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·46·高分子通报2006年2月

PPPPC共混材料的研究概况

郭红革1,23盛京1赵树高2
(1.天津大学材料科学与工程学院,天津300072;
2.青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室,青岛266042)

摘要:从加工方式对制备简单机械共混PPPPC共混物性能的影响,增容体系中增容剂的种类、
增容效果和不同填充物对共混体系的增强效果三方面综述了近年来国内外对PPPPC共混材料的研
究概况,指出了其研究方向和发展前景。
关键词:PP;PC;共混

1954年德国齐格勒发现了聚乙烯以后,试图用R3Al2TiCl4作为催化剂制备聚丙烯(PP),但仅制得的
是无工业价值的低等规度聚丙烯。意大利纳塔继齐格勒之后对聚丙烯作了深入研究,他改进了齐格勒催
化剂,用称为齐格勒2纳塔的催化剂成功地将丙烯聚合成具有高度立体规整的PP,以后各国迅速研究开
发,成为发展最快的塑料品种。目前我国商品化PP树脂总量的95%是等规PP,具有密度小、原料丙烯来
源丰富、价格低廉、合成工艺相对较简单和产品综合性能好,用途广泛的特点。但由于韧性差,低温时易
脆断,耐热性差,收缩变形大,抗蠕变性差等缺陷,在应用上受到一定限制。这些缺点使其与工程塑料在
性能方面仍存在着一定的差距。目前PP高性能化的改性方法中,通过物理共混或兼有化学改性的物理
共混是PP改性的重要途径。聚合物的共混改性技术又称为ABC技术,即合金(Alloy)共混(Blend)和复合
(Composite)技术,它是利用溶度积参数相近和反应共混的原理在反应器或螺杆中将两种或两种以上的聚
合物材料及其助剂通过机械掺混而最终形成一种宏观上均相,微观上分相的材料。PP与通用塑料和橡
胶弹性体共混,在韧性提高的同时,往往导致刚性和强度较大的损失。而与刚性的工程塑料共混则能同
时提高刚性和韧性,并弥补PP热性能、尺寸稳定性差的不足,是实现PP的工程塑料化和高性能化的重要
途径。
聚碳酸酯(PC)是上世纪50年代末,60年代初发展起来的一种新型热塑性工程塑料,双酚A型芳香
族聚碳酸酯聚合度在100以上,分子链是由较为柔软的碳酸酯链和刚性的苯环相连接的一种结构,是无
定形、透明的热塑性聚合物,具有韧而刚的机械特性、良好的力学性能、优秀的无缺口冲击强度及优良的
热稳定性、耐候性、尺寸稳定性和耐蠕变性。不足之处是其熔体粘度很高、成型加工性差,制品易于应力
开裂、缺口敏感性差、价格昂贵。
PP与PC进行共混,一方面可以使得到的改性材料在性能上较PP有很大提高,甚至有接近于PC的
性能;另一方面该材料的成本因PP的大量存在而与PC材料相比大为降低。这样既可以得到性能优良的
材料,又能达到节约成本的目的[1,2],这便是PP与PC共混的主要目的。本文对PPPPC共混的国内外研究
报道做一综述。

1简单机械共混的PPPPC共混体系

共混体系的性能除与组分聚合物的化学结构密切相关外,更直接的决定因素就是其形态结构。形态

基金项目:国家自然科学基金重点项目(59733073);
作者简介:郭红革(19692),女,青岛科技大学高分子材料科学与工程学院副教授,天津大学材料与工程学院在读博士研究
生,主要研究方向为高分子材料的结构与性能及塑料包装材料的应用。
3通讯联系人,电话:[phone];E2mail:[e-mail]

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第2期高分子通报·47·

结构包括相态结构、结晶形态、各组分形成的相与相间的过渡层(亦称为界面层)结构。
PP是一种典型的结晶型聚合物,等规PP在无应力作用下从熔融状态缓慢冷却时,通常得到的是球
晶结构,对于球晶来说,球晶粒径小且均匀时,材料韧性好。在流动、拉伸等应力场作用下或发生球晶变
形或生长成纤维状晶体和串晶(柱状晶)。串晶(柱状晶)是在剪切作用下先取向形成的纤维晶作为其后
结晶的晶核,折叠链片晶在此附生生长,形成具有柱状对称性的超分子结构,其存在对材料有明显的增强
作用。PC是非结晶的聚合物,与PP在极性和分子结构上存在很大差别,因此两者相容性很差,共混物形
成多相形态结构,包含PP的结晶态,PP的非晶态和PC的非晶态。
聚合物成型加工条件,包括温度、力和共混时间等,影响着聚合物链段运动的相态和结构。聚合物共
混物熔体在流动过程中可诱发流动包埋(即粘度小的聚合物熔体包埋粘度大的聚合物,形成低粘度连续
相,高粘度分散相结构),形成微丝状或微片状结构或由于剪切诱发聚结形成层状等多种形态结构[3,4]。
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Favis等[1,511]系统研究了不相容PPPP