茂金属聚烯烃弹性体的特性？
茂金属聚烯烃弹性体(POE)是陶氏化学公司在1994中通过使用有限几何催化剂技术(CGCT)(也称为原位技术)引入的乙烯/辛烯* * *聚合物。作为弹性体，辛烯单体在POE中的质量分数通常在20%以上。目前该产品由DuPont-DowElastomers生产经营，产能为65，438+0.8万吨。POE采用溶液聚合生产，聚合温度为80-150℃，聚合压力为1.0-4.9MPa，聚乙烯的结晶区(树脂相)作为物理交联点，一定量辛烯的引入削弱了聚乙烯的结晶区，形成具有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，一方面具有较窄的相对分子量分布和短支链分布，因此具有高弹性、高强度、高伸长率和良好的低温性能等优异的物理机械性能。由于其分子链是饱和的，含有相对较少的叔碳，所以具有优异的耐热老化性能和抗紫外线性能。窄的相对分子量分布使得该材料在注射和挤出加工过程中难以弯曲。另一方面，CGCT技术还可以在聚合物的线性短链支化结构中可控地引入长链支化，从而改善聚合物的加工流变性能，提高材料的透明性。通过对聚合物分子结构的精确设计和控制，可以合成一系列具有不同密度、门尼粘度、熔体流动速率、拉伸强度和硬度的POE材料。
(2)应用
①PP的抗冲改性剂:POE作为PP的抗冲改性剂，与传统的EPDM相比具有明显的优势。首先，粒状POE易于与粒状PP混合，省去了嵌段乙丙橡胶复杂的造粒或预混过程；其次，POE和PP有更好的混合分散效果，* * *聚合物的相态比EPDM更细微，从而提高抗冲击性能；最后，使用通用橡胶作为PP的抗冲改性剂，可以提高制品的冲击强度，降低制品的屈服强度，而使用POE弹性体增韧，同时保持较高的屈服强度和良好的加工流动性。②热塑性弹性体材料:由于POE具有较高的强度和伸长率，耐老化性能好，可用于一些对耐热性要求不高，对永久变形要求严格的产品。
产品直接用POE加工，大大提高了生产效率，材料可以重复利用。为了降低原料成本，提高材料的某些性能(如撕裂强度和硬度)，还可以在POE树脂中加入一定量的增强剂和加工助剂。③电线电缆护套:非交联POE材料耐温性低(不高于80℃)，永久变形大，在受力情况下难以满足工程应用要求。POE可以通过过氧化物、辐射或硅交联。与EPDM相比，交联时没有二烯，提高了聚合物的热稳定性、耐热老化性、耐候性和柔软性。复合时加入一定量的补强剂和加工助剂，以改善综合性能。随着交联剂含量的增加，材料的永久变形减小；但随着网络结构的形成，力学性能降低。当交联POE中加入40份N330炭黑时，材料的撕裂强度和拉伸强度呈指数增加，而伸长率和永久变形下降。POE的耐热性和耐老化性明显优于EPDM，耐压缩永久变形性更好。100%的模量和硬度高于三元乙丙橡胶，耐溶剂性略好于或接近三元乙丙橡胶，流动性和力学性能的平衡好于三元乙丙橡胶。
(3)POE的结构
辛烯含量高(20%以上)，密度低，相对分子量分布很窄，且有一定的结晶度。在其结构中，结晶PE存在于非晶单体的侧链中，结晶PE链节作为物理交联点承担载荷，非晶乙烯和辛烯长链提供弹性。这种特殊的形态结构使POE具有特殊的性能和广泛的应用，可用作橡胶、热塑性塑料和塑料的抗冲改性剂。POE作为一种新型的塑料冲击改性剂，在各种塑料的增韧改性中得到了很好的应用。它不仅能增韧与之相容的聚烯烃塑料，还能增韧与之不相容的尼龙、聚酯等其他工程塑料。与EPDM、EPR、SBS、EVA等增韧剂相比，POE具有以下特点:①处于自由流动粒子状态，比EPDM、EPR更容易处理，与其他聚合物混合更快更方便。②加工性能和机械性能之间的优异平衡。一般来说，弹性体的门尼粘度低，加工性能好，机械性能差。常用弹性体的门尼粘度通常在20-90之间，而POE的门尼粘度在5-35之间，但是
机械性能与具有高门尼粘度的材料相当。③用过氧化物、硅、辐射交联可形成交联POE。交联POE的热老化和紫外光老化性能优于EPDM和EPR。？热压永久变形小于EPDM。？未交联POE的密度比EVA和SBS低10%-20%，光学性能、热稳定性和耐干裂性优于EVA。在热塑性聚烯烃中产生的硬度和韧性之间的平衡优于EP-DM。⑦对紫外线的稳定性优于EPDM和EPR。目前美国杜邦-道弹性体公司生产的POE有10多个品牌，其中EG8100、EG8150、EG8180、EG8200、EG8452、EG8842等可作为塑料的抗冲改性剂。
(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接枝聚合物，使非极性的POE极化。用于接枝的单体是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。，从而可以改善与极性聚合物的相容性。PA6/Poe-G-MAH * *混合物的表观粘度比纯PA6高，且随着MAH接枝率的增加，* * *混合物的表观粘度增加。当组成比为80:20时，* * *混合物的亚微观相态为两相连续结构，POE分散均匀，两相界面模糊，相畴尺寸较小。* * *混合物的冲击强度是纯PA6的12倍。这是因为POE上的马来酸酐在* * *混合物熔融过程中与PA6发生反应，改善了混合物中两相的相容性，增加了界面粘合力。少量环氧增容剂的加入进一步提高了PA6/POE-g-MAH***的抗冲击性能，使***混合物在较低的POE-g-MAH含量下发生脆韧转变。POE-g-MAH也是PA/PO合金和PA/PPO合金的相容剂和增韧剂。POE-g-MAH可以得到明显的改善。
PA66与PP的相容性，随着POE-g-MAH含量的增加，分散相粒子减少，两相界面结构向均相结构转变，* * *混合物的冲击强度增加。当POE-g-MAH含量为9%时，缺口冲击强度达到最大。POE-g-MAH可以增韧PPO/PA6/弹性体多相* * *混合物。随着POE-g-MAH含量的增加，体系的缺口冲击强度增加。
POE-g-MAH的制备主要是通过熔融接枝。POE与MAH的接枝反应伴随着交联副反应，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、单体与引发剂的比例，加入抗交联剂，可以有效控制凝胶反应，获得高接枝率* * *聚合物。在熔融接枝制备POE-g-MAH的过程中，接枝率和凝胶含量随着引发剂用量、反应时间和反应温度的增加而增加。随着MAH用量的增加，接枝率先增大后减小。加入交联剂亚磷酸酯，有助于抑制副反应，降低产品的凝胶含量。你在线吗？0?加入人造半结晶PO制备MAH接枝POE/半结晶PO核壳增韧剂。该方法不仅可以改善POE接枝聚合物的挤出造粒性能，还可以提高Poe-g-MAH在PA6中的增韧效果，减少POE-g-MAH的用量，降低成本。