聚丙烯交联改性简述

PP交联的目的是为了改善其耐蠕变性，提高力学和熔体强度、耐热性，缩短成型周期。交联改性PP早已在工业上应用，但由于PP结构的原因，与PE相比，交联比较困难。PP交联的方法也有化学交联和辐射交联，但PP辐射交联引起的降解十分严重，所以常采用化学交联。

(1)辐射交联Dow化学公司首先发明了适用于PP交联的方法，是在二乙烯基苯等多官能团单体的存在下，照射放射线。用低射线量可以交联PP，老化也少，可以得到综合性能良好的PP。作为PP辐射交联的交联助剂，主要有丙烯酸系单体、氯苯、氯化聚乙烯、芳香基碳酸酯、1.4一聚丁二烯及l.2一聚丁二烯等不饱和烯烃橡胶、丙烯一乙烯无规共聚物等。辐射交联的工艺特点在于使薄制品交联。实用的例子有日本东丽公司的PP交联发泡板。

由于辐射交联所用的设备复杂昂贵，有效交联厚度受到电子线穿透能力的限制，照射时的残余电荷因产生气体而发泡。因此，辐射交联的应用场合受到限制。

(2)化学交联化学交联包括有机过氧化物和硅烷交联，反应机理与PE交联相似。过氧化物交联的一种方法是交联PP，改善PP熔体强度，提高耐热性。另一种方法是动态硫化方法制备PP热塑性弹性体。

交联PP与PE相似，也是采用有机过氧化物交联。但由于PP交联过程中，易发生断键降解反应，必须同是加入交联助剂，交联助剂为含不饱和键的单体或低聚物，如苯乙烯、对醌二肟、对二苯甲酰苯醌二肟、甲基丙烯酸甲酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯等。PP的交联方法主要有两种。一是将PP与过氧化物及交联助剂混合及其他助剂(gt氧剂、紫外线吸收剂、润滑剂)，在密炼机、单或双螺杆挤出机中混合，并发生交联反应，使PP交联一次完成；二是交联工艺分成混炼、成型和交联3步，混炼时温度不能太高，使PP树脂部分交联，先制得交联度很低的可交联型PP，然后在更高的温度下成型，并发生交联反应得到交联PP制品。PP的交联制备过程与PE十分类似。

1985年，日本三菱油化公司首次采用硅烷交联技术实现了交联PP工业化生产。PP硅烷交联与PE硅烷交联制备方法、原理类似。制备工艺也有一步和二步工艺。二步法工艺，即Sioplase技术，是在挤出机中在过氧化物引发下，将硅烷化合物接枝到PP上，并在催化剂的存在下，经水处理，在所接枝的分子之问进行缩合反应，达到交联。由于此方法是在常压下，在后期水解中完成交联反应，不存在成型时发生早期过分交联的问题，因而应用较广泛。一步法工艺是通过特制的精密计量系统，将原料一次性进入专门设计的反应挤出机中，一步完成接枝和成型工艺。乙烯基硅氧烷和烯丙基硅氧烷是主要使用的两种硅烷。

(3)性能交联PP与一般PP相比性能有了明显改善，以三菱油化研制的硅烷交联PP勺例，其耐热性提高30～50℃，拉伸强度、刚性和抗冲强度提高l．5～5倍，耐蠕变性提高1000100000倍，耐油、耐磨、收缩率也大有改善，耐疲劳性优于工程塑料尼龙。