聚丙烯(PP)增韌改性的研究進展
本文將系統論述近年國內外關於聚丙烯（PP）增韌改性的研究進展，介紹橡膠或彈性體、熱塑性塑料、β成核劑以及剛性粒子協同彈性體對PP增韌改性的研究。
聚丙烯是五大通用塑料之一，其產量僅次於聚乙烯、聚氯乙烯塑料，與其他的通用的熱塑性塑料相比，聚丙烯塑料的密度小，力學性能優良，電絕緣性好，而且還易於加工，價格低廉，因此被廣泛應用於機械，化工，電力和運輸等領域。
但PP存在低溫韌性差、成型收縮率大、缺口衝擊強度低等缺點。爲改善PP性能上的不足，國內外對PP的改性尤其是PP增韌改性進行了大量的研究，並取得較好的進展。
聚丙烯（PP）增韌改性可通過化學改性和物理改性實現，化學改性的增韌效果好，但限制條件較多；與之相比，物理改性具有收效快、操作簡單等特點。本文將重點論述近年關於聚丙烯（PP）物理增韌改性的研究進展，介紹橡膠或彈性體、熱塑性塑料、β成核劑以及剛性粒子協同彈性體增韌對PP的改性研究。
1.橡膠或彈性體增韌改性PP在PP中加入橡膠或彈性體是PP常用的增韌方法，加入適量的橡膠或彈性體後，PP的抗衝擊性能能得到較大幅度的提高。其主要增韌原理是“銀紋-剪切帶”理論、“多重銀紋”理論及兩者共同作用。
其增韌過程爲：橡膠或彈性體以分散相的形式分散於集體樹脂中，當材料受到外力作用時，彈性體粒子成爲應力集中點，在拉伸、壓縮等作用下發生形變，產生大量銀紋和剪切帶而消耗能量；銀紋、剪切帶和彈性體粒子相互作用又可以終止銀紋、剪切帶進一步轉化爲破壞性裂紋，使材料韌性明顯提高。
1.1 橡膠增韌PP用於PP增韌的橡膠主要有：三元乙丙橡膠（EPDM）、二元乙丙橡膠（EPR）、順丁橡膠、異丁橡膠等。EPDM、EPR是PP常用的增韌劑，與PP的相容性好，具有高彈性和優異的耐低溫性能，可明顯改善PP的低溫衝擊性能。
1.2 彈性體增韌PP用於PP增韌的熱塑性彈性體主要有聚烯烴彈性體（POE）、TPV、SBS等。由於其溶解度參數以及粘度與PP相近，所以增韌PP的效果最好。
採用茂金屬催化的聚烯烴類彈性體（POE），其結構中結晶的乙烯鏈段爲交聯點，承受負荷，非晶段的乙烯、鋅烯具有良好的高彈性。POE與PP的相容性非常好，增韌效果顯著。
2.熱塑性塑料增韌PP增韌PP的熱塑性塑料分爲柔性聚合物（如LDPE、LLDPE、HDPE等）、剛性聚合物（如聚碳酸酯、尼龍等）及超高分子量聚乙烯。柔性聚合物的增韌機理與彈性體增韌相似，增韌效果比彈性體差；剛性聚合物的增韌機理主要是“冷拉”機理，玻璃態的剛性聚合物在冷拉形變時吸收大量的能量，從而使材料的韌性提高。某些樹脂與PP相容性不好，需要添加一些助劑或相容劑才能獲得較好的增韌效果。一般相容劑多爲馬來酸酐接枝PP或PE，添加量一般爲5%-10%。
3.β成核劑增韌PPPP具有α、β、γ、δ和擬六方態5種晶型，其中α和β晶型最常見。與α晶相比，β晶PP具有較好的室溫和低溫衝擊性能。一般成型條件下，PP主要形成α晶型，β晶型爲亞穩態結構，形成條件荷刻，目前添加β成核劑是得到高β晶型含量PP的最有效方法，β成核效果較好的是酰胺類β成核劑和稀土類β成核劑。
4.納米剛性粒子、彈性體協同增韌PP剛性粒子能保持PP較高的拉伸強度同時提高其的剛性，但對PP增韌效果有限；彈性體對PP具有較好的增韌效果，但明顯降低PP的拉伸強度和剛性。將剛性粒子和彈性體與PP複合，得到良好的增韌效果同時較好保持PP的剛性和拉伸強度。
5.結語目前對PP增韌技術的研究正處於高速發展時期，並取得一系列成果。在衆多增韌改性方法中，物理改性具有成本低，見效快等特點，成爲最常用的增韌方法。化學改性雖然能獲得穩定的結構和優異的性能，但對技術要求高、成本大使其發展緩慢。今後關於PP增韌改性可以將物理改性和化學改性結合起來，充分發揮各自優勢，提高PP韌性。所以PP的增韌改性 研究還有很大的潛力有待發展。
