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慧正資訊：PE (聚乙烯)和 PP (聚丙烯)原料生產工藝比較相似，產品都可以用來做塑料薄膜、注塑產品、塑料管材等，很多情況下我們發現兩種原料在性質及用途上有很大的相似性。
但事實上，聚丙烯原料和聚乙烯原料在運用上還是有很多不同點的，以下將來分析聚丙烯和聚乙烯的性能特點，探討二者不同比例混合后材料性能的差異。
PP 和 PE 性能差異
從耐熱角度來分析，聚丙烯的耐熱性要高于聚乙烯。通常情況下，聚丙烯的熔融溫度比聚乙烯高出約 40%-50%，約為 160-170℃，所以制品能在 100℃以上溫度進行消毒滅菌，在不受外力的條件下，150℃也不變形。在生活中我們會發現“5”號聚丙烯餐盒常被用于微波爐中加熱食品(微波爐加熱的一般溫度在 100-140℃)，而聚乙烯因耐熱性差是不可以作為微波爐用塑料的，包括餐盒、保鮮膜。同樣，在普通包裝膜領域，聚乙烯的包裝袋更適合于在 90℃以下使用，而聚丙烯包裝袋在相對高的溫度下使用也是可以的。
從剛性、拉伸強度角度分析，聚丙烯主要特點是密度小，力學性能優于聚乙烯，并有很突出的剛性，例如目前聚丙烯已經逐漸展開了與工程塑料(PA/PC)的競爭，廣泛運用于電子電器、汽車領域。同時由于聚丙烯拉伸強度高，進而抗彎曲性好，被稱為“百折膠”，對折彎曲 100 萬次被彎處不變白，這也為我們辨別聚丙烯制品提供了線索，同時成為制品再回收分類的隱性標志。
從耐低溫角度來分析，聚丙烯耐低溫性弱于聚乙烯，0℃時的抗沖擊強度只有 20℃時的一半，而聚乙烯脆性溫度一般可達 -50℃以下；并隨相對分子質量的增大，最低可達 -140℃。因此如果制品需要在低溫環境中使用，還是要盡量選擇聚乙烯作為原材料。一般冷藏食品所用托盤都是由聚乙烯原料制作。
從耐老化角度來看，聚丙烯的耐老化性要弱于聚乙烯，聚丙烯的結構和聚乙烯類似，但是由于其存在一個甲基構成的側支鏈，所以更易在紫外光和熱能作用下氧化降解。在日常生活中最常見的容易老化的聚丙烯制品就是編織袋，長時間在太陽下照射編織袋很容易破裂。事實上，聚乙烯耐老化性雖然高于聚丙烯，但是相較于其他原料，它的這種性能也不是非常突出，因為在聚乙烯分子中含有少量雙鍵和醚鍵，其耐候性不好，日曬、雨淋也會引起老化。
從柔韌性角度來分析，聚丙烯雖然強度較高，但是柔韌性較差，技術角度講也就是抗沖擊性能差。所以在用來做膜產品的時候，它的應用領域與聚乙烯的應用領域還是有差別的，聚丙烯薄膜更多的用作表面包裝的印刷。而在管材方面，也很少用簡單的聚丙烯進行生產，需要用到交聯聚丙烯，也就是常見的 PPR 管。因為普通聚丙烯抗沖擊性較差，容易破裂，所以在實際應用在要加入抗沖擊改性劑，在保險桿等應用中都要使用助劑來改善抗沖擊性。
PP 和 PE 共 混 性 能
PE 種類對共混體系沖擊性能的影響
不同類型的PE都可以改善PP的室溫沖擊強度，但差異十分明顯。
對于 PP/HDPE 共混物，當 HDPE 質量分數低于 60%時，共混物強度基本不變;當 HDPE 質量分數高于 60%時，共混物的沖擊強度才有所增加。
對于 PP/LDPE 共混物，也只有當 LDPE 質量分數高于 60%時，其沖擊強度才有較大幅度的提高。
而對于 PP/LLDPE 共混物，當 LLDPE 質量分數大于 40% 時，其沖擊強度就有明顯提高。當 LLDPE 質量分數達到 70% 時，共混物沖擊強度為 37.5kJ/m2，可達到純 PP 沖擊強度的 20倍，是同樣用量的 PP/HDPE 和 PP/LDPE 共混物的 10 倍和 4 倍。
低溫(-18℃)下，三種 PE 對 PP 韌性的改善變化趨勢與常溫時一致，還是 LLDPE 對 PP 的增韌效果最好。當 PP/LLDPE 質量比為 30/70 時，共混體系的沖擊強度為 23.2kJ/m2，是純 PP 的 20 倍，而在同樣條件下 PP/HDPE、PP/LDPE 共混體系的沖擊強度僅為 5kJ/m2左右。這進一步說明在達到相同沖擊強度時，LLDPE 的用量最少，即意味著可以更多地保持 PP 的剛性;而在相同用量時，LLDPE 改性的 PP 的沖擊強度最好，這又使材料獲得了更優異的韌性。
混煉方式對增韌效果的影響
采用雙螺桿擠出機混煉的試樣沖擊強度最高，直接注射方式所得的試樣沖擊性能最差。由于注射機螺桿的有效長度小于擠出機，剪切混煉作用小，效果當然很差。在不同混煉方式下，材料的沖擊性能表現出的規律一致，即 LLDPE 質量分數從 40% 開始，隨著 LLDPE 用量增加，其沖擊強度大幅度上升；表明混煉方式對共混體系沖擊性能有影響，但規律不變。
PP/LLDPE 共混的內部結構
當 LLDPE 質量分數小于 50%時，共混體系沖擊斷面光滑平整，呈典型的脆斷特征；當 LLDPE 質量分數超過 50%時，材料斷面表現為韌性斷裂特征，出現絲狀體，斷面凹凸不平，有撕扯痕跡，且兩相界面趨于模糊。此時，材料的屈服強度迅速上升；而當 LLDPE 用量增加至 70%時，可以清楚地看到 PP 相互交織成網，因此材料在宏觀上具有很高的沖擊強度。
純 PP 球晶的尺寸很大，球晶之間的界面清晰，所以 PP 的沖擊性能極差。相比之下，LLDPE 的晶體非常細小，晶體之間的界面也十分模糊，所以其沖擊性能很好。
PP 和 LLDPE 結晶形態的差異是因為兩者的結晶速率不同引起的：PP 的結晶速率較慢(3.3X102nm/s)，晶體生長較大，晶體間的連接少，故晶間界面分明;而 LLDPE 的結晶速率非？(8.3X102nm/s)，晶體細小，晶體間的連接也較多，因而晶間界面模糊不清。
當 LLDPE 加人 PP 后，可以明顯觀察到 PP 球晶尺寸的減小，晶體間界面變得模糊，有利于改善材料的沖擊性能。LLDPE 用量增加，PP 球晶進一步減小，當 LLDPE 質量分數達到 70%時，PP 晶體巳經被分割成碎晶，晶體間界面完全消失，與 LLDPE 混雜在一起，難以分辨，因此，共混體系的沖擊強度很高，不易被沖斷。這說明，LLDPE 的加入細化了 PP 的球晶，增加了晶體間的連接，這是共混材料韌性改善的又一重要原因。
LLDPE 用量對共混效果的影響
隨 LLDPE 用量增加，共混體系的屈服應力下降，而斷裂伸長率逐漸增加，并呈良好的線性關系。隨著 LLDPE 用量的增加，共混材料的維卡軟化點下降。當 LLDPE 質量分數為 40%- 60%時，共混材料的維卡軟化點仍接近 120度。隨著 LLDPE 用量的增加，材料的沖擊強度增加，而拉伸屈服強度、拉伸模量、維卡軟化點降低。
在以 LLDPE 為主的體系中，當材料受到沖擊作用時，除 LLDPE 消耗大量能量，提高材料韌性外，還由于 LLDPE 對 PP 球晶的插入、分割和細化，使 PP 晶體尺寸減小，晶體間連接增多，從而提高了材料的沖擊強度。PP/LLDPE 共混體系中，當 LL-DPE 質量分數為 40%- 70% 時，共混物逐漸形成互穿網絡結構具有剛而韌的特性。
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