聚丙烯改性材料的研究进展 互作用。共混改性可以改善PP的热稳定性、抗冲击性能（尤其是抗低温冲击性能）、韧性、透明性、着色性、抗静电性等，扩展了聚丙烯的应用领域。
共混改性是目前应用最广泛的改性技术，它包括聚丙烯与橡胶共混和聚丙烯与其它塑料树脂共混等。其主要改性方法有：PP与工程塑料共混改性、PP与聚乙烯（PE）共混改性和PP与橡胶或热塑性弹性体共混改性等。共混改性PP中，橡胶或热塑性弹性体与聚合物共混增韧是目前研究较多、增韧效果也最为明显的一类方法。常见的橡胶或热塑性弹性体增韧PP的体系有：PP/EPDM、PP/EPR、PP/BR、PP/SBS、PP/SBS/HDPE 等[13]。采用EPDM、EPR、BR、SBS等橡胶或热塑性弹性体对PP进行增韧改性，可以使PP的冲击性能得到明显改善，但在耐候性、热稳定性、加工性能等方面仍存在缺陷。最近美国Dow公司生产的聚烯烃弹性体（TPE）是一种饱和的乙烯-辛烯共聚物，比EPDM、EPR、SBS等材料在改性、加工性、价格等方面更具优势，特别是对PP的增韧改性，效果更明显，在汽车保险杠、挡板等部件上得到了普遍应用。
杨军[14]等人认为，影响橡胶或弹性体/PP体系断裂的因素有内因和外因两个方面，其中内因包括基材相对分子质量、界面粘接、弹性体含量、弹性体粒径及分布、粒间距、弹性体粒子形态及品种的差异等;外因包括样品尺寸、缺口的尺寸、实验的速度和温度、加工过程中的热历程及退火、老化等。
PP/PE共混物的拉伸强度一般随PE含量的增加而下降。PP与PE共混，韧性有所改善。例如掺入10%~40%高密度聚乙烯（HDPE）的PP共混物，在-20oC时落球冲击强度比PP提高n倍以上，且加工流动性增加，因而适于大型容器的注射成型。
一些关于PP/PE共混的研究表明：PP/PE共混材料性能与HDPE用量有密切的关联。在HDPE掺入量少时，PP与HDPE共混时基本是分别结晶。随HDPE掺入量的增多，PP球晶的完整性下降，直至完全被插入的HDPE所分割，破坏成碎片。这时增强了PP和HDPE两相界面间的相互作用，减少了PP晶体尺寸，从而有助于提高PP/HDPE共混物的力学性能。
PP/EVA共混物是一种加工性、印刷性、耐应力开裂性和冲击性优于PP的新吧材料。PPO为非晶工程塑料，若将含马来酸醉改性的PPO掺混入含氮基改性的PP中，可以改善PP的耐热性和尺寸稳定性。
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聚丙烯改性材料的研究进展 改善PP的耐冲击性差及低温呈脆性的最有效措施就是将各种橡胶或热塑性弹性体掺入PP中去，利用橡胶或弹性体微粒来吸收部分冲能，并作为应力集中剂来诱发剂和抑制裂纹增长，使PP中脆性断裂转变为韧性断裂。PP与苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物（SBS），顺丁胶（BR）、乙—丙共聚物（EPR）、乙一丙二烯烃三元共聚物（EPDM）共混，均使共混体系的冲击强度、断裂伸长率及脆化温度有了大幅度的提高。EPDM与PP在结构上相似，溶解度参数相近，相容性好且对PP的透明性损害也较少，又易进行动态硫化，因而其的改性效果较SBS及EPR更好。
在PP中加入橡胶或热弹性体进行改性，总以降低材料刚性、强度和使用温度作为代价。对PP的增强与增韧似乎成了一对难以调和的矛盾，但近年开展的PP/弹性体/填料的三元共混体系的研究为PP实现增强增韧改性开辟新的天地。
据报道，朱晓光等人研究了PP/硅灰石/EPDM体系，获得了缺口冲击韧性可达500J/m以上的三元复合材料，实现了在增强的同时也进行了增韧，并提出了硅灰石和EPDM对PP有协同增韧作用的论点。首先是因为形成以EPDM为壳，硅灰石为核的包核结构，可得到具有壳一核结构的复合分散相，有效地增加了橡胶的表观体积分数，其次，硅灰石的加入对橡胶的粒径起到细化作用。同样，也研究了PP/EPDM/云母共混复合材料同时具备了云母填充PP和EPDM增韧PP的优点。在PP/EPDM体系中加入滑石粉，可提高其弯曲强度、硬度，降低热收缩率，改善尺寸稳定性。该三元复合材料已进入汽车工业领域，用于汽车保险杆、仪表罩板及其他汽车塑料件。
2.2.2 聚丙烯共混改性作用
PP共混改性是指用其他塑料、橡胶或热塑性弹性体混入PP中较大的晶球内，以此改善PP的韧性和低温脆性。以PP为主体的高聚物共混改性的主要作用有：
（1）改进耐低温冲击性。将PP和乙丙橡胶、聚丁二烯、丁基橡胶等共混，可以提高PP的冲击强度，尤其是提高PP的低温冲击强度。
（2）改进透明度。将PP和低密度聚乙烯与乙丙橡胶共混，可以改进PP的透明度。
（3）改进着色性。将PP和聚酰胺、聚氨酯、聚丙烯酰胺、聚酯、聚偏二
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聚丙烯改性材料的研究进展 氯乙烯、未固化环氧树脂等共混，可以改进PP的着色性。
（4）改进抗静电性。PP具有高度绝缘性，因此易带静电，加入抗静电剂的PP塑料成型的效果并不明显。如在PP中混入聚乙烯醇，则具有良好的抗静电作用。
（5）降低成本。添加无机填充剂可以降低PP塑料的成本，但是常常使冲击强度（尤其是低温冲击强度）以及成型流动性降低，为此可混入适量可以改进耐低温冲击性的高聚物。
2.3 成核剂改性
成核剂改性指在聚丙烯中添加适当的成核剂，改变其结晶形态、结晶行为、结晶速度以及晶体结构，从而达到材料改性的目的。对于半结晶聚丙烯，结晶行为和晶粒结构直接影响制品的加工和应用性能。
2.3.1 成核剂改性作用
在材料中加入少量成核剂能加快结晶过程，增加成核密度，使晶粒微细化，同时对材料的化学结构和其它性能影响很小。球晶尺寸的降低和结晶度的增加赋予了制品良好的机械性能，提高了刚性和抗冲击性。结晶速率的提高缩短了模具循环周期，并降低了成型收缩率。当球晶尺寸小于光波波长时，可以得到高透明度聚丙烯。成核剂能有效降低材料的球晶尺寸，提高聚合物的结晶速度，对材料的化学结构和其它性能影响很小，所以添加成核剂是工业上用于改善高分子材料结晶性能、力学性能和加工性能的重要方法。
2.3.2 聚烯烃的成核剂特征
聚烯烃的成核剂应该具备以下几个特征[15]：
（1）成核剂与聚合物材料有良好的相容性，能降低界面表面自由能。这要求成核剂中有碳氢烷烃部分，从而能与聚烯烃相容。
（2）能在聚合物材料中分散为微细的颗粒。
（3）在聚烯烃的熔点以下不熔融、降解，在高聚物结晶温度能保持固体表面。这要求成核剂的另一组成部分为极性基团，能增加成核剂分子间极性相互作
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聚丙烯改性材料的研究进展 用，使成核剂分子团聚，不能在聚烯烃中溶解。
（4）尽量与聚合物有相同或相近的结构。
（5）成核剂应该稳定、低毒或无毒。聚丙烯成核剂同样具有以上聚烯烃成核剂的普遍特征[16]。
2.3.3 聚烯烃的成核剂分类
根据对聚丙烯结晶形态的改变，聚丙烯成核剂主要可以分为α晶型成核剂和β晶型成核剂。当然，根据不同的分类标准，聚丙烯成核剂的分类也不相同，如果按照成核剂的化学结构和组成分类，则一般可分为无机成核剂、有机成核剂和高分子成核剂，工业上以有机类成核剂最为常见，目前市售品种基本上属于有机成核剂的范畴。
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聚丙烯改性材料的研究进展 第三章 聚丙烯化学改性
化学改性是指通过交联剂等进行交联；或是通过嵌段和接枝共聚，在聚丙烯大分子链中引入其他组分；或是通过发泡剂等进行改性，由此赋予聚丙烯优良的耐热性，较高的抗冲击性能和抗老化性。常用化学改性手段包括交联改性、共聚改性、降解改性和接枝改性等。具体如，与极性单体马来酸酐、丙烯酸等接枝来改善粘结性和着色性[17-18]；与乙烯共聚生成乙丙共聚物以增加透明性，提高韧性和抗冲击强度；加入引发剂或辐照产生交联结构，提高聚丙烯的耐热性能和力学性能[19] 。
3.1 共聚改性聚丙烯
采用乙烯、苯乙烯单体和丙烯单体进行交替共聚，或在PP主链上进行嵌段共聚、或进行无规共聚，这样可以提高PP的抗冲击性能。如在PP主链上，段共聚2%~3%的乙烯单体，可制得乙丙橡胶共聚物，属于一种热塑性弹性体，同时具有聚乙烯和聚丙烯两者的优点，耐-30℃的低温冲击。
3.2 交联改性聚丙烯
PP可采用有机过氧化物、氮化物进行交联，也可通过辐射热进行交联。PP经交联后可改善其稳定性、耐蠕变性、耐热性并提高其强度，缩短成明周期，使其成为具有热可塑性、硬度高、良好的耐溶剂性，高弹性和抗低温脆性的优良材料。PP的交联虽然已在工业上得到应用，但由于PP本身结构的原因，PP的交联仍是较困难的。
3.3 接枝改性聚丙烯
为了提高无机粒子与聚合物基体的相容性，经常使用聚丙烯接枝物作为分散剂添加到基体树脂中，常用的聚丙烯接枝改性方法有：固相接枝法、熔融接枝法、溶液接枝法、光引发接枝法、辐射接枝法等。
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