一、POE的結(jié)構(gòu)與基本參數(shù)
POE結(jié)構(gòu)式
表1 POE基本參數(shù)
性能指標(biāo) | 密度 (g/cm3) | 熔點(diǎn) (℃) | 低溫脆性(℃) | 邵氏硬度(A) | 100%伸長(zhǎng)率(%) | 撓曲模量(MPa) | 熔融指數(shù)(dg/min) | 100%模量(MPa) |
范圍 | 0.852- 0.880 | 50—70 | < -76 | 65—85 | 700-1000 | 8.0-28.0 | 0.5—30 | 1.0-5.2 |
二、POE材料的性能
POE采用溶液聚合法生產(chǎn),其中聚乙烯鏈結(jié)晶區(qū)(樹(shù)脂相)起物理交聯(lián)作用,一定量的辛烯的引入削弱了聚乙烯鏈的結(jié)晶區(qū),形成了呈現(xiàn)橡膠彈性的無(wú)定型區(qū)(橡膠相)。聚合物的微觀結(jié)構(gòu)決定其宏觀性能,與傳統(tǒng)聚合方法制備的聚合物相比,它有很窄的相對(duì)分子質(zhì)量分布和短支鏈,因而具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能(高彈性、高強(qiáng)度、高伸長(zhǎng)率)和良好的低溫性能;又由于其分子鏈?zhǔn)秋柡偷模逄荚酉鄬?duì)較少,因而具有優(yōu)異的耐熱老化和抗紫外線性能;窄的相對(duì)分子質(zhì)量分布使材料在注射和擠出過(guò)程中不易產(chǎn)生撓曲。同時(shí)65,限定幾何構(gòu)型催化劑技術(shù)可以控制在聚合物線型短支鏈支化結(jié)構(gòu)中引入長(zhǎng)支鏈,從而改善聚合物的加工流變性能,還可以提高材料的透明度。
POE分子結(jié)構(gòu)的特殊性賦予了其優(yōu)異的力學(xué)性能、流變性能和抗紫外線性能。此外,它還具有和聚烯烴親和性好、低溫韌性好、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于塑料改性,這種新材料的出現(xiàn)引起了全球塑料和橡膠行業(yè)的強(qiáng)烈關(guān)注,也為聚合物的改性和加工引入一個(gè)全新的理念。
三、POE材料與幾種常用熱塑性彈性體材料的性能比較
1、與三元乙苯橡膠(EPDM)材料進(jìn)行比較,POE材料的特點(diǎn):
加工操作簡(jiǎn)單
優(yōu)越的成型能力
共混時(shí)分散性較好
具有卓越的熔接線強(qiáng)度
用作改性材料時(shí),等量添加抗沖擊強(qiáng)度高
2、與苯乙烯嵌段共聚物(SEBS,SIS,SBS)相比,POE材料的特點(diǎn)
重量輕
價(jià)格較低
透明度更高
更加優(yōu)異的耐候性
3、與乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA),POE材料的特點(diǎn)
重量輕
撓曲性好
透明度更高
更好的韌性
更高的耐熱性
POE 之所以具有優(yōu)異的性能,可實(shí)現(xiàn)高速擠出,時(shí)由于具有以下特性:
(1)辛烯柔軟的鏈狀結(jié)構(gòu)和結(jié)晶的聚乙烯鏈進(jìn)行物理交聯(lián),使其具有優(yōu)異韌性和良好的加工性;
(2)相對(duì)分子質(zhì)量分布窄,與聚烯烴相容性好,具有較佳的流動(dòng)性;
(3)沒(méi)有不飽和雙鍵,耐候性優(yōu)于其它彈性體;
(4)較強(qiáng)的剪切敏感性和熔體強(qiáng)度,可實(shí)現(xiàn)高擠出,提高產(chǎn)量;
(5)良好的流動(dòng)性可改善填料的分散效果,同時(shí)亦可提高制品的熔接痕強(qiáng)度。
四、POE的廣泛應(yīng)用
POE是一種用茂金屬催化劑生產(chǎn)的乙烯-α烯烴共聚物,該聚合物有著極低的結(jié)晶度,密度很低,分子量分布窄,玻璃催化溫度低等特征。這些特征使得其對(duì)無(wú)機(jī)填充物有著良好的包容性,并具有良好的回彈性和柔韌性等,且其硬度很低,在各種行業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用。
1、PP改性
POE有著良好的回彈性和柔韌性,且其硬度很低,耐寒性極佳,所以POE彈性體廣泛的用于PP的增韌,提高PP的常溫和低溫下的沖擊強(qiáng)度,改性后的PP可用于汽車(chē)保險(xiǎn)杠、汽車(chē)門(mén)板、家電外殼、辦公文具、電瓶車(chē)和摩托車(chē)的塑料配件等。
2、與EVA并用發(fā)泡
POE的柔韌性和回彈要比EVA高出很多,很多情況下,POE和EVA并用發(fā)泡會(huì)有著令人滿意的效果,如發(fā)泡后的產(chǎn)品重量更輕、壓縮回彈更好、觸感良好、泡孔均勻細(xì)膩、撕裂強(qiáng)度高等突出優(yōu)點(diǎn)。無(wú)論是模壓發(fā)泡還是造粒后的注射發(fā)泡,POE都已經(jīng)大量的被使用在如沙灘鞋、拖鞋、運(yùn)動(dòng)鞋的中底、鼠標(biāo)墊、座墊、保麗龍材料、保溫材料、緩沖片材、箱包襯里等發(fā)泡產(chǎn)品上。
3、PA等工程塑料增韌,相容劑
POE的非極性雖然使得其與如PA,PET等工程塑料的相容性不好,但POE通過(guò)過(guò)氧化物引發(fā),可以順利且有效與MAH,GMA,AA等單體發(fā)生接枝反應(yīng),所得接枝物廣泛用于增韌PA等工程塑料,同時(shí)也可以當(dāng)作相容劑用于塑料合金中。
4、改善PP/PE回料性能
PP或PE回料由于再次加工后的降解或交聯(lián),使得PP/PE回料或粉碎后的邊角料會(huì)變得很脆,無(wú)法大量添加或直接使用,添加POE共混造粒,或者直接注塑,會(huì)使得PP/PE回料的性能大為改觀,應(yīng)用于如塑料托盤(pán),塑料周轉(zhuǎn)箱,塑料工具箱,塑料辦公桌椅配件,沙灘椅等。
5、擠出管行業(yè)
在軟管行業(yè),尤其是擠出纏繞波紋管,EVA和POE的混合使用得到的產(chǎn)品更柔韌,耐屈繞性更佳,產(chǎn)品更輕,抗環(huán)境應(yīng)力更佳。添加在擠出平管的內(nèi)層,使得軟管具有抗污染性的封口,所需的熱封溫度低且熱封強(qiáng)度更高,廣泛的應(yīng)用于吸塵器軟管,洗衣機(jī)軟管,排水管。
6、色母或填充母粒
POE極低的結(jié)晶度使得其對(duì)填充物有著良好的包容性和極佳的流動(dòng)性,這些特性使得POE在色母粒或填充母粒中當(dāng)作載體或者代替PE蠟,使得色母或填充母粒的品質(zhì)大為改善。
7、熱熔膠
POE可以代替EVA生產(chǎn)高檔的熱熔膠,且產(chǎn)品可以做到無(wú)異味,低密度,高流動(dòng)涂覆性,浸潤(rùn)性好等。也可以與EVA并用。
8、無(wú)鹵阻燃電纜料
POE可以大量的填充Al(OH)3或Mg(OH)2,其硬度和強(qiáng)度的變化率低,代替EVA或者與EVA并用生產(chǎn)無(wú)鹵阻燃電纜料已成為趨勢(shì)。
五、常見(jiàn)牌號(hào)及性能參數(shù)
隨著POE合成技術(shù)的日趨成熟,包括陶氏、三井、埃克森、LG等公司陸續(xù)開(kāi)發(fā)出了一系列牌號(hào),逐漸應(yīng)用到不同的生產(chǎn)、使用領(lǐng)域。下述是不同生產(chǎn)商生產(chǎn)的POE(包括乙烯-辛烯共聚物及丙烯-乙烯共聚物)各牌號(hào)、性能參數(shù)表:
5.1 埃克森公司丙烯基POE性能參數(shù)
5.2 埃克森公司乙烯基POE性能參數(shù)
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5.3 韓國(guó)LG公司乙烯基POE性能參數(shù)
5.4 日本三井乙烯基POE性能參數(shù)
5.5 陶氏丙烯基POE技術(shù)參數(shù)
5.6 陶氏乙烯基POE技術(shù)參數(shù)
編輯/胡江波
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