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1. 4  通用塑料/ POE/ 无机填料体系 

如何减少增韧剂POE 的用量来降低成本又不影响到增韧效果,这是通用塑料/ POE 体系研究开发的热点与方向。在共混物中添加无机或有机填料可使制品的原料成本降低达到增量的目的,或使制品的性能有明显的改善,近年来可见在通用塑料/ POE 共混体系中加入无机填料报道。 
    王雄刚等针对回收高密度聚乙烯(RHDPE) 制得的管材环刚度不足的缺点,采用滑石粉和自制的改性POE (MPOE) 对RHDPE 进行了改性。随着MPOE 用量的增加,三元体系的冲击强度大幅度上升,当质量分数为10 %时体系的冲击强度从9. 3 MPa 上升到15. 2 MPa ,但拉伸强度和弯曲模量下降较多。而滑石粉的加入使体系刚性大幅增加,在滑石粉质量分数为40 %时,制得的RHDPE 管材的环刚度增加了54 %,达到了工业生产的要求。 
同时他们还研究PVC/MPOE/ 无机填料体系的力学性能,结果表明,当填充母料中滑石粉或碳酸钙的质量分数为70 %时,三元复合体系的综合性能最好。 
顾圆春等采用合金化技术和填充复合工艺,制得高性能的[ 纳米( SiO2 ) ]/ POE/ 纳米高岭土三元复合材料。纳米高岭土和弹性体对PP 增韧具有协同作用,呈现的并不是二者独立增韧作用的简单加和; 纳米高岭土的最佳质量分数为5 % ,用扫描电子显微镜( SEM) 观察PP/ POE(质量分数为20 %) / 纳米高岭土(质量分数为5 %) 的冲击断面,可以看到高岭土粒子被基体所包覆以层状结构分散于共混物基体中,界面结合牢固,这种界面的牢固结合以及独特的分散形态导致该体系具有较高的拉伸强度和突出的冲击韧性。 
江涛等研究PP/ POE/ 纳米SiO2 复合材料后得出结论:熔融共混法使POE 与SiO2 均匀分散在PP 基体中,虽然纳米SiO2 粒子在PP 中的分散呈微粒团聚体分布,但与其本身的二次粒子粒径相当且小于临界粒径,因此在受到冲击时起到了吸收能量阻碍裂纹扩展的作用,从而提高了材料的韧性。通用塑料/ POE 的改性研究复合体系具有优异的综合性能,现已开发出多种产品,特别是汽车保险杠具有广阔的市场前景。 
申欣等人以PP为基础树脂, POE 为增韧剂,用硬脂酸铝表面处理的滑石粉为增强填料,采用双螺杆挤出机制得性能符合要求的汽车保险杠专用料。改性过的PP 缺口冲击强度高达723 J / m ,且具有增强的柔软性、优良的耐热、耐低温及耐老化性能。 
刘喜军以PP 为基料, 通过与共聚丙烯( PPB) 、POE、硅灰石以及其它助剂共混改性,制得保险杠、门板汽车专用料。检测分析表明,当m ( PP)∶m(PPB) ∶m ( POE) ∶m (硅灰石) 为(45～48)∶(26～29) ∶(19～22) ∶(4～6) 时,共混料完全可以满足汽车保险杠性能要求; 当m ( PP) ∶m ( PPB) ∶m(POE) ∶m(硅灰石) 为(45～50) ∶(27～29) ∶(3～6) ∶(17～20) 时,共混料完全可以满足汽车门板性能要求。研究中还发现,硅灰石也有一定的增韧功能,部分起到了玻璃短纤维的作用。  
2  POE 对工程塑料的改性 
POE 的非极性限制了其进一步的应用,采用溶液聚合或熔融挤出赋予聚烯烃一定的极性和反应活性,是改善聚烯烃与工程塑料之间界面亲和性的常用方法。POE 功能化的方法主要是通过接枝的手段实现的,接枝POE 直接与工程塑料共混表现出良好的增韧效果,是一种很好的增韧剂;在复合材料中则既具有增韧效果,也具有增容的作用。  
2. 1  聚酯/ POE 体系 
聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET) 作为工程塑料使用时,其缺点是加工中熔体粘度低,在通常的塑加工温度下结晶速度慢、冲击性能差等,限制了它作为工程塑料的广泛应用。用接枝POE 改性PET 的复合材料表现出良好的耐热、抗冲击性能,这种材料由60 %～90 %的回收热塑性PET和10 %～40 %的用甲基丙烯酸缩水硅油醚改性的POE 经熔融共混制得。 
    孙东成等利用SEM、力学性能测试等方法研究了POE 接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE2g2GMA) 增韧PET 的形态结构与性能的关系。PET/ POE2g2GMA 共混物的韧性随POE-g-GMA 用量的增加而显著提高,当POE-g-GMA质量分数达到20 %时, PET/ POE2g2GMA 共混物的冲击强度达到873 J / m 结果表明,POE 接枝物与PET 末端羧基或羟基“原位”反应形成的共聚物改善了PET 与POE 的相容性,显著地提高了共混物的力学性能。 
未接枝的POE 对聚对苯二甲酸丁二酯(PB T) 增韧作用不大,而官能化的POE 对PB T增韧显著,共混体系的脆韧转变在较低POE 接枝马来酸酐POE-g-MA H 质量分数(10 %) 下发生,意味着在保证增韧效果的前提下可以减少增韧剂的用量,从而既降低了材料成本又减少了因加入低模量POE-g-MA H 组分而引起材料强度和弹性模量的损失。POE-g-MA H 与PB T 在挤出过程中原位生成了POE2g2PB T 共聚物,增大了两相界面相互作用,共混体系具有更加均衡的强度和韧性, 综合性能较好。SEM 显示, POE2g2MA H/ PB T 共混体系中分散相具有更细微的分散,有效地诱导PBT 基体产生银纹和剪切屈服,消耗大量的冲击能。  
2. 2  PA/ POE 体系 
最近几年来,POE 的应用范围已开始渗透到尼龙工程塑料领域, POE 作为尼龙( PA) 的新型改性剂正引起人们的特别关注。与传统EPDM相比,在相同增韧剂含量和相同相容剂含量下, POE 增韧尼龙的效果较好。 
PA66 与POE 共混可以相互取长补短,获得所需要的使用性能。但PA66 与POE 属不相容体系,以前使用较多的增容剂是EPDM 接枝马来酸酐( EPDM2g2MA H) ,但马来酸酐MA H 的接枝率和转化率较低,增容效率不高。而POE 接枝马来酸酐( POE2g2MA H) 能显著改善PA66 与POE 间的相容性和界面粘结性,POE-g-MA H 可使PA66/ POE2g2模MA H 共混材料的缺口冲击强度提高至纯PA66材料的1.4倍左右。实验发现共混材料分散相的弹性体颗粒内部存在较多份量的有序结构,分散相颗粒具有明显促进结晶的作用,此作用引起PA66 基体结晶温度增加,结晶度增大,并在分散相质量分数为15 %的脆韧转变条件下,达到极大值。试样熔体的冷却速率越快,则此种促进结晶的作用就越明显。 
陆波等研究了POE 对PA6/ POE/ POE-g-MA H 共混物的力学性能、耐热性和流变性能的影响。结果表明: 在12. 5 份POE-g-MA H 存在的条件下,随着POE 用量增大,共混物的缺口冲击强度不断增大,而拉伸强度、维卡软化温度、表观粘度降低。在混合体系中, POE-g-MA H 具有增容和增韧的双重作用;加入30 份POE 时,共混物的维卡软化温度下降12 ℃,这是因为PA6 在共混物中是连续相, POE 为分散相, PA6 的耐热性比POE 好。 
    H. Chen 等用挤出的方法制得PA1010/POE-g-MA H 共混物样品,研究了不同接枝率和不同含量的弹性体对共混体系力学性能的影响。结果表明,当弹性体含量一定、接枝率为0. 51 %时,共混体系的综合力学性能最好;在PA1010/POE-g-MA H 体系中, 随POE-g-MA H 含量增加,弹性体粒子的平均尺寸保持不变,这是因为挤出过程形成的共聚物PA1010/ POE-g-MA H 阻碍了弹性体粒子的聚集。  
2. 3  PPO/ PA/ POE 体系 
将非晶性的聚苯醚( PPO) 和结晶性的PA 进行共混,所得共混物兼具PA 和PPO 的优点,在不损失PPO 的高玻璃化转变温度和尺寸稳定性的前提下, 又赋予PA 耐溶剂性和成型性。但PPO 与PA 是典型的非相容体系,因此,改善两者的相容性是关键。 
    冯威等[ 27 ] 研究PPO/ PA6/ POE-g-MA H 共混体系的相态结构和力学性能, POE-g-MA H 增强了PPO 和PA6 之间的相互作用,在所研究的范围内,PPO 和POE 分散在PA6 连续相中,共混物的脆韧转变受控于相间的界面强度和弹性体的用量。在保证共混体系各组分间具有适当相容性的情况下,可以制得高韧性的PPO/ PA6/ POE-g-MA H 共混物, 体系的缺口冲击强度可达600 J / m。透射电镜( TEM) 观察发现,冲击断面下方应力发白区有大量空穴,表明弹性体的空穴化是诱发剪切带从而吸收能量的原因。  
2. 4  其它工程塑料/ POE 体系 
刘晓红[28 ] 比较了不同种类和用量的增韧剂对聚碳酸酯(PC) 力学性能的影响。结果表明,乙烯-醋酸乙烯酯( EVA) 的加入使材料缺口冲击强度提高至纯PC 的25 倍,但拉伸强度急剧下降; POE-g-MA H 对PC 的增韧效果仅次于EVA ,但材料拉伸强度降低程度比EVA 小且材料的断裂伸长率提高很多。而其它两种共混体系PC/ 乙烯2丙烯酸共聚物( EAA) 、PC/ 马来酸酐接枝线型低密度聚乙烯(LLDPE-g-MA H) 的性能介于EVA 和POE-g-MA H 之间。综合考虑材料的各种机械性能,添加质量分数20 %的POE2g2MA H的PC 性能最佳。POE 可以改性热塑性聚氨酯( PU) 。含有PU 质量分数30 %～90 %,POE 质量分数10 %～70 % ,特殊的双酰胺0. 1 %～5. 0 %的复合材料具有中等强度、高弹性和低的永久变形,可用于制备薄膜和片材。 
    湖南省塑料研究所采用POE、苯乙烯、丙烯腈共聚物(AS) 和EVA 三元共聚物材料制造运动鞋底、跑道、铝塑复合板芯和电动工具手柄等。由于POE 是非极性弹性材料,与AS 的粘合性差,加入EVA 作相容剂,POE 对共混材料的影响起主导作用,拉伸强度、断裂伸长率、压缩永久变形随POE 用量的增加而增加。  
3  展 望 
塑料改性是改善或提高塑料制品质量档次,降低加工成本,提高附加值的有效方法,也是获得具有独特功能的新型高分子材料的最佳途径。POE 是一种优异的新型热塑性弹性体,广泛应用于塑料改性中, 增加对POE 接枝改性以及与POE 形成共聚物的研究,进一步提高POE 与塑料基体之间的相容性,可以扩大其在塑料领域中的应用。另外,笔者认为随着改性技术的发展,单纯的共混、接枝、加入增容剂等改性技术呈现了一定的局限性,单项性能的提高通常会导致其它性能的降低,因此将各种改性技术复合,从而制备出综合性能优异的材料是研究的热点。相信随着广大科研人员的研究和开发,POE 将在更广阔的领域中得到应用。  
聚烯烃弹性体POE的性能及使用范围 
POE是由辛烯和聚烯烃树脂组成的，连续相与分散相呈现两相分离的聚合物掺混物，通过扫描电子显微镜或相差显微镜的图像表明，可以形成以橡胶为连续相、树脂为分散相或以橡胶为分散相、树脂为连续相，或者两者都呈现连续相时的互穿网络结构。随着相态的变化，共混物的性能也随之而变。若橡胶为连续相时，呈现近似硫化胶的性能；树脂为连续相时，则性能近于塑料。  
      加工与配合：POE不需混炼和硫化。可采用通常热塑性塑料加工设备进行加工成型。成型加工温度和加工压力一般应略高一些，可在极高的加工速度下加工。可以注射成型、挤出成型，也可用压延机加工成板材或薄膜，并可吹塑成型，利用热成型可制造形状复杂的制品。可根据需要添加各种颜料制成不同的颜色。有些生产厂家依制品的使用要求，提供如耐油型、阻燃型、电稳定型以及可静电涂料型等各种品级的特殊配合料。有时为改善加工性能和某些制品的使用性能或降低成本时，也可以加入某些配合剂，如抗氧剂、软化剂和填充剂、着色剂等。边角料和废料可回收重复加工使用。但一般掺入比例不超过30％，这样对性能无影响POE对共混体系的影响  
      POE是采用茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体，其特点是：（1）辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点，使它既有优异的韧性又有良好的加工性。（2）POE分子结构中没有不饱和双键，具有优良的耐老化性能。