聚丙烯是五大通用塑料之一，但它的成型收縮率大、易翹曲變形等缺點，限制了其在結(jié)構(gòu)材料和工程塑料方面的應用。碳酸鈣無毒、無味、無刺激性，資源豐富，是一種優(yōu)良的高分子材料無機填充劑，它可以改善聚丙烯的硬度、彈性模量、尺寸穩(wěn)定性等，同時，以POE為增韌劑，HDPE協(xié)同增韌，對體系進行填充改性，在降低成本的同時，使復合材料取得各項均衡的力學性能，拓展了聚丙烯的應用空間。`

1、碳酸鈣的活化

隨著復合材料工業(yè)的迅速發(fā)展，碳酸鈣已不僅僅是一種填充劑，同時也是一種重要的改性劑。在聚丙烯共混改性體系中，加入碳酸鈣可以降低制品的成型收縮率和原料成本，提高改性聚丙烯制品的剛性和耐熱性。但是，碳酸鈣是無機填料，與聚丙烯的相容性較差，所以在使用前需進行活化處理，以提高碳酸鈣與聚合物分子鏈的結(jié)合力，提高填充聚丙烯材料的力學性能，建議使用800目以上的重質(zhì)碳酸鈣，經(jīng)干燥處理后投入高速攪拌機中，然后加入適量的磷酸脂偶聯(lián)劑，高速攪拌15-20分鐘，對碳酸鈣進行活化處理?；蛘咧苯邮褂?00目以上的活性重質(zhì)碳酸鈣。

在共混體系中隨著活化碳酸鈣含量的增加，體系的沖擊強度先快速增加，30份以后增加緩慢，40份以后沖擊強度降低。用偶聯(lián)劑活化過的碳酸鈣，能使材料的沖擊強度增加，這是因為活化碳酸鈣的粒子表面發(fā)生了物理化學結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的改變，更易分散在基體中。當碳酸鈣的含量超過一定程度時，會出現(xiàn)無機粒子集結(jié)堆積現(xiàn)象，使共混體系的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)部缺陷，造成各項力學性能的下降。所以，碳酸鈣的用量以不超過40份為宜。

2、POE對共混體系的影響

POE是采用茂金屬催化劑的乙烯和辛烯實現(xiàn)原位聚合的熱塑性彈性體，其特點是：（1）辛烯的柔軟鏈卷曲結(jié)構(gòu)和結(jié)晶的乙烯鏈作為物理交聯(lián)點，使它既有優(yōu)異的韌性又有良好的加工性。（2）POE分子結(jié)構(gòu)中沒有不飽和雙鍵，具有優(yōu)良的耐老化性能。（3）POE分子量分布窄，具有較好的流動性，與聚烯烴相容性好。（4）良好的流動性可改善填料的分散效果，同時也可提高制品的熔接痕強度。

隨著POE含量的增加，體系的沖擊強度和斷裂伸長率有很大的提高?？梢姡琍OE對PP有優(yōu)良的增韌作用，與PP、活性碳酸鈣有較好的相容性。這是因為POE的分子量分布窄，分子結(jié)構(gòu)中側(cè)辛基長于側(cè)乙基，在分子結(jié)構(gòu)中可形成聯(lián)結(jié)點，在各成分之間起到聯(lián)結(jié)、緩沖作用，使體系在受到?jīng)_擊時起分散、緩沖沖擊能的作用，減少銀紋因受力發(fā)展成裂紋的機會，從而提高了體系的沖擊強度。當體系受到張力時，由于這些聯(lián)結(jié)點所形成的網(wǎng)絡狀結(jié)構(gòu)可以發(fā)生較大的形變，所以，體系的斷裂伸長率有顯著的增加，當POE的含量增加時，體系的拉伸強度、彎曲強度和彎曲模量均有所下降，這是由POE本身的性能決定的，故POE的含量應控制在20%以下。

POE的含量與熔融指數(shù)的關(guān)系，加入POE后，體系的熔融指數(shù)增加。POE本身的流動性較好，它的加入，同時也改善了整個體系的流動性，當POE含量超過15份以后，體系的熔融指數(shù)基本沒有變化，若要繼續(xù)提高體系的流動性，則不能完全依賴于POE。

3、HDPE對體系力學性能的影響

在整個體系中，加入適量的其它聚合物，也可改善體系的力學性能，同時降低了成本。加入適量的HDPE　　，沖擊強度有不同程度的提高，POE是乙烯與辛烯的共聚物，因此，HDPE在聚丙烯與POE之間起到了‘交聯(lián)劑’的作用，更好地改善了聚丙烯與POE之間的相容性，從而提高了體系抵抗外力沖擊的能力。

當HDPE在體系中加入后沖擊強度提高，拉伸強度增加很小，當HDPE為10份時，沖擊強度迅速提高，15份時增加緩慢，所以，HDPE的用量應在10左右。

4、老化性能

為了使該材料有良好的耐候性，在體系中加入適量的防老化母料或抗氧劑，經(jīng)測試，試片在氙燈紫外線輻射1000h，相當于一年的時間，沖擊強度、拉伸強度保持率分別為88%和86%。氙燈紫外線輻射3000h，相當于三年的時間，沖擊強度和拉伸強度的保持率分別為74%和71%，優(yōu)良的耐老化性能，使該材料的使用周期長，減少了廢棄塑料對環(huán)境的污染。