无约束方向压力诱导流动加工技术显著提升等规聚丙烯/丙烯-乙烯共聚物共混物的力学性能

本研究针对等规聚丙烯（iPP）冲击强度低、工程应用受限的问题，通过无约束方向压力诱导流动（PIF）加工技术，制备了iPP/丙烯-乙烯共聚物（PEC）共混物。结果表明，PIF处理后的iPP/PEC 80/20共混物缺口冲击强度达66 kJ/m2 （提升30倍），拉伸强度和杨氏模量分别提高至31 MPa和890 MPa。该技术通过取向晶体结构和减小相域间距实现力学性能协同提升，为高性能聚合物共混材料开发提供了新思路。

　　

等规聚丙烯（iPP）作为通用塑料之王，却因脆性大、抗冲击性差在工程领域屡遭“冷遇”。传统增韧方法往往以牺牲拉伸强度为代价，如同“拆东墙补西墙”。如何打破这一“强度-韧性”悖论，成为高分子材料领域的“圣杯”难题。中国某高校研究团队独辟蹊径，采用无模具限制的压力诱导流动（PIF）加工技术，在120℃下对iPP/丙烯-乙烯共聚物（PEC）共混物进行塑性变形，最终获得的iPP/PEC 80/20材料不仅冲击强度飙升至66 kJ/m²
，拉伸强度也逆势增长至31 MPa，相关突破性成果发表于《Polymer》。

研究团队运用差示扫描量热法（DSC）分析热力学行为，扫描电镜（SEM）观察相形态，结合小角X射线散射（SAXS）和广角X射线衍射（WAXD）解析晶体结构，并通过动态力学分析（DMA）评估粘弹性。所有试样均取自PIF处理后的橄榄矩形区域（75%压缩应变），确保数据可比性。

Simultaneous improvements in notched Izod impact strength and tensile strength
研究发现PIF处理使iPP/PEC 80/20缺口冲击强度达66 kJ/m²
，是纯iPP的30倍。拉伸测试显示其强度提升至31 MPa，杨氏模量达890 MPa，实现“鱼与熊掌兼得”。SEM显示PEC相域间距缩小，SAXS证实晶体取向度提高，WAXD则发现晶粒尺寸减小，这些微观结构变化共同促成力学性能飞跃。

Conclusions
研究证实无约束方向PIF加工能同步提升iPP/PEC共混物的冲击与拉伸性能。DSC表明该工艺不影响材料热稳定性，而SEM/SAXS/WAXD联合分析揭示其机理：取向的晶体片层堆叠、减小的PEC相域间距和晶体尺寸共同作用。这种简易高效的加工技术为开发高性能聚合物共混物开辟了新途径。

该研究的创新性在于突破传统PIF必须模具约束的思维定式，首次实现无约束加工。其意义不仅在于创纪录的66 kJ/m²
冲击强度，更开创了“一步法”协同增强的新范式。正如文中所言，这种技术有望推广至其他聚合物体系，对汽车保险杠、医用器械等需要高强高韧材料的领域具有重要应用前景。