较小，基本难以觉察，部分 Ｂ ａ Ｓ Ｏ 被脱除后留 ４
下明显的与 Ｂ ａ Ｓ Ｏ 表面一致的凹坑。对于无机 ４
刚性粒子与基体粘合的改善可通过表面处理来 达到。 ２．２ 偏光显微镜分析［４ ］
Ｐ Ｐ 材料容易结晶，其晶体为球晶，在偏光 显微镜下可以观察到黑十字消光现象。其球晶 的大小可以影响 Ｐ Ｐ 材料的性能，一般说来，球 晶形状小有利于提高材料的韧性，同时对拉伸 强度的提高也有一定的好处。
ａ － 日本耐候改性 Ｐ Ｐ 专用料 ｂ － Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ
图 １ 日本耐候改性 ＰＰ 专用料与 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 的电镜照片
由于是通过改性 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 获得耐候材料，从 而与日本耐候改性 Ｐ Ｐ 材料进行对比。因此，首 先应该了解它们两者微观结构形态。日本耐候 改性 Ｐ Ｐ 专用料和 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 的冲击断面微观形态 结构如图 １ ，可以看出其微观形态结构存在很 大的差异。照片上存在许多白色和黑色的圆斑， 白色的为凸起，黑色的则是凹坑，可以断言，在 另外一个断裂面上必然对应有可以啮合的凸起 和凹坑。说明凹坑的形成实际上是由于断裂时 材料的颗粒从中被拔出的缘故，从而形成上图 的结构。这些凸起呈圆球状，可能是材料中的 添加剂，因为 Ｐ Ｐ 材料在生产后期通常会加入少 量的添加剂来调节材料的性能指标。日本耐候 改性 Ｐ Ｐ 专用料中的添加剂粒径较 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 小得
以下是日本耐候改性 Ｐ Ｐ 专用料和 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 的晶体在偏光显微镜下的形态。
从图 ３ 可以看出，两种材料的结晶行为有
ａ － Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ ｂ － 日本耐候改性 Ｐ Ｐ 专用料
图 ３ Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 和日本耐候改性 ＰＰ 专用料的结晶形态
响如何，我们可以观察图 ４ 中的照片。 对照 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 的晶体照片可以看出，Ｐ Ｏ Ｅ 在
晶体中的确可以起到细化球晶的作用，另由于 Ｐ Ｏ Ｅ 是弹性体，它的加入使体系韧性增加，从 而造成材料的刚性下降，拉伸强度下降。
成核剂 Ｄ Ｉ Ｃ Ｐ Ｋ 对晶体具有较好的细化作 用，形成的晶体颗粒较小，结晶形态比较完善， 有利于提高材料的整体性能。
很大差异，Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 球晶粗大，晶体间界面单 一，而日本耐候改性 Ｐ Ｐ 专用料球晶颗粒较小， 结晶较完善。球晶的细化有利于改善材料的韧 性，提高其抗冲击性能，同时球晶结构的完善
也可提高材料的整体性能，如拉伸强度及硬度 Байду номын сангаас会有所提高。
在 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 中加入弹性体 Ｐ Ｏ Ｅ ，可以提高 材料的冲击性能，但对 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 结晶性能的影
聚丙烯由于合成方法简单，且具有原料来 源丰富、价格低廉、有良好的物理机械性能与 加工性能等优点，从而成为塑料产量增长最快 的品种之一，其产量在五大通用塑料中占第三 位。近年来，Ｐ Ｐ 材料越来越多的被应用到家电 制造中，９ ０ 年代初，日本住友和三菱化学株式 会社首先研制开发成功空调器用耐候改性 Ｐ Ｐ 新型材料。然而，国内部分大量使用耐候 Ｐ Ｐ 改 性料制造空调器主机外壳的厂商，如海尔、海 信等，其原料却主要是依赖于进口，因此，研 制这种高性能的耐候 Ｐ Ｐ 专用料，具有很大的市 场前景。青岛科技大学新材料重点实验室以齐 鲁产 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 为基体树脂，并加入增韧剂 Ｐ Ｏ Ｅ （ 聚 烯 烃 弹 性 体 ）、 成 核 剂 Ｄ Ｉ Ｃ Ｐ Ｋ 、 无 机 刚性粒 子 Ｂ ａ Ｓ Ｏ 、光稳定剂 Ｕ Ｖ － ５ ３ １ 、Ｕ Ｖ － ７ ７ ０ 对
关键词：聚 丙 烯；耐 候 性；微 观 结 构 ；电 子 显 微 镜 分 析；偏 光 显 微 镜 分 析 中图分类号：TQ325.14 文献标识码：B 文章编号：1009-797X(2003)08-0004-04
作者简介：苏娟（１９７８－），女，助教，２００１年毕业于青岛科技 大学高分子科学与工程学院塑料专业，现从事塑料制品的研发工作， 已表论文 ３ 篇。
收稿日期：２００３－０１－２１
第4页
大日本油墨公司 Ｂ ａ Ｓ Ｏ （粒径 ５ μｍ ）
４
市售 抗氧剂 １ ０ １ ０（Ｌ Ｋ － １ ０ ） 辽阳有机化工厂 抗氧剂 １ ６ ８ （Ｌ Ｋ － ６ ８ ） 辽阳有机化工厂 紫外线吸收剂（Ｕ Ｖ － ５ ３ １ ） 北京三安化化工产品有限公司 自由基捕获剂（Ｕ Ｖ － ７ ７ ０ ） 北京三安化化工产品有限公司 Ｚ ｎ Ｏ 抚顺化工厂 Ｔ ｉ Ｏ （金红石型）
４
其改性［１－２］，结果表明：改性后的 Ｐ Ｐ 完全符合 耐候改性 Ｐ Ｐ 专用料的理化指标，达到耐候改性 Ｐ Ｐ 专用料的标准。本文针对耐候聚丙烯的微观 结构进行了研究，并将结果同日产耐候 Ｐ Ｐ 做了 对比。
１ 实验
１．１ 原料 聚丙烯（ＥＰＦ３０Ｒ ） 齐鲁石化公司 增韧剂（Ｐ Ｏ Ｅ） 美国 Ｄ Ｏ Ｗ 公司 成核剂 Ｍ Ｔ Ｋ － １ ２ ２ （Ｄ Ｉ Ｃ Ｐ Ｋ ）
多，而粒径小的填料具有更好的增韧性能，因 此可以判断日本耐候改性 Ｐ Ｐ 专用料的冲击强 度较 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 为高，而实际情况也的确如此。日 本耐候改性 Ｐ Ｐ 专用料和 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 都出现很多的 白色不规则条纹，这是 Ｐ Ｐ 的应力发白现象，应 力发白区域产生了大量的银纹，银纹的产生将 吸收大量的能量，从而使材料的冲击性能得到 提高。通过观察低倍数（× ２ ５ ０ ）的日本耐候改 性 Ｐ Ｐ 专用料和 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 的扫描电镜照片可以发 现，日本耐候改性 Ｐ Ｐ 专用料中的银纹较 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 要多，这也可以用来解释日本耐候改 性 Ｐ Ｐ 专用料的冲击强度较 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 高的现象。 ２．１．２ 改性后耐候聚丙烯的微观结构
(Qingdao Science and technology university, Key lab.for new material, Qingdao 26602 ,Shandong, China)
Abstract: Researched and analyzed on the microstructure of weathering polypropylene added various additives, checked with electron microscope and polarization microscope and then compared with the structure of weathering polypropylene PPBC3B produced from Japan.
第5页
橡塑技术与装备
Ｐ Ｏ Ｅ 加入到 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 中，对材料的冲击性 能有很大的提高，从其断裂表面来看，凸起和 凹坑比 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 要多，说明在断裂过程中，断 裂面之间有很多的粒子被拔出，从而消耗很多 的能量，达到提高冲击性能的目标［３］ 。
由于成核剂的加入使球晶尺寸变小，由图 可知，其凸起和凹坑较 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 要小得多，而 且加有成核剂 Ｄ Ｉ Ｃ Ｐ Ｋ 的材料断裂面非常粗糙， 这可用来解释成核剂 Ｄ Ｉ Ｃ Ｐ Ｋ 增韧效果更好的现 象。
参考文献：
［１］ 刘保成，刘法谦，陈桂兰，等． 耐候性聚丙烯的研制，中 国塑料，２ ０ ０ ２ ，１ ６ （３ ）：２ ２ ～２ ５ ．
［２］ 刘法谦，刘保成，李荣勋，等． 耐候聚丙烯老化性能的研 究，中国塑料，２ ０ ０ ２ ，１ ６ （５ ）：４ ７ ～５ １ ．
［３］ 黄孝瑛，侯耀永，等． 电子衍衬分析原理与图谱． 山东科 学技术出版社． ２０００ ，１ ．
Ｂ ａ Ｓ Ｏ 的加入使断裂面更为复杂，断裂面 ４
凸凹不平的现象更为严重，断裂时所需能量也 更大，因此材料的冲击强度得到提高。但从电 镜照片中也可以发现，无机刚性粒子在材料中
CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY EQUIPMENT
的粘合效果并不很理想，Ｂ ａ Ｓ Ｏ 粒子周围空隙 ４
一般说来，无机刚性粒子加入到 Ｐ Ｐ 材料 中，也可能起到成核剂的作用，可细化球晶，从 而提高材料的冲击性能。从图 ４ 中可以看出， Ｂ ａ Ｓ Ｏ 在 Ｐ Ｐ 中均起到了细化晶体的作用，但作
４
用效果不如成核剂 Ｄ Ｉ Ｃ Ｐ Ｋ 明显，而且形成的晶 体也不完善，至于其能够起到提高材料的冲击 性能，不能完全用细化晶粒的作用来说明。其 真正的原因还有待进一步考证。
３ 结论
（１ ）扫描电镜照片验证了日本耐候改性 Ｐ Ｐ 专用料材料力学性能要好于 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 这一事实， 而且表明相区的细化有利于提高材料的冲击性 能以及填料在其中结合情况对性能的影响。
（２ ）通过观察晶体的结晶形态，发现日本 耐候改性 Ｐ Ｐ 专用料结晶完整，晶体细致，而 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 结晶不完整，晶体粗大；各种加入到 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 的材料均有助于细化 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 结晶的作 用，其中成核剂 Ｄ Ｉ Ｃ Ｐ Ｋ 可明显改善 Ｅ Ｐ Ｆ ３ ０ Ｒ 的 结晶形态。
见图 ２ 。
ａ－加入ＰＯＥ ｂ－加入ＤＩＣＰＫ ｃ－加入ＢａＳＯ４
图２ 改性后耐候聚丙烯电镜图
2003 年 第29卷
［４］ 金日光，华幼卿． 高分子物理． 北京：化学工业出版社， １ ９ ９ １ ：４ ３ ．
Analysis on microstructure of weathering polypropylene
Su Juan, Zhou Li-ling, Liu Bao-cheng, Chen Gui-lan, Liu Fa-qian, Liu Guang-ye
２
济南裕丰化工总厂 改性聚丙烯（Ｐ Ｐ Ｂ Ｃ ３ Ｂ ） 日本住友公司 １．２ 仪器设备 注射成型机（６ ８ ０ ｇ ） 香港震雄集团 偏光显微镜（Ｘ Ｐ Ｔ － ７ 型） 江南光学仪器厂 电子显微镜（Ｓ － ４ ５ ０ ） 日立公司 １．３ 偏光显微镜观察 ＰＰ 球晶变化 将载玻片放在封闭电炉上，２ ３ ０ ℃恒温后， 各取样品颗粒少许，置于载玻片上，加压成膜。 切断电源，样品在电炉上缓慢冷却至室温后， 用偏光显微镜进行观察，显微镜放大倍数为 ２５０ 倍。