聚烯烃共混物中多重包覆形态的形成规律及工程实现

本项目拟通过聚合物共混物在加工过程中的流动控制和相形态组装，获得聚烯烃共混物的多重包覆形态，为得到刚韧平衡的聚丙烯共混材料建立研究基础。本项目拟通过对乙－丙共聚物/聚丙烯两相体系和聚乙烯/乙－丙共聚物/聚丙烯三相体系在双螺杆混合过程中的流动规律、相形态演化和形成规律的研究，建立聚烯烃共混物的多重包覆形态在混合过程中的形成规律及其控制条件。研究目标是：1）完善侧向注入装置的设计，建立通过调整注入熔体的位置和体积量、各相物性参数以及挤出工艺等来控制双螺杆挤出共混物形态的技术；2）建立次序混合的三相聚合物熔体在混合过程中的形态演化规律和控制条件；3）通过挤出混合过程中聚合物熔体的次序加入和流动的控制，以及乙－丙共聚物组成的调控，构造聚烯烃共混物的多样化多重包覆形态。本项目对聚烯烃共混物中多重包覆形态的研究，将为制备高性能的刚韧平衡的聚丙烯材料提供基础，因此本项目具有重要的科学意义和应用价值。

本项目通过聚合物共混物在加工过程中的流动控制和相形态组装，获得了PP/EPDM/HDPE共混物和PA6/mEPDM/HDPE共混物的分散相包覆形态，显著提高了PP和PA6材料的冲击韧性。本项目首先通过铺展系数法和最小自由能法预测了PP/EPDM/HDPE共混物中的相形态，并在混合过程中通过动力学因素调控获得了EPDM为壳、HDPE为核的包覆形态，系统研究了EPDM结构与分子量、粘度比、混合步骤及工艺条件等对PP/EPDM/HDPE 共混物包覆形态的影响规律。在PP/EPDM/HDPE共混体系的研究基础上，开展了PA6/mEPDM/HDPE共混体系包覆形态及其性能关系的研究，获得了mEPDM为壳、HDPE为核的包覆形态，并在PA6体系中获得了良好的增韧效果，初步研究了具有该包覆形态的PA6/mEPDM/HDPE共混物的形态性能关系及其增韧机理。本项目获得的成果是进一步开展聚合物共混物核壳形态研究的重要基础，具有重要的理论和应用价值。