摘 要 随着当今社会的快速发展和科学技术的不断进步，高分子材料在工农业中应用的比重也在不断增加，并得到了广泛的应用。由于塑料是高分子材料发展的重要内容之一，PP在使用过程中，不仅应该具有较高的强度，也应该有良好的韧性。因此对通用大品种树脂聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）开展改性研究一直是高分子材料科学研究领域的重要课题。
关键词 聚烯烃；聚丙烯；聚乙烯；共混改性
前言
众所周知，PP和PE是重要的通用大品种树脂，聚丙烯（PP）具有比重小、耐应力开裂性和耐磨性能突出、较好的耐热性和化学稳定性等优点，但脆性和低温抗冲击性能差。聚乙烯（PE）具有优良的电绝缘性、耐化学性、耐低温性和良好的加工流动性等特点，但耐热性差、耐大气老化性能差以及易应力开裂等缺点也相当突出。因此聚丙烯和聚乙烯的改性研究已经成为目前高分子材料科学研究的重点，本文主要对聚丙烯（PP）与聚乙烯（PE）的共混改性进行研究与探讨。
1 聚烯烃概述
1.1 聚丙烯
聚丙烯（即）是非常重要的廉价通用高分子材料，它具有比重小、耐应力开裂性和耐磨性能突出、较好的耐热性和化学稳定性等优点，广泛用于薄膜、管材、板材、注射产品及中空制品中。聚丙烯相对低的价格和适宜的特性提高了它的市场效能，不仅用做其他材料的替代物，而且也不断地开发出一些新的应用[1]。
1.2 聚乙烯
聚乙烯工艺化已有60多年的歷史，聚乙烯现在是世界上产量最大、品种繁多的最重要的合成树脂之一。其应用已深入到国民经济的各个部门和人们的日常生活中。历经半个多世纪的开发，现在已能生产各种类型和品级的聚乙烯树脂，可以做成不同形式、不同用途的系列制品。在满足最终用途的前提下，与其他聚合物和非聚合物材料相比，聚乙烯树脂以其价廉质优而具有强劲的市场竞争力，已发展成生产量大、用途宽广的最重要的一类通用树脂。
2 聚烯烃（聚丙烯，聚乙烯）共混改性方法
2.1 塑料增韧PP
采用塑料类作为PP增韧改性的改性剂，不仅可以达到增韧的目的，而且可使材料的耐磨性、染色性等得到改善，且价格低廉。最常见的是PE改性PP体系。用PE改性PP一般采用机械共混，通过调节两者比例可控制共混物结构及其性能。PP、PE虽然都是结晶性非极性聚合物，溶度参数也相近，但PP和PE的晶体结构不同，结晶时分子链不能排入同一晶格，而且不同类型PP、PE的结晶度也不同，因此一般认为PP/PE共混物为热力学不相容的多相体系，而且不同的PP/PE共混物的形态结构也不同。
2.2 橡胶或热塑性弹性体增韧PP
常用于PP共混的弹性体有乙丙橡胶。若用EPDM代替EPR与PP聚丙烯与非极性橡胶共混具有较好的相容性，如PP与天然胶、乙丙胶的共混物具有良好的力学性能。常用的有三元乙丙橡胶（EPDM），SBR，BR橡胶及茂金属聚烯烃弹性体等。采用聚丙烯与橡胶共混，制成具有热塑性和弹性的共混物，可以不经过硫化作用，也可利用静态或动态的硫化作用制成性能良好的热塑性共混物。PP与乙丙共聚物共混后，可改善聚丙烯的抗冲击性能和低温脆性，但其耐热性和耐老化性能降低。共混并加入有相容作用或协同作用的物质则可获得综合性能较好的改性PP，满足各方面的要求[2]。
2.3 弹性体、非弹性体结合增韧PP
非弹性体增韧的对象是有一定韧性的基体，而聚丙烯是脆性材料，因此即与非弹性体共混时对PP没有明显的增韧效果。但是PP与弹性体共混后，在PP/弹性体共混物中加入非弹性体增韧剂再进行共混，会使共混体系的韧性大幅提高。例如，PP/EPDM/PE共混物体系是目前广泛应用的PP共混体系。PE的加入不仅提高了共混体系的冲击强度和流动性，而且减少了EPDM的用量，降低了共混材料的成本。PP/POE/PE共混体系中PE也起到同样的作用。采用PP/弹性体/填料三元共混复合的办法进行改性，既能平衡冲击性能和刚性，又能提高材料的综合性能与成本比。
2.4 纳米复合材料改性PP
纳米复合材料（有机/无机）是八十年代初期发展起来的，它要求作为分散相材料的尺寸至少在一维方向在100nm以内。纳米粒子对聚合物的增强增韧可看成是刚性粒子增韧方法的延续和发展，但纳米粒子所具有的特殊性质又使之与刚性粒子增韧方法有很大的不同。例如由于粒子与聚合物之间在纳米尺度上有一定的相容性，因而纳米粒子在基体中的分散均匀程度可能成为影响复合材料性能的关键因素。纳米粒子的颗粒尺寸小、比表面积大，其表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应，使聚合物/纳米复合材料具有很多独特的性能。纳米粒子在改善聚合物的强度、刚性、韧性的同时，由于尺寸小、透光率好，还可提高塑料的透光性、防水性、阻隔性、耐热性及抗老化性等。利用纳米材料对其进行改性，主要有以下特点：①改性料用量少，改性效果显著。②无机粒子具有层状结构，与PP共混时具有多维增强作用。③有机物的嵌入使无机粒子的层间距扩大，在熔融共混过程中，部分PP链段也会扩散到片层中，并与有机物形成界面，从而改善了PP与无机粒子间的界面黏结情况。④超细的改性粒子在PP基体中能得到更有效的细化分散，使应力集中区域得到疏散。⑤由于聚合物分子进入层状无机纳米材料的片层之间，分子链的运动受到限制，可显著提高其的耐热性和尺寸稳定性[3]。
3 结束语
综上所述，通用大品种树脂的改性研究一直是高分子材料科学研究领域中的热点。本文通过对聚丙烯和聚乙烯的共混改性的研究，使其综合性能得以到提高。在投资成本相对较少的情况下，通过增加塑料的品种，使塑料的基本用途扩大化，降低原成本，进而实现塑料的高性能化、专用化、功能化、精细化和系列化，进一步促进了塑料和高分子材料工业的发展，同时也促进了汽车、军事、通讯以及航空航天等高技术产业的发展。
参考文献
[1] 赵敏.改性聚丙烯新材料[M].北京：化学工业出版社，2010：3-6.
[2] 乔金裸，张师军.聚丙烯和聚丁烯树脂及其应用[M].北京：北京化学工业出版社，2011：1-8.
[3] 张师军，乔金楔.聚乙烯树脂及其应用[M].北京：化学工业出版社，2011：1-8.