0前言聚丙烯（PP）是产量仅次于聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）而位于第3位的通用大品种塑料。它具有密度小、力学均衡性好、耐化学腐蚀、易加工、热变形温度高、价廉等突出特点。目前，全世界产量已经超过1 000万t，在机械、汽车领域内的应用超过100万t，其应用领域还在不断开拓和扩大。

　　PP的主要缺点有低温脆性和收缩率大，着色性差、耐候性差，因而限制了其使用范围。近年来，采用聚合改性、共混改性和二者兼而有之的技术以制取工程化聚丙烯新材料的方法被广泛认同。其中共混改性这种方法投资少、见效快，成为当前高分子材料科学与工程中活跃的领域之一。

　　近年来，我国乙烯工业及炼油工业的发展为PP提供了充足的原材料，根据我国PP生产的状况，急需利用国产PP通过共混改性方法，1953-），男，教授，硕士生导师，从事功能高分子、聚合物流变学等方面研究，完成、省级、市级科研项目10余项。

　　汽车、电子及家用电器等方面应用的要求。本研究采用聚丙烯为基体树脂，热塑性弹性体（SBS）为主增韧剂，乙烯/醋酸乙烯共聚物（EVA）为辅助增韧剂，通过三元共混改性的方法，大幅度提高PP常温下的抗冲击性能，并使其具有良好的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度和加工性能等，使之达到汽车仪表板专用料的性能要求。

　　1实验部分1.1技术要求本文研究的增韧改性PP树脂，是针对汽车仪表板特殊要求，用国产本体均聚PP树脂为主要原料，与热塑性弹性体、热塑性塑料及助剂共混改性的聚合物合金材料。该产品常温下具有高韧性和较高的抗冲击强度，各项性能均达到国内外同类产品指标。适用于制造汽车仪表板、轮罩、摩托车脚踏板等。具体技术要求见表1. 1.2主要原料实验用主要原料和助剂见表2.第30页表1仪表板暂行技术要求项目测试方法技术要求熔体流动速率（230拉伸强度/MPa断裂伸长率/弯曲弹性模置/MPa弯曲强度/MPa表2原料和助剂名称牌号产地聚丙烯A型北京燕山石化总公司聚丙烯B型山东齐普石化公司热塑性丁乙烯/醋酸苯橡胶（SBS）1乙烯酯共聚物北京燕山石化总公司北京有机化工厂低密度聚乙烯大庆石油化工总厂滑石粉1250目烟合福山东方精细滑石粉厂碳酸钙浙江建德石粉厂钛酸酯偶联剂南京曙光化工总厂硅烷偶联剂抗氦剂天津力生化工厂1.3主要设备实验用主要设备和测试仪器见表3.表3设备和仪器1.3共混工艺与试样制备共混工艺与试样制备流程见。

　　共混改性工艺流程简。4测试方法拉伸性能：电子试验机，测试方法：弯曲性能：电子试验机，测试方法：流动性能：熔融指数测定仪，测定方法：冲击性能：悬臂梁冲击试验机，测试方法：2结果与讨论2.1基体树脂的选择PP流动性对材料性能有一定的影响，一般来说，熔体流动速率（MFA）增大时，材料冲击性能、弯曲性能和拉伸性能都会有不同程度的下降，这是由于MFA大时分子量低，导致材料力学性能下降。所以选择熔融指数很大的PP（A型）和抗冲击强度很大的PP（B型）。通过二者不同比例的混合，制出符合要求的基础树脂。

　　PP是仪表板专用料的主要原料，在配方中所占比例为60°左右，所以PP的性能直接影响专用料的性能。我们选择一种熔体流动速率较大的PP树脂（A型MFA=11.9dg/min）和一种冲击强度较高的树脂（B型/=230 /m）作为基体树脂，二者经过简单筛选混合、造粒、制样，测得冲击强度（/）、MFA，见表4.表4不同的树脂比例与MER和的关系从表4可见，比例为3的时候，和/的性能适中。因此我们选择PP（A型）与PP（B型）的比例为3左右进行试验。

　　2.2弹性体系的选择通常采用三元乙丙橡胶（EPDM）作为PP常用的增韧改性剂，但在工业生产中需要破胶粉碎或制成增韧母料的问题，经过2次对EPDM第31页的造粒，使材料加速老化，同时引起生产成本大幅度上升，而EPDM本身成本又较高，所以我们没有采用EPDM路线，而是采用了一种新体系，用低密度聚乙烯（LDPE）调节PP基体禚性，用乙烯/醋酸乙烯共聚物（EVA）与SBS复配来调节材料的/和MF及。由于SBS是一种弹性体，MF及极小，过多的加入虽然可使增大，但MF及下降的很多，因此，用EVA替代一部分SBS，EVA的MF及比SBS高得多，并且EVA与SBS也会产生一种协同作用，所以使得材料的高冲击强度，高熔体流动速率同时得到满足。

　　弹性体比例的变化对MF及和的影响见表5.表5不同弹性体比例与MFR和/的关系不断试验。

　　2.3填充体系的选择为了提高材料的弯曲强度（cW）和弯曲模量（￡W），采用了添加无机填料的方法，无机填充体系采用超细滑石粉（TalC）和重质碳酸钙（CaC3）。TalC本身为片状，相当于短纤维，对材料有补强作用，重质CaC3为不规则形状，与树脂形成熔体后，流动阻力小，则MF及大，二者复配后，也会产生协同作用，并且均衡了材料的力学性能和流动性能，见表6.表6不同填充剂比例与MFR和的关系注：树脂为8填充剂为15试验。

　　2.4偶联剂的选择由于PP是非极性有机物，与无机填料的分子结构及物理形态极不相同，二者相容性差。共混时由于相容性不好，不能紧密结合在一起，影响材料性能的提高。为解决这一问题，在共混物中添加偶联剂，试验结果见表7.表7偶联剂对材料力学性能的影响偶联剂种类不加偶联剂硅烷偶联剂钛酸酯偶联剂硅烷偶联剂加钛酸酯偶联剂54注：树脂为84，滑石粉为15，偶联剂为1.从表7可见，加入偶联剂提高了缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲模量。这表明偶联剂有效地改善了PP与无机填料之间的结合。4种偶联剂对材料力学性能影响相差不大，考虑到工艺性和成本，我们选择了钛酸酯偶联剂。

　　2.5正交设计试验及佳配方的选择经过多次探索实验，总结出一些试验规律，终确定了PP/SBS/EVA，并加入无机填料的三元共混的技术路线，在小试配方的基础上，然后选择4因素、3水平的正交表L9（34），进行优化配方试验，见表8.表8因素和水平表因素滑石粉与碳酸钙白勺比例偶联剂的用量/c（B型）的t t例SBS的比例水平根据表9进行配方设计、混合、挤出、造粒、注射、制样，然后测试各项性能。

　　根据正交设计所进行的大量实验数据表明，配方的变化对1、。和、的影响相差不大，所以不做考察，只考察较大的4个指标：￡w、MF、/和0.为了全面综合地考察材料的性能，制定一个综合评分公式：第32页将每次试验结果代入上式进行计算，计算水平分数之和和极差。通过比较极差值的大小确定佳配方，见表9.表9佳配方表原料名称比例/重量/g聚丙烯（A型）聚丙烯（B型）热塑性丁苯橡胶（SBS）乙烯/醋酸乙烯共聚物（EVA）低密度聚滑石碳酸钛酸酯偶抗氦合计3结论以国产聚丙烯为主要原料，采用PP/ SBS/EVA三元共混的方法，研制出适合汽车仪表盘用的改性PP材料。

　　在保证材料性能的条件下，配方中无机填料（CaC3）含量约占14左右，可大大降低成本。

　　采用以SBS为主增韧剂，EVA为辅助增韧剂，利用SBS与EVA二者产生的协同效应，增韧PP树脂，使增韧效果更显著。而且，EVA的加入，还大大增加了共混材料的流动性，易加工、成本低。