可控纳米多核结构工程显著提升聚丙烯共混物的低温韧性

本文提出了一种通过熔融共混制备聚丙烯/聚苯乙烯-b-乙烯-共-丙烯-b-聚苯乙烯/乙丙橡胶（PP/SEPS/EPR）可控多均匀核（MUC）结构的新策略。该结构通过纳米级聚苯乙烯（PS）核与EPR间隔的协同作用，有效抑制银纹扩展和空穴化，使材料在-30°C下冲击强度超30 kJ/m2，脆韧转变温度（Tbd）低至-40°C，为冷链物流和高速碰撞安全领域提供了高性能材料解决方案。

Highlight

通过熔融共混工艺，本研究成功在聚丙烯（PP）材料中构建了可控的多均匀核（Multi-Uniform-Core, MUC）结构。该结构以聚苯乙烯（PS）纳米域为核心，其间距通过乙丙橡胶（EPR）的添加量精确调控，显著提升了材料的低温韧性。

MUC结构及其在PP/SEPS/EPR共混物中的分散相演化

通过对比显微技术系统研究了PP/SEPS/EPR三元共混物的形态演化。经正辛烷蚀刻的样品SEM图像显示：PP/EPR（70/30/0）样品呈现均匀的球形或椭球形空洞分散相（图1a）。随着SEPS的逐步加入，分散的SEPS/EPR相逐渐呈现不规则特征（图1b-f），而PP/SEPS（70/0/30）样品（图1g）则显示出典型的亚微米级分散相结构，其中PS核密集堆积。

结论

本研究通过熔融共混制备了基于PS核/EP间隔的MUC结构PP/SEPS/EPR共混物，其在保持强度的同时表现出卓越的低温韧性。MUC相的结构演化表明，随着SEPS含量增加，PS核更加密集，分散相尺寸增大，导致流变学长时弛豫行为和β-PP形成呈非单调变化趋势。