＿．’－ 相容剂改－ｉＳ Ｐ Ｅ／Ｐ Ｐ共混物在滴灌带中的应用 张友新 （天业集团有限公司，石河子，８３２０００） 摘要：介绍了相容剂改性ＰＥ／ＰＰ共混物在生产滴灌带中的应用情况，探讨了相容剂改性ＰＥ／ＰＰ共混体系的相容性机理，通过大量的实验找到了 最佳配比方案。结果表明：以相容剂改性ＰＥ／ＰＰ共混物生产的滴灌带与普通滴灌带配方对比界面黏结性强，不分层剥离。改善和提高ＴＰＥ／ＰＰ的相 容性和产品力学性能。 关键词：相容剂：改性；ＰＥ／ＰＰ共混物；滴灌带 Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｚｅｒ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ＰＥ／ＰＰ ｂｌｅｎｄｓ ｉｎ ｄｒｉｐ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｔａｐｅ ＺＨＡＮＧ Ｙｏｕ－ｘｉｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐａｔｉｔｉｌｉｚｅｒ ｍｏｄｉｆｅｄ ＰＥ／ＰＰ ｂｌｅｎｄｓ ｉｎ ｄｒｉｐ ｉｒｉｇａｔｒｉｏｎ ｔａｐｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｔｈｒｏｕｇｈ ｌｏｔｓ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｉｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｏｆ ｄｒｉｐ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｔａｐｅ ｉｓ ｂｅ￣ｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｎｏｍａｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｙｅｒｓ ｉｓ ｈａｒｄ ｔＯ ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ．Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆＰＥ／ＰＥ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｚｅｒ；Ｍｏｄｉｉｅｄ；ＰＥ／ｆＰＰ ｂｌｅｎｄｓ；Ｄｒｉｐ ｉ￣ｉｇａｔｉｏｎ ｔａｐｅ 商 墓 少被使用。ＰＥ树脂由于加工温度范围比 较宽，抗老化性好。因此，非常适应滴 灌带的生产。而应用聚丙烯树￣ＰＰ＊Ｉ］ＰＥ 树脂进行共混加工滴灌带产品。在这方 面进行了大量的实验和研究，探讨了以 相容剂改性ＰＥ／ＰＰ共混物的相容性机理， 实验出最佳的配方。由于实验中选用的 料，其密度为Ｏ．８３０—０．９１ ５ｇ／ｃｍ 并且价 子石油化工股份有限公司。高压低密度 格低廉，纤维强度高，抗疲劳性好，耐 聚乙烯（ＬＤＰＥ）２４２６Ｈ；大庆石油化工有限 磨，耐热和ＰＥ树脂共混生产滴灌带具有 公司。低压高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）ＭＡ６０２； 上海石油化工有限公司。相容剂；辽 最早滴灌带使用的材料是聚丙烯ＰＰ树 强度高，质轻，成本低的优势。但是， 脂，由于ＰＰ树脂在性能上存在一定的缺 ＰＰ树脂在性能上存在一定的缺陷。这就 陷：如，低温脆性严重，易老化等而很 要通过改性技术解决聚丙烯性能上的不 足。本文采用相容剂改 Ｉ＇￣ＰＥ／ＰＰ共混体系 的相容性和提高滴灌带的力学性能。同 时，为了提高滴灌带的抗老化性能，还 添加了适量的抗氧剂。 阳科通塑胶科技有限公司；ＰＥ碳黑母 粒，山东鲁燕色母粒有限公司ｉ抗氧剂 （１０１０）；南京偌信化工有限公司。聚 丙烯回收造粒料；市售。 １．２仪器和设备 双螺杆混炼挤出造粒机组ＳＴＳＨ３０， 南京橡塑机械厂；混合拌料机ＳＢ一２００， 天业集团有限公司；滴灌带挤出机 １试验部分 １．１原料 线型低密度聚乙烯（ＬＬＤＰＥ）７０４２；扬 是市售的拉丝级聚丙烯回收料，而聚丙 烯ＰＰ树脂是热塑性塑料是最轻的一种原 ＳＴ－４０，天业集团有限公司；拉伸试 验机ＬＪ一１ ＯＯＮ，河北承德试验机厂；抗 ｈｔｔｐ：／／ｐｉｎｇｆａｎ ｇｏｔｏｒｅａｄ ｃｏｍ ２０１０年８月刊ＰＬＡＳＴＩＣＳ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＥ塑料制造 ５３ 表１普通滴灌带和改性滴灌带试验配方对比《重ｉ份） § 靓毒涵号 蠢 誊 Ｏ＃ １＃ ＬＤＰＥ ４５ ４０ ；ＤＰＥ ４５ ４０ ＤＰＥ １０ １０ Ｐ 回收粒料 Ｏ １０ 磺黑母料 Ｏ．２ Ｏ．２ 相．容剂；■ ０ １ 南馋【怒 ≯ｌｌｌ Ｏ ０．３ ２舟 ４０ ４０ １Ｏ １Ｏ ０．２ ２ ０３ ３撑 ４＃ ５群 ４０ ４０ ４０ ４０ ４０ ４０ １Ｏ １Ｏ １Ｏ １Ｏ １Ｏ １０ ０．２ Ｏ．２ ０．２ ２．５ ３ ３．５ ０．３。一 Ｏ．３ ０．３ 注：０ 为原配方（普通配方）。１ ＿＿＿一５ 为改性滴灌带实验配方。 表２ Ｉ艺条件控裁 每 转数 （转 分） Ｉ 牵引速度（米 分） １４５ ２２ 注：工艺奈件控制为正常使用配方。 机身ｌ１ 冬。 Ｊ。 生 哲 ２墨、 ．．机身３区 ｌＩ 机身４逸 ；≮ 熬凛麟鎏 １５８ １７５ １７５ １８３ ｌ Ｉ １８０ 表３檑容帮对ＰＰ ＰＥ滴灌带能力学性能 蔓００ ；相替镝用量，份 － ≮ 拉伸懿受／ＭＰ－ａ 指标 ≥２５ Ｏ ２３。７ １ ２４．３ ２ ２６ ２．５ ２７．２ ３ ２８．４ ３．５ ２７ ０ ● 傍静 蠢 叠叠 耐 压实验 “ ≥５００ ２．０倍 １．５倍 ５．３ ０．２４ ５１Ｏ ０．２５ ５６０ ０．２７ ５７４ Ｏ．２８ ５７５ Ｏ．３０ ５４４－… Ｏ．２８ 囊 睡 ｊ博鑫 埘 Ｍ ｄ 在１．５倍额定工作压力下保持１小时，无损坏，无渗漏。 注：０：指未加相容剂为原配方（普通配方）的性能测试。］－－－３．５：指添加不同相容剂的实验性能测试配方。 静态拉伸试验机，ＫＴＬ－１ ３０Ｎ自制。 团的酸酐、羧基、环氧基接枝在聚烯烃 分子链上相互穿插缠绕融于一体形成网 构，从而增￣ＮＰＥ／ＰＰ的相容性和界面黏结 性及提高产品的力学性能。通过实验表 明：随着相容剂用量的增加，共混物的 ２结果与讨论 ２．１相容剂改性机理 聚乙烯和聚丙烯是两种不同类型 状结构。增加它们相互间的键合力，从 而改善ＰＥ／ＰＰ共混体系的相容性 。达到 亲和力得到较快的增大，制品的抗剥离 和拉伸强度得到明显改善。但达到一定 使用量超过３份以上时，制品的综合效果 提高产品的界面黏结强度。 的高分子材料，分子结构不同。聚丙 烯主链含有甲基（ＣＨ 其聚合物单体为 ＣＨ，＝ＣＨ—ＣＨ ，而聚乙烯的主链为相同的 ２．２相容剂改性ＰＥ／ＰＰ共混滴灌 不再提高，并且挤出机成型也不稳定。 带的力学性能 通常把线型低密度聚乙烯和高压低 ２．３实验配方 通过大量的配方试验和力学性能测 （ＣＨ２）结构，聚合物单体为ＣＨ ＝ＣＨ，，没 密度聚乙烯及低压高密度聚乙烯通称为 有甲基（ＣＨ ）结构。即化学结构不同， ＰＰ共混物可以提 聚乙烯（ＰＥ）。ＰＥ／ＰＰ共混材料是热力学不 试，采用相容剂改性ＰＥ／属于两相不相容性结构。如果将他们直 相容体系，这使得该共混体系不能实现 高制品的界面黏结性和成型稳定性。从 接进行共混，非但不能得到改性效果， 均相结构，只能得到两相分离结构。并 添加不同重量份相容剂１份到３．５份的滴 且ＰＥ｛ＥＩＰＰ界面张力较大，以至于常常会 灌带实验来看。实验制品从工艺条件和 出现宏观相分离，分层现象 。这就要 制品的外观及力学性能分析，添加相容 通过改性引入另一种中间物质以改善其 剂含量在３份时，生产工艺稳定，其制品 反而增加加工难度和破坏了各自原有的 性能，使材料失去了使用价值。其相容 剂改性机理：通过聚烯烃的末端或者大 分子链段中的官能团与相容剂的大分子 反应，将相容剂的反应性聚烯烃的官能 共混体系的相容性，使ＰＥ／ＰＰ分子链能 综合效果最好。同时，为了保证聚丙稀 相互作用穿插缠绕融于一体形成网状结 （下转第５７页） ５４ 塑料制造ＰＬＡＳＴＩＣＳ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＥ ２０１０年８月千１ ｈｔｔｐ：／／ｐｉｎｇｆａｎ ｇｏｔｏｒｅａｄ ｃｏｍ ５９０．２—１ ９９２标准进行性能测试，测试结果 套料相近，气扩法生产管材时合格率比 进口护套料明显提高原因可能是在材料 中加入了一定量的ＥＶＡ。降低了材料高 温下的弹性模量，从而使气扩管周向和 轴向壁厚均匀扩张的管片其外表光亮平 改性剂并添加炭黑．抗氧剂、助混剂等 及其与进口护套料性能的比较见表］，从 表１中可以看出，试验料的性能指标均达 交联制得的材料，各项指标完全符合ＹＤ／ Ｔ５９０．２—１ ９９２标准对通信电缆绝缘用料的 要求，其耐热老化性能、加工性能及制 到或超过两种进口护套料以及ＹＤ／Ｔ５９０．２— １ ９９２标准的要求，特别是耐热老化｝生能明 显优于标准及进口护套料。 品收缩性能均明显优于常规护套料，可 以作为通信电缆绝缘专用料。 滑，外观质量完全可与进口护套料产品 媲美。 ２．３材料的加工性能 ２－３．１挤出性能 参考文献： ２．４绝缘安装收缩性能 用试验料生产的热缩管和热缩片经 ［１１张亦希高密度聚乙烯绝缘性能的测定电 线电缆１９８９． － 试验料的挤出温度、挤出电流及挤 出量均与进口护套料相当，挤出样片表 面光滑，成型良好。 ２Ｉ３．２交联性能 安装收缩试验，收缩速度快。耐温性良 好，安装操作过程中无破裂及缺口，局 ［。】吴延禄＿通信电缆用聚乙烯绝缘料流变性能 分析高分子材料科学与工程。 ９９ 部过热未导致套管破坏。 ３结论 通过对原材料进行精心选择和配方 优化，以ＨＤＰＥ为基础树脂，ＥＶＡ弹性体作 料现； 料加工应用２【１ｌ１１＿２ 试验料交联敏化性能良好，其与进 口护套料的交联度相比高５％～８％。 ２Ｉ３Ｉ３扩张性能 试验料扩张工艺性能与进口护套料 相当。生产片材的扩张合格率与进口护 （上接第５４页） 和聚乙烯的耐老化性，我们在配方体系 中又加入了适量的抗氧剂（１ ０１ Ｏ）作为 长效抗氧剂。实验配方见表１。 物料的相容性好，界面黏结性增加。但 种树脂，其密度Ｉｚｂ，ＰＥ密度还小，通过改 达到一定使用量时，横向强度将不再提 性共混生产的滴灌带可降低米重重量。 高，其工艺见表２。 ３）相容剂添加到ＰＥＩＰＰ共混改性体 中，不仅抗剥离性能好，而且挤出成型 ３生产工艺 将预先称量配比好的物料投放混合 ４产品的物理性能 通过实验表明：随着相容剂用量的 稳定。 参考文献： １丁宏明，王健祥．ＰＰ／ＧＦ／纳米碳酸钙复合材 料的加工与性能研究。塑料工业，２００９．（３），Ｐ６４页。 ２．王兆波，蒿文朋等。ＨＤＰＥ对共聚ＰＰ／碳酸钙 拌料机内进行混合拌匀，混合时间ｌ ２分 增加，亲合力得到较快的增大，表现在 钟。转速１ ２０转／分。然后，将制备好的 共混物材料的拉伸强度和暴破压力得到 滴灌带混合料加入挤出机成型滴灌带产 品。经试验表明：不同含量的相容剂对 滴灌带的外观和力学性能是有很大的差 异，从滴灌带断面观察中发现，添加相 明显的改善。其产品物理 １，ｉｚ日ａ１ｂ见表３。二 高添充复合材料的增韧。现代塑料加工应用，２００９． （１），Ｐ１５页。 ５结语 １）添加适量的复配相容剂，可使两 容剂含量在ｌ到２份时，制品出现横向撕 裂强度撕裂时成直线形。当相容剂逐渐 种不相容的材料进行相容，并可改善和 增￣，Ｊ２－２．５份时，撕裂时出现锯齿形。 提高共混材料的拉伸强度和抗暴压力， 当用量在３份时，共混材料的综合力学性 张友新：高级工程师，中国塑料 加工工业协会专家，主要从事塑料加 工及研发工作。 当相容剂增加到３份时。纵横向撕裂强 度显著提高，手感已撕裂不开，物料挤 能最好。 出也稳定，制品的外观光泽度好。说明 ２）聚丙烯是热塑性塑料中最轻的一 ｈｔｔｐ：／／ｐｉｎｇｆａｎ ｇｏｔｏｒｅａｄ ｃｏｍ ２０１０年８月刊ＰＬＡＳＴＩＣＳ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＥ塑料制造 ５７
