聚丙烯-热致性液晶聚合物原位复合材料的研究进展

专论?综述

弹性体，!""#$%"$!#，%#（#）：##!#&

’()*+,-+./01,2)’.

收稿日期：!""#$"3$4"作者简介：戈明亮（%&5"6），男，华南理工大学装备与控制工程学院讲师，博士研究生，主要研究方向为高分子材料的改性及功能化研究，,6789:：;

7:"<=>?@A B >@=C 。!基金项目：华南理工大学自然科学基金项目（%%"6,#"3"!D "

）聚丙烯／热致性液晶聚合物原位复合材料的研究进展!

戈明亮

（华南理工大学工业装备与控制工程学院，广东广州#%"E 3"

）摘要：聚丙烯是一个通用塑料，为了提高聚丙烯的性能，拓宽其应用领域，人们对聚丙烯进行了改

性研究。笔者简述了热致液晶聚合物原位复合改性聚丙烯的研究进展，并讨论热致液晶聚合物对聚丙烯结晶与熔融行为、微观结构、流变性及力学性能的影响，介绍了改进/-’F 与F F 之间相容性的常用方法。最后对/-’F ／F F 原位复合材料的发展提出一些看法。

关键词：聚丙烯；热致性液晶聚合物；原位复合中图分类号：/G 4!#@%

文献标识码：+

文章编号：%""#$4%53（!""#）"#$""##$"#

原位复合材料（9C 6<9?>=H 7I H <9?A ）是近年来才兴起的一种增强材料，主要利用主链型热致液晶高聚物在加工应力下有自发取向形成微纤结构的特性，用热致液晶高聚物（/-’F ）和热塑性聚合物共混，在挤出、注塑等加工过程中，/-’F 受流动作用取向而原地形成微纤，从而增强基体聚

合物［%!3］。/-’F 是一种新型的高性能高分子材

料，其特点是模量高、强度高，在液晶态下呈现出特有的易流动性、优良的热稳定性和尺寸稳定性、耐化学药品性和耐候性，出色的耐溶剂性，较低的线胀系数和密度等优良的综合性能。由于/-’F 分子结构的刚直性，在加工过程中可自发地沿流动方向取向，产生明显的剪切变稀行为和自增强

效果，从而形成原位复合材料［#］。

/-’F 还有可降低基体聚合物流动粘度的特

性，可克服玻纤、碳纤、芳纤等增强热塑性聚合物在加工过程中阻力大及易磨损螺杆的缺点，与传统的纤维（如玻璃纤维、碳纤维）增强相比，用/-’F 改性可降低/F 的熔体粘度，使加工流动性能得到改善，降低加工成型能耗，提高加工的经济性。同时原位复合材料还有许多潜在的优点，如

加工选择的范围广、改善外观、能重复使用等［E ］。

因此含/-’F 的复合材料愈来愈受到人们的重视。笔者主要是对/-’F 与聚丙烯（F F ）在原位复合方面的研究进展作一综述。

!聚丙烯与"#$%原位复合

F F 是一种综合性能优良的通用热塑性塑料，

具有相对高的硬度、耐热性和耐化学药品性。并由于其来源丰富，价格便宜，密度小，刚性好，流动性佳，易于加工，与其它塑料相比，具有较好的综合性能，所以聚丙烯的发展非常迅速，特别是随着汽车、家电、机械等行业的快速发展，对聚丙烯的

需求也越来越大［5］。但聚丙烯存在一些不足，例

如低温脆性、制品的收缩率大，并且由于聚丙烯是非极性的聚合物而导致其与大部分的聚合物相容性能较差等，这些都限制了聚丙烯的应用范围，因此国内外的研究者对聚丙烯的改性进行了广泛而深入研究。

%@%/-’F 对聚丙烯结晶及力学性能的影响

.8J 8C ?.8A C ;<>K 8C ［D ］

对F F ／/-’F 原位复合材料的微观结构进行了研究，发现复合材料在%%"L 下热处理!M 后，

聚丙烯的近晶型会转变成更为稳定的#晶型。N 8O H <:8KN 8C 9=P 9［&］认为液晶聚合物在聚丙烯中形成纳米级的微纤，起到类似纤维的增强作用，他也同时指出，纳米结构的形成是非常复杂的，主要取决于受热条件。Q @N 8R 9A O

万方数据