POE弹性体的结构、性能及应用

POE是乙烯和辛烯的共聚物，其中共聚单体辛烯（C8H16）的含量为20%-30%。分子结构中辛烯的存在破坏了乙烯的结晶，但是同时也赋予共聚物优良的透明性和良好的弹性。在常温下乙烯的结晶作为物理交联点，在高温下乙烯解结晶使共聚物具有塑性。窄的分子量分布使POE具有较高的拉伸强度和抗冲击性等。由于辛烯的支化作用，使得共聚物的热敏性大大提高，大大增强了聚合物的可加工性。与EPDM和EPR相比，α-烯烃在共聚单体中的比重较小，大大减少了分子骨架上的叔氢原子，这使得POE的耐热氧老化性能大大提高。

一、POE的结构

采用溶液法聚合工艺生产的茂金属聚乙烯弹性体是在茂金属催化体系作用下由乙烯和α-烯烃共聚而成，α-烯烃一般为1-辛烯，其分子结构如下图所示。在聚合过程POE分子链中的树脂相（聚乙烯链）结晶区起到了物理交联点的作用，一定量辛烯的引入削弱了聚乙烯链结晶区，形成了橡胶相从而成为具有橡胶弹性的无定型区，使得POE成为一种性能优异的热塑性弹性体。

（1）分子量分布窄，支链结构短。

微观结构决定聚合物的宏观性能，与传统聚合方法制备的聚合物相比，聚烯烃弹性体POE具有很窄的分子量分布和短支链结构，因而具有高弹性、高强度、高伸长率等优异的物理力学性能和优异的耐低温性能。窄的分子量分布使材料在注射和挤出加工过程中不宜产生挠曲，因而POE材料的加工性能优异。

（2）分子链为饱和结构。

由于POE大分子链具有饱和结构，分子结构中所含叔碳原子相对较少，因而具有优异的耐热老化和抗紫外线性能。另外，聚合过程中限定几何构型催化技术(CGCT)的应用还能够有效控制在聚合物线形短支链支化结构中引入的长支链结构，使材料的透明度提高，同时有效的改善了聚合物的加工流变性能。

二、POE的性能

（1）已经商品化的POE为透明颗粒状，可以直接采用挤出工艺和PP共混，加工十分方便。

（2）分子结构中没有不饱和双键，叔碳原子含量少，热稳定性优异，耐候性优于其它弹性体。

（3）共聚物序列分布均匀，分子量分布窄和结晶度低，与聚烯烃相容性好。玻璃化温度非常低，断裂伸长率很大，适合PP的增韧改性，可以很好的改善PP的低冲击韧性。

（4）交联方法多样，可以用过氧化物、硅烷及辐射等方法交联，经交联以后的POE的耐热老化及紫外线老化性能优于EPDM和EPR。

（5）分子结构中辛烯的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点，使其具有优异的力学性能和良好的加工性能。

（6）流动性好，加入填料后分散效果优异，制得制品的熔接痕强度较高。

（7）较强的剪切敏感性和熔体强度，使材料边缘在加工过程中不易卷曲，可实现高速挤出连续生产，提高产量。

三、POE的应用

1、PP改性：PP缺口冲击强度低，低温脆性尤为突出，使其应用受到限制，通过与弹性体POE共混来改善PP冲击性能是目前最广泛采用的方法。改性增韧后的PP可应用于汽车保险杠，汽车门板，家电外壳，办公文具，电瓶车和摩托车的塑料配件以及PP果冻杯等。POE做为PP抗冲击改性剂与传统的EPDM相比有明显的优势：混合工艺更简单；混合分散更充分；增韧同时保持PP较高的屈服强度及流动性。

2、改善PP/PE回料性能：PP/PE回料由于加工后的降解或交联会变得很脆，无法大量添加或直接使用，添加POE共混造粒或者直接注塑，会使得PP/PE回料的性能大为改观，可应用于塑料托盘，塑料周转箱，塑料工具箱，塑料办公桌椅配件，沙滩椅等。

3、尼龙等工程塑料增韧、相容：POE的非极性虽然使得其与PA、PET等工程塑料的相容性不好，但POE通过过氧化物引发可以顺利且有效与马来酸酐（MAH）、甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）、丙烯酸(AA)等单体发生接枝反应，所得到的接枝物广泛的用来增韧PA等工程塑料，同时也可以当作相容剂用于塑料合金中。

4、与EVA并用发泡：POE的柔韧性和回弹要比EVA高出很多，并用发泡会有着更好的效果，如发泡后的产品重量更轻，压缩回弹更好，触感良好，泡孔均匀细腻，撕裂强度高。无论是模压发泡还是造粒后的注射发泡，POE已经大量的被使用在沙滩鞋，拖鞋，运动鞋的中底，鼠标垫，座垫，保丽龙材料，保温材料，缓冲片材，箱包衬里等发泡产品上。

5、EVA挤出软管改性用POE：在软管行业特别是挤出缠绕波纹管，EVA和POE的混合使用得到的产品更柔韧，耐挠曲性更佳，抗环境应力更佳。添加在挤出软管的内层，使得软管具有抗污染性的封口，所需的热封温度低且热封强度更高。广泛的应用于吸尘器软管，洗衣机软管，排水管。

6、色母或填充母粒：POE极低的结晶度使其对填充有着良好的包容性和极佳的流动性，POE在色母粒或填充母粒中当作载体或者代替PE蜡，可改善色母或填充母粒的品质。

7、热熔胶：POE可以代替EVA生产高档的热熔胶，且产品可以做到无异味，低密度，高的流动涂覆性，浸润性好等，也可以与EVA并用。

8、电缆料：POE具有优异的电绝缘性、耐臭氧、耐火、耐候、防老化等特性，交联效率高可代替EVA、EEA或EPDM用于非PVC电缆护套料绝缘；另外POE硬度和强度的变化率低可代替EVA或者与EVA并用来生产无卤阻燃电缆料。

9、膜类产品，如PE膜：基于POE/LLDPE/CPP共混，POE因具有卓越的低温热封性能、热粘着强度和回弹性能，因此在加宽热封层的热封窗口温度同时又对膜本身的回弹和抗撕裂性能带来良好地提高。

来源：工程塑料应用