时,在较低的POE含量范围(基体树脂总重量的20-30 %)内iPP实现了“脆-韧转变”。iPP/HIPP/POE(40/60/40)三元共混物的常温冲击强度达到了47.9KJ/m2,较纯iPP(2.6 KJ/m2)提高了17.4倍。SEM照片中可以看出,在较低POE(或HIPP)含量下,形成了核为以LPE和EPR为主体的分散相、壳为POE的核-壳结构,随着POE(或HIPP)含量的增加,几乎很难观测到以LPE和EPR为主体的分散相,POE相畴进一步变小,分散更为均匀;同时两相界面结构也逐渐由两相清晰界面向均相模糊界面结构转变,两相界面结合力增强。(二) iPP/HIPP/POE共混物结晶动力学研究。Avrami方程能很好的描述iPP/HIPP/POE共混物的等温结晶行为。POE的加入起到异相成核的作用,提高了PP的结晶成核速率。PP及iPP/HIPP/POE共混物的晶体生长都为二维盘状生长和三维球晶生长并存的方式。Hoffman-Weeks理论得出三元共混物的平衡熔点低于纯PP,表明POE的加入降低了PP的结晶完善程度。在非等温结晶动力学研究中发现Ozawa理论不适用于描述iPP/HIPP/POE共混物的非等温结晶过程,而修正的Avrami方程和Mo法能很好的处理此过程。POE的加入虽然提高了共混物的结晶成核速率,但并没有改变PP基体的成核和晶体生长规律,均为瞬时成核,三维生长。由Hoffman-Lauritzen理论及其推论得到的数据表明POE和HIPP的加入降低了垂直于分子链方向的折叠自由能和所对应结晶温度时的结晶活化能。偏光显微镜证实了POE的加入使共混物的球晶数目增多,粒径减小。(三) iPP/HIPP/POE共混物的流变行为研究。PP及iPP/HIPP/POE体系的非牛顿指数均小于1,呈现假塑性流体。在同一剪切速率下,随着HIPP含量的增加,iPP/HIPP/POE共混物的剪切应力逐渐降低,表明HIPP的加入细化了POE分散相相畴。iPP/HIPP/POE体系的粘流活化能都低于PP,说明前者的熔体粘度对温度变化的敏感性不如后者。但随着剪切速率的提高,粘流活化能有减小的趋势,表明在低剪切速率下,适当升高加工温度有利于体系的加工性能。