论文总字数：17500字

摘 要

聚丙烯（PP）在聚合物领域中占重要的地位，优异的综合性能，被广泛的应用到各个领域[1]。但随着航天和海洋方面行业的飞速发展，人们对PP与其他高分子共混的性能提出更高的要求，故我们对PP进行了共混改性。

本文主要研究了不同组分体积比的聚丙烯（PP）和丁二烯苯乙烯嵌段共聚物（SBS）二元共混物的结构与性能，实验选用PP/SBS体积比分别为100/0,90/10,80/20,30/70…0/100共计15个配方，结合电子万能试验机、红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜、萃取实验等对共混体系进行性能测试与表征。

通过实验测试PP/SBS二元共混物的机械性能：SBS的引入使共混体系的拉伸强度提高：当SBS的含量为0-30%时，体系的强度明显下降，SBS体积含量为40%时拉伸强度从30.58MPa上升到34.86MPa，超过40%，拉伸强度随着SBS含量的增加逐渐降低。扫描电子显微镜结果显示，在PP/SBS共混物中，当SBS的体积组分超过50%时，在共混物中连续，PP/SBS形成双连续相结构。

关键词： PP SBS 相结构 机械性能

Structure and Properties of PP/SBS Binary Blends

Abstract

Polypropylene (PP) occupies an important position in the field of polymers, with excellent overall performance, is widely used in various fields. However, with the rapid development of aerospace and marine industries, PP and other polymer blending performance were put forward higher requirements, so we have PP blending modified.

In this paper, the structure and properties of polypropylene (PP) and butadiene styrene block copolymer (SBS) binary blends with different volume ratios were studied. The volume ratio of PP/SBS was 100/0,90/10,80/20,30/70……0/100,a total of 15 recipes.The performance test and characterization of the blends were carried out by means of electronic universal testing machine, infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy and extraction experiments.

The tensile strength of the blends was improved by the introduction of SBS. When the content of SBS was 0-30%, the strength of the system decreased obviously, and the SBS volume content was 40% % Tensile strength increased from 30.58MPa to 34.86MPa, more than 40%, tensile strength with the SBS content increased gradually decreased. The results of scanning electron microscopy showed that PP / SBS formed a double continuous phase structure in the PP/SBS blends when the volume fraction of SBS was more than 50% in the blends.

Key words: PP SBS Phase Structure Mechanical Properties

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 前言 1

1.1 课题背景 1

1.2 国内外进展 1

1.3 本课题的工作内容 2

2.1 PP和SBS简介 3

2.1.1 PP 3

2.1.2 SBS 3

2.2 PP/SBS二元共混物 4

2.2.1 PP/SBS的双连续相结构研究 4

2.2.2 PP/SBS的性能研究 4

第三章 实验部分 6

3.1 实验用原材料 6

3.2 实验仪器与设备 6

3.3 试样制备 7

3.4 性能测试与表征 8

3.4.1 力学性能 8

3.4.2 萃取实验 8

3.4.3 扫描电子显微镜 9

3.4.4 傅里叶变换红外光谱 9

3.4.5 动态力学热分析 9

第四章 结果与讨论 10

4.1 力学性能 10

4.2 萃取实验 12

4.3 扫描电子显微镜 15

4.4 傅里叶变换红外光谱 17

4.5 动态力学热分析 18

第五章 结论 20

参考文献 21

致 谢 24

第一章 前言

1.1 课题背景

随着市场需求的不断上涨，价格适中且具有可回收性的工程塑料聚丙烯（PP）越来越受到市场的重视，它作为热塑性塑料被广泛的用于许多领域^[2]。聚丙烯的密度较低、刚性优异、耐热性、耐溶剂性、电绝缘性都较为优异；PP的熔体流动指数为（MFR）0.3〜1000 g/10min，可以通过几乎所有的方法加工PP，包括注塑，吹塑，挤出和热成型，同时PP可以轻松被回收利用；然而，由于它的一大缺点为耐冲击性差，特别是在低温下，导致它使用在汽车等工程应用行业中及其潜力受到很大的影响；PP的成型收缩率高，从而使加工过程中PP的制品尺寸存在很大偏差，在产品表面出现翘曲现象和脱模困难等问题^[3]。

广泛的研究表明，可以通过把弹性体和PP进行混合来达到增韧的目的，大家主要研究的包含EPR、EBR、EPDM等抗冲改性剂以及POE、SBR、SIS、SEBS等橡胶苯乙烯嵌段共聚物对PP进行改性。却没有研究SBS与PP全比例的结构与性能，将SBS和PP按不同比例共混，测得共混体系的机械性能，通过多种表征方法研究其结构。

1.2 国内外进展

PP的改性共混工作多种多样，随着PP与各种的助剂填共混改变它的各项性能。Feng W J等人^[4,5]通过在聚乙二醇改性的沸石中加入沸石制备PP，研究了PP复合材料的冲击强度和抗拉强度的变化，结果表明，通过沸石改性PP可以大大提高复合材料的冲击强度和拉伸强度。Wilhelm和Felisberti^[6]研究了关于等规聚丙烯(i-PP)和马来酸酐与SBS三嵌段和顺丁烯二酸酐共聚物(SBS MAH)三者混合物的形态和力学性能，i-PP/SBS/MAH共混物冲击强度优于i-PP / SBS混合，这是由于在共混过程中形成了接枝共聚物。Hernandez^[7]等研究动态硫化PP / SBS共混物，进行了裂缝检测。研究动态硫化的PP / SBS共混物断裂行为的基本方法，他们发现动态硫化的方式可以损害PP/SBS混合物的断裂阻力。Madhumita Saroopetal^[8]通过酚醛树脂在密炼机中改性制备了未硫化的和动态硫化的等规聚丙烯和SBS混合物。在机械性能的评估之后，他们发现相比于未硫化的二元共混物，经过动态硫化的PP/SBS混合物显示出了更高的冲击强度、屈服应力。Yuan B等^[9]通过DHBP动态交联制备POE/PP热塑性弹性体，研究了DHBP浓度，POE/PP比，PP的熔体流动指数（MFR）,对热塑性弹性体流变学和形态的影响，结果表明，随着DHBP浓度或POE含量的增加，交联颗粒的大小以及熔体粘度增加；形成的交联颗粒大小的团聚物或网状结构含量增加。当PP的MFI降低时，熔体粘度也增加，而在相同条件下，交联颗粒的尺寸减小。

伍增勇等人^[10]将PP通过与SEBS按不同的比例熔融共混挤出研究SEBS弹性体对聚丙烯形貌、力学性能和结晶性能的影响，实验表明SEBS作为分散相有规则的分布在PP相中，从而提高PP的加工流动性；SEBS的掺入使得PP的球晶大小变低，结晶度变小；伴随着SEBS含量的增加，共混体系的冲击韧性得到较多提高，但是屈服强度稍有降低。林剑英等人^[11]研究在过氧化二异丙苯(DCP)引发下，研究三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)对PP的交联程度、熔体强度及其发泡性能的影响。

1.3 本课题的工作内容

本课题中我们用SBS与PP共混，研究其结构与性能，实验基材选取体积比的方法设计配方，并结合SBS与PP相容性的考虑，前期先进行探索实验后，选择最适合的F401型号的PP和YH-803型号的SBS，配方、称量、共混、制样、测试。后期再选用10%和5%的体积增量对聚合物共混设计配方，用来研究共混体系的相结构，观察共混体系在哪一组分中，SBS与PP会形成双连续相。

请支付后下载全文，论文总字数：17500字