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聚丙烯作为我国第二大聚烯烃类产品,广泛应用于汽车、家电、物流、包装等领域。近年来随着人们生活水平的不断提高,在保证产品内在质量的同时,还不断追求产品的外观质量。目前我国聚丙烯市场存在低端品种过剩、高端品种缺少的问题,市场上绝大多数的聚丙烯产品性能单一,存在刚韧、光韧等性能不平衡的缺点,严重限制了聚丙烯的应用范围。因此研究具备综合性能优异的聚丙烯产品成为人们关注的焦点。本文旨在研究高光泽、高模量和高抗冲聚丙烯的制备方法。选用Ziegler-Natta催化剂,通过一段法聚合制备高光泽高抗冲聚丙烯,通过二段法聚合制备高抗冲高模量聚丙烯,并研究了 PP/EPR/PE三元共混物的组成对结构性能的影响。论文主要研究工作和研究成果如下:(1)通过一段法气相聚合,考察了气相乙烯含量和氢气含量对乙丙共聚物分子链结构、凝聚态结构、光学性能和力学性能的影响。实验结果表明:气相乙烯含量的增加,会增加聚合物的聚合活性及乙烯摩尔含量。更多乙丙无规共聚物的生成破坏了聚合物的结晶,使其熔点下降、结晶度下降、熔融指数上升。气相氢含量的增加,会使聚合物的活性增加、乙烯摩尔含量下降、熔点上升、结晶度上升、熔融指数上升。研究发现一段法聚合生成的聚丙烯是由丙烯等规均聚链段与乙丙无规共聚链段组成。虽然其聚集态为均相结构,但抗冲击性能更好,光泽性能也显著提高。随着乙丙共聚物中乙烯含量的增加,乙丙共聚物的光泽度和抗冲性能同时增加。在0.02bar氢气和0.60bar乙烯含量下聚合制备了光泽度优异(102.7%)、冲击性能良好(8.43 KJ/m2)的聚丙烯。(2)通过二段法聚合,在第一段均聚的基础上,考察了第二段共聚阶段的乙丙气体比例、氢气含量及反应时间对聚丙烯合金的分子链结构、凝聚态结构、力学性能的影响。实验结果表明:共聚阶段乙丙比例的上升会增加聚合反应活性,增加聚合物的乙烯含量、结晶度和分子量。由于在高乙烯含量下更多的乙烯聚合生成了聚乙烯,因此聚合物的橡胶相含量降低。氢气含量的增加会增加聚合反应活性和聚合物的橡胶相含量,降低聚合物的乙烯含量、结晶度和分子量。反应时间的增加会降低聚合反应活性,增加聚合物的橡胶相含量、乙烯含量和分子量。研究发现高乙丙比例下生成的聚合物是聚丙烯、乙丙共聚物、聚乙烯的原位共混物。力学性能测试结果表明随着共聚阶段乙烯含量的增加,聚合物的弯曲性能降低,抗冲性能先增加后下降再增加。在共聚气体乙丙比例为1:2下聚合制备了弯曲性能优异(29.43MPa)、有抗冲击性能(6.67KJ/m2)的聚丙烯。(3)研究了 PP/EPR/PE三元共混物中聚乙烯的密度和含量对共混物的结晶行为、微观结构、光泽度和力学性能的影响。实验结果表明:PP/EPR/PE三元共混物中PE含量的增加对PP球晶尺寸的影响不大,但会使分散相(EPR+PE)的尺寸增大;PE的密度越低,球晶尺寸越小,但对分散相尺寸的影响不大。研究发现共混物的刚性与其整体模量的大小及结晶度有关,共混物的韧性与其分散相的尺寸及结构有关,分散相尺寸处于2.5-3.0μm之间时,共混物的韧性最佳。共混物的光泽度与其球晶尺寸及分散相的尺寸结构有关。基于对光泽度的分析,提出了核壳结构对光泽度的影响模型。分散相结构越均一,光的散射能力越弱,能量消耗越少,共混物的光泽度越高。通过PP/EPR/PE三元共混物表征测试与分析发现,通过调控PP/EPR/PE共混物中聚乙烯的密度和质量含量,可以调控聚丙烯的刚性、韧性、光泽度,拓宽了聚丙烯的应用范围。