茂金属聚烯烃弹性体的特点?

2024-05-07 00:31

1. 茂金属聚烯烃弹性体的特点?

(1) 茂金属聚烯烃弹性体特性 
    茂金属聚烯烃弹性体(POE)是Dow化学公司于1994年采用限定几何构型催化剂技术(CGCT)(也称为In-site技术)推出的乙烯/辛烯共聚物。作为弹性体,POE中辛烯单体的质量分数通常大于20%。目前该产品由DuPont-DowElastomers公司生产经营,生产能力为18万吨。POE是采用溶液法聚合工艺生产的,聚合温度为80-150℃,聚合压力为1.0-4.9MPa。聚乙烯结晶区(树脂相)起物理交联点的作用,一定量辛烯的引入削弱了聚乙烯结晶区,形成了呈现橡胶弹性的无定形区(橡胶相)。与传统聚合方法制备的聚合物相比, 一方面它有很窄的相对分子质量分布和短支链分布,因而具有优异的物理力学性能如高弹性、高强度、高伸长率和良好的低温性能。又由于其分子链是饱和的,所含叔碳原子相对较少,因而具有优异的耐热老化和抗紫外线性能。窄的相对分子质量分布使材料在注射和挤出加工过程中不易产生挠曲。另一方面,CGCT技术还可有控制地在聚合物线型短链支化结构中引入长支链,从而改善了聚合物的加工流变性能,还可使材料的透明度提高。通过对聚合物分子结构的精确设计与控制,可合成出一系列密度、门尼黏度、熔体流动速率、拉伸强度、硬度不同的POE材料。 
    (2) 应用 
    ①PP的抗冲击改性剂:POE用做PP的抗冲击改性剂,比传统使用的三元乙丙橡胶(EPDM)有明显的优势。首先,粒状的POE易与粒状的PP混合,省去了块状乙丙橡胶繁杂的造粒或预混工序;其次,POE与PP有更好的混合分散效果,与EPDM相比共聚物的相态更为细微化,因而使抗冲击性能得以提高;最后,采用一般橡胶作为PP的抗冲击改性剂,在提高冲击强度的同时使产品屈服强度降低,而使用POE弹性体在增韧的同时尚保持较高的屈服强度及良好的加工流动性。②热塑性弹性体材料:由于POE有较髙的强度和伸长率,而且有很好的耐老化性能,对于某些耐热等级要求不高、永久变形要求不严的产品可 
直接用POE加工成制品,大大提高生产效率,材料还可重复使用。为了降低原材料成本, 提高材料某些性能(如撕裂强度、硬度等),也可在POE树脂中添加一定量的增强剂及加工助剂等。③电线电缆护套:未经交联的POE材料耐温等级较低(不高于80℃),而且永久变形大,难以满足受力状态下工程上的应用要求。POE可通过用过氧化物、辐射或硅垸来交联。与EPDM相比,交联时没有二烯烃存在,使聚合物的热稳定性、热老化性、耐候性和柔软性提高,复合时加入一定量的增强剂及加工助剂,以利于综合性能的改善。随着交联剂加人量的增加,材料的永久变形减小;但随着网络结构的形成,使力学性能降低。在交联型POE中加人40份N330炭黑后,材料的撕裂强度和拉伸强度成倍增加,伸长率和永久变形减小。POE的耐热性、耐老化性明显优于EPDM而且耐压缩永久变形性较好,100%定伸强度及硬度高于EPDM,耐溶剂性略优于或接近于EPDM,流动性和力学性能的平衡性能优于EPDM。 
    (3)POE的结构 
    辛烯含量较高(大于20%),密度较低,相对分子质量分布非常窄,有一定的结晶度。其结构中结晶的PE存在于无定形共聚单体侧链中,结晶的PE链节作为物理交联点承受载荷,非晶态的乙烯和辛烯长链提供弹性,这种特殊的形态结构使得POE具有特殊的性能和广泛的用途,它既可用作橡胶,又可用作热塑性塑料,还可用作塑料的抗冲击改性剂。POE作为塑料的新型抗冲击改性剂在多种塑料的增韧改性中得到了较好的应用,它不仅可以增韧与其具有一定相容性的聚烯烃塑料,而且还可增韧与其不相容的尼龙、聚酯等其它工程塑料。与增韧剂EPDM、EPR、SBS、EVA等材料相比,POE具有以下一些特点:①呈自由流动颗粒状态,比EPDM和EPR处理更容易,与其它聚合物的混合更快速、更方便。②加工性与力学性能平衡性优良。一般来说,弹性体的门尼黏度低,加工性好,而力学性能差。常用弹性体的门尼黏度通常在20-90之间,而POE的门尼黏度范围在5-35之间,但 
力学性能却可以和高门尼黏度值的材料相媲美。③可以利用过氧化物、硅垸和辐射方法交联形成交联POE,交联POE的热老化及紫外光气候老化性能优于EPDM和EPR。©热压缩永久变形比EPDM小。©未交联的POE的密度比EVA和SBS低10%-20%,光学性能、热稳定性及抗干裂性优于EVA。在热塑性聚烯烃中所产生的硬度与韧性平衡性优于EP-DM。⑦对紫外线的稳定性优于EPDM和EPR。目前,美国DuPont-DowElastomers公司生产的POE有10多种牌号,其中可用作塑料抗冲击改性剂的有EG8100、EG8150、EG8180、 EG8200、 EG8452、 EG8842等。 
    (4) POE的功能化 
    POE的功能化主要是将极性单体接枝到POE上,生成POE接枝共聚物,使非极性的POE极性化。接枝所用的单体为不饱和羧酸及其衍生物或不饱和环氧化合物,如马来酸酐(MAH)、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯等,从而可提高与极性聚合物的相容性。PA6/POE-g-MAH共混物的表观黏度高于纯PA6,且随着MAH接枝率的增加,共混物表观黏度增大;组成比为80:20时,共混物的亚微观相态为两相共连续结构,POE分散均匀,两相界面模糊,相畴尺寸小,共混物的冲击强度是纯PA6的12倍。这是由于在熔融共混过程中,POE上的马来酸酐与PA6发生反应,提高了共混物中两相界面的相容性, 增加了界面粘接力。在PA6/POE-g-MAH共混体系中加入少量的环氧树脂增容剂,共混物的抗冲击性能进一步提高,使共混物在更低的POE-g-MAH含量下发生脆-韧转变。POE-g-MAH还是PA/PO合金、PA/PPO合金的相容剂和增韧剂。POE-g-MAH可明显提高 
PA66与PP的相容性,随POE-g-MAH含量上升,分散相粒子减小,且两相界面结构向均质结构变化,共混物冲击强度提高,POE-g-MAH含量为9%时,缺口冲击强度达到最大值。POE-g-MAH对PPO/PA6/弹性体多相共混物具有增韧作用,随着POE-g-MAH用量的增加,体系的缺口冲击强度提高。 
    POE-g-MAH的制备主要采用熔融接枝法,POE与MAH接枝反应的同时还伴随着交联副反应,产生凝胶,影响MAH的接枝率。选择合适的引发剂,合理控制反应温度、反应时间、单体与引发剂用量比以及添加防交联剂等,可有效地控制凝胶反应,获得高接枝率共聚物。在熔融接枝法制备POE-g-MAH的工艺中,接枝率和凝胶含量随着引发剂用量和反应时间的增加、反应温度的升高而增加;接枝率随着MAH用量的增加呈先上升后下降的趋势。加入助交联剂亚磷酸酯有助于抑制副反应,降低产物的凝胶含量。在?0£中加人半结晶PO,与MAH进行接枝反应,制得MAH接枝POE/半结晶PO核-壳增韧剂,这种方法不仅可以改进制备POE接枝聚合物时的挤出和造粒性能,同时可更好地提高POE-g-MAH 在PA6中的增韧作用,减少POE-g-MAH的用量,降低成本。

茂金属聚烯烃弹性体的特点?

2. 需要有人详细介绍下POE(聚乙烯辛烯共弹性体)以及它的用途

POE是弹性体,软质的材料,常用来做:PP增韧,PP或PE薄膜增韧,鞋材发泡增韧,提高软韧性和低温性能,等等。

3. 聚烯烃弹性体和聚烯烃共聚物有什么区别

POE是由辛烯和聚烯烃树脂组成的,连续相与分散相呈现两相分离的聚合物掺混物,通过扫描电子显微镜或相差显微镜的图像表明,可以形成以橡胶为连续相、树脂为分散相或以橡胶为分散相、树脂为连续相,或者两者都呈现连续相时的互穿网络结构.随着相态的变化,共混物的性能也随之而变.若橡胶为连续相时,呈现近似硫化胶的性能;树脂为连续相时,则性能近于塑料. 加工与配合:POE不需混炼和硫化.可采用通常热塑性塑料加工设备进行加工成型.成型加工温度和加工压力一般应略高一些,可在极高的加工速度下加工.可以注射成型、挤出成型,也可用压延机加工成板材或薄膜,并可吹塑成型,利用热成型可制造形状复杂的制品.可根据需要添加各种颜料制成不同的颜色.有些生产厂家依制品的使用要求,提供如耐油型、阻燃型、电稳定型以及可静电涂料型等各种品级的特殊配合料.有时为改善加工性能和某些制品的使用性能或降低成本时,也可以加入某些配合剂,如抗氧剂、软化剂和填充剂、着色剂等.边角料和废料可回收重复加工使用.但一般掺入比例不超过30%,这样对性能无影响POE对共混体系的影响 POE是采用茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体,其特点是:(1)辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点,使它既有优异的韧性又有良好的加工性.(2)POE分子结构中没有不饱和双键,具有优良的耐老化性能.(3)POE分子量分布窄,具有较好的流动性,与聚烯烃相容性好.(4)良好的流动性可改善填料的分散效果,同时也可提高制品的熔接痕强度. 随着POE含量的增加,体系的冲击强度和断裂伸长率有很大的提高.可见,POE对PP有优良的增韧作用,与PP、活性碳酸钙有较好的相容性.这是因为POE的分子量分布窄,分子结构中侧辛基长于侧乙基,在分子结构中可形成联结点,在各成分之间起到联结、缓冲作用,使体系在受到冲击时起分散、缓冲冲击能的作用,减少银纹因受力发展成裂纹的机会,从而提高了体系的冲击强度.当体系受到张力时,由于这些联结点所形成的网络状结构可以发生较大的形变,所以,体系的断裂伸长率有显著的增加,当POE的含量增加时,体系的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均有所下降,这是由POE本身的性能决定的,故POE的含量应控制在20%以下. POE的含量与熔融指数的关系,加入POE后,体系的熔融指数增加.POE本身的流动性较好,它的加入,同时也改善了整个体系的流动性,当POE含量超过15份以后,体系的熔融指数基本没有变化,若要继续提高体系的流动性,则不能完全依赖于POE. 基本特性:(1)POE具有热塑性弹性体的一般物性,如成型性、废料再利用和硫化胶性能等.(2)价格低,并且相对密度小,因而体积价格低廉.(3)耐热性、耐寒性优异,使用范围宽广.(4)耐候性、耐老化性良好.(5)耐油性、耐压缩永久变形和耐磨耗等不太好.应用范围:主要用于改性增韧PP、PE和PA在汽车工业方面制作保险杠、挡泥板、方向盘、垫板等等.电线电缆工业上耐热性和耐环境性要求高的绝缘层和护套.也用于工业用制品如胶管、输送带、胶布和模压制品.医疗器械以及家用电器、文体用品、玩具等,以及包装薄膜等等.

聚烯烃弹性体和聚烯烃共聚物有什么区别

4. 谁能告诉我聚烯烃弹性体(POE)塑料的特性和应用范围是什么啊?

POE是由辛烯和聚烯烃树脂组成的,连续相与分散相呈现两相分离的聚合物掺混物,通过扫描电子显微镜或相差显微镜的图像表明,可以形成以橡胶为连续相、树脂为分散相或以橡胶为分散相、树脂为连续相,或者两者都呈现连续相时的互穿网络结构。随着相态的变化,共混物的性能也随之而变。若橡胶为连续相时,呈现近似硫化胶的性能;树脂为连续相时,则性能近于塑料。
    加工与配合:POE不需混炼和硫化。可采用通常热塑性塑料加工设备进行加工成型。成型加工温度和加工压力一般应略高一些,可在极高的加工速度下加工。可以注射成型、挤出成型,也可用压延机加工成板材或薄膜,并可吹塑成型,利用热成型可制造形状复杂的制品。可根据需要添加各种颜料制成不同的颜色。有些生产厂家依制品的使用要求,提供如耐油型、阻燃型、电稳定型以及可静电涂料型等各种品级的特殊配合料。有时为改善加工性能和某些制品的使用性能或降低成本时,也可以加入某些配合剂,如抗氧剂、软化剂和填充剂、着色剂等。边角料和废料可回收重复加工使用。但一般掺入比例不超过30%,这样对性能无影响POE对共混体系的影响
    POE是采用茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体,其特点是:(1)辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点,使它既有优异的韧性又有良好的加工性。(2)POE分子结构中没有不饱和双键,具有优良的耐老化性能。(3)POE分子量分布窄,具有较好的流动性,与聚烯烃相容性好。(4)良好的流动性可改善填料的分散效果,同时也可提高制品的熔接痕强度。
    随着POE含量的增加,体系的冲击强度和断裂伸长率有很大的提高。可见,POE对PP有优良的增韧作用,与PP、活性碳酸钙有较好的相容性。这是因为POE的分子量分布窄,分子结构中侧辛基长于侧乙基,在分子结构中可形成联结点,在各成分之间起到联结、缓冲作用,使体系在受到冲击时起分散、缓冲冲击能的作用,减少银纹因受力发展成裂纹的机会,从而提高了体系的冲击强度。当体系受到张力时,由于这些联结点所形成的网络状结构可以发生较大的形变,所以,体系的断裂伸长率有显著的增加,当POE的含量增加时,体系的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均有所下降,这是由POE本身的性能决定的,故POE的含量应控制在20%以下。
    POE的含量与熔融指数的关系,加入POE后,体系的熔融指数增加。POE本身的流动性较好,它的加入,同时也改善了整个体系的流动性,当POE含量超过15份以后,体系的熔融指数基本没有变化,若要继续提高体系的流动性,则不能完全依赖于POE。
    基本特性:(1)POE具有热塑性弹性体的一般物性,如成型性、废料再利用和硫化胶性能等。(2)价格低,并且相对密度小,因而体积价格低廉。(3)耐热性、耐寒性优异,使用范围宽广。(4)耐候性、耐老化性良好。(5)耐油性、耐压缩永久变形和耐磨耗等不太好。应用范围:主要用于改性增韧PP、PE和PA在汽车工业方面制作保险杠、挡泥板、方向盘、垫板等等。电线电缆工业上耐热性和耐环境性要求高的绝缘层和护套。也用于工业用制品如胶管、输送带、胶布和模压制品。医疗器械以及家用电器、文体用品、玩具等,以及包装薄膜等等。

5. 弹性体的热塑性弹性体

热塑性弹性体(thermoplastic elastomer,TPE)的定义为:在常温下显示橡胶弹性,在高温下能够塑化成型的高分子材料。因此,这类聚合物兼有热塑性橡胶和热塑性塑料的某些特点。热塑性弹性体高分子链的基本结构特点是它同时串联或接枝某些化学组成不同的塑料段(硬段)和橡胶段(软段)。硬段间的作用力足以凝集成微区(如玻璃化微区或结晶微区),形成分子间的物理“交联”。软段则是自有旋转能力较大的高端性链段。热塑性弹性体是弹性体一类重要组成。常见的有如下几种: 聚氨酯类热塑性弹性体(TPU)一般是由平均相对分子质量为600~4000 的长链多元醇(聚醚或聚酯) 和相对分子质量为61~400 的扩链剂及多异氰酸酯加成聚合的线性高分子材料。TPU 大分子主链中长链多元醇(聚醚或聚酯)构成软段,主要控制其低温性能、耐溶剂性和耐候性,而扩链剂及多异氰酸酯构成硬段。由于硬、软段的配比可以在很大范围内调整, 因此所得到的热塑性聚氨酯既可以是柔软的弹性体,又可以是脆性的高模量塑料,也可制成薄膜、纤维,是TPE 中唯一能够做到的品种。TPU 具有极好的耐磨性、耐油性和耐寒性,对氧、臭氧和辐射等都有足够的抵抗能力,同时作为弹性体具有很高的拉伸强度和断裂伸长率, 还兼具压缩永久变形小、承载能力大等优良性能。TPU已在国民经济的许多领域如制鞋行业、医疗卫生、服装面料和国防用品等行业得到了广泛的应用, 但其缺点是耐老化性差、湿表面摩擦系数低、容易打滑。而且TPU 具有强极性,在加工过程中,当剪切作用强烈时,内部易发热,从而发生降解,其熔体粘度对温度依赖性强, 较小的温度变化就能引起其粘度的急剧变化,因而加工温度范围窄,再加之成本较高,价格昂贵,进一步限制了TPU 的推广应用。  聚烯烃类热塑性弹性体(TPO)主要包括嵌段共聚物、接枝共聚物和共混物3 种类型,其中采用茂金属催化剂合成的聚烯烃热塑性弹性体乙烯—辛烯共聚物(POE)和动态硫化法制备的热塑性动态硫化胶是两种主要的聚烯烃类热塑性弹性体。1.茂金属聚烯烃弹性体乙烯—辛烯共聚物茂金属催化剂与一般传统的Ziegler-Natta 催化剂相比,具有理想的单一活性中心,因而能精密控制相对分子质量分布、共聚单体含量及其在主链上的分布和结晶结构。合成的聚合物是高立构规整聚合物,相对分子质量分布很窄,从而能准确控制聚合物的物理机械性能和加工性能。采用茂金属催化剂合成的聚烯烃热塑性弹性体乙烯—辛烯共聚物(POE)一方面有很窄的分子量和短支链分布, 因而具有优异的物理机械性能(高弹性、高强度、高伸长率)和良好的低温性能,又由于其分子链是饱和的,所含叔碳原子相对较少, 因而具有优异的耐热化和抗紫外线性能。POE 的热稳定性、光学性能及抗干裂性能优于EVA,耐气候老化性优于SBS,脆化温度低于-76℃,在低温下仍有较好的韧性和延展性,POE 剪切性好,有利于高速挤出和模塑,很少或不需增塑剂,使用寿命长。POE 可以用过氧化物、硅烷和辐射方法交联,交联后材料的物理机械性能、耐化学试剂及耐臭氧性能与EPDM 接近;耐热老化及抗紫外线老化性能优于EPDM 和EPM, 因此POE 更适合于户外使用,并且POE 的热压缩永久变形比EPDM 小。POE 作为改性剂,既可以改性橡胶,也可以改性塑料。由于POE 的加工温度较低,因而与非极性橡胶,特别是EPR、EPDM、NR、SBR 及BR 等的混合较为容易。POE 的最大应用还是在塑料制品上。用POE 改性PP,对其缺口冲击强度提高很大;将马来酸酐接枝POE 后的弹性体用来改性PA6,可使材料的吸湿性减小、冲击强度大幅提高。 2.热塑性动态硫化橡胶采用动态硫化法制得的热塑性弹性体称为热塑性硫化橡胶(TPV)。TPV 是热塑性弹性体(TPE)的一种特殊类型,与具有弹性的嵌段共聚物不同,而是由弹性体—热塑性聚合物共混物的协同作用生成,具有比简单共混物更好的性质。制备热塑性硫化橡胶的关键技术是动态硫化技术, 这一技术的进步之一是采用低成本的现有加工方法,通过将现有的聚合物进行共混来制备新产品。与传统的、资金投入强度高的生产新材料的工艺相比, 该工艺还能满足对大型聚合装置的环保要求。TPV 技术的另一些优于作为热塑性弹性体来源的嵌段共聚物的地方是:上限使用温度高、耐烃类介质和压缩永久变形小。  聚酰胺类热塑性弹性体(TPEA)是由高熔点结晶性聚酰胺硬度和非结晶性聚酯或聚醚软缎组成 。根据聚酰胺热塑性弹性体合成所需的原料, 其合成方法可以分为二元酸法和异氰酸酯法。采用二元酸法, T PAE 是由端羧基脂肪族聚酰胺嵌段与端羟基聚醚二元醇通过酯化反应制备的。异氰酸酯法是以半芳酰胺为硬段, 脂肪族聚酯、聚醚或聚碳酸酯作为软段。采用异氰酸酯法, 半芳酰胺硬段是由芳香族二异氰酸酯与二元羧酸反应得到的, 而不是由传统的二元胺与二元酸进行聚合、环内酰胺的开环聚合或者二元胺与二元酰氯反应等方法来制备。与之相比, 前者避免了芳香族二元胺活性较低、芳香族环内酰胺单体很难得到和反应释放出腐蚀性的氯化氢等问题。

弹性体的热塑性弹性体

6. 聚烯烃弹性体(POE) 是环保塑料吗?如何区分一种塑料是否为环保塑料?

POE本身是环保材料,要看一种材料是不是环保的,就需要检测其中的有毒成分含量,成分含量不超过标准规定就是环保的。

7. 乙烯辛烯共聚物和乙烯弹性体共聚物有什么区别

热塑性弹性体(thermoplastic elastomer,TPE)的定义为:在常温下显示橡胶弹性,在高温下能够塑化成型的高分子材料。因此,这类聚合物兼有热塑性橡胶和热塑性塑料的某些特点。热塑性弹性体高分子链的基本结构特点是它同时串联或接枝某些化学组成不同的塑料段(硬段)和橡胶段(软段)。硬段间的作用力足以凝集成微区(如玻璃化微区或结晶微区),形成分子间的物理“交联”。软段则是自有旋转能力较大的高端性链段。
热塑性弹性体是弹性体一类重要组成。常见的有如下几种: 聚氨酯类热塑性弹性体(TPU)一般是由平均相对分子质量为600~4000 的长链多元醇(聚醚或聚酯) 和相对分子质量为61~400 的扩链剂及多异氰酸酯加成聚合的线性高分子材料。TPU 大分子主链中长链多元醇(聚醚或聚酯)构成软段,主要控制其低温性能、耐溶剂性和耐候性,而扩链剂及多异氰酸酯构成硬段。

乙烯辛烯共聚物和乙烯弹性体共聚物有什么区别

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