聚烯烃反应挤出接枝MAH和GMA的研究

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通过对聚烯烃进行接枝改性,在非极性的分子链上引入极性或功能性侧基,可以极大地改善聚烯烃与其它材料的相容性,大大拓宽它的应用领域。本文在总结国内外聚烯烃反应挤出研究成果的基础上,选择线性低密度聚乙烯/过氧化二异丙苯/马来酸酐(LLDPE/DCP/MAH)、聚丙烯/过氧化二异丙苯/马来酸酐(PP/DCP/MAH)和聚丙烯/过氧化二异丙苯/甲基丙烯酸缩水甘油酯(PP/DCP/GMA)三种有代表性的反应挤出接枝体系作为研究对象,采用双螺杆挤出机进行了反应挤出接枝研究,考察了引发剂用量、单体用量、螺杆转速、温度、添加第二单体苯乙烯(St)以及给电子体二甲基甲酰胺(DMF)对接枝反应的影响,得到具有较高接枝率、较好熔体流动速率的接枝产物。用红外光谱(IR)定量和定性对接枝产物进行了分析和表征,并用差示扫描量热仪(DSC)对接枝物的接枝率和内部结构进行了分析。在此基础上研究了添加PP接枝物对PP/PA6共混体系力学性能的影响,并用SEM照片对共混物的形态结构进行了分析。 在LLDPE反应挤出接枝MAH的研究中,用红外光谱表征了接枝反应的存在,并得出吸光比与接枝率的关系曲线。接枝率随DCP用量的增加先增大后减小,而熔体流动速率呈下降趋势。随着MAH用量的增加,接枝率先提高后下降,而熔体流动速率则先下降后上升。在一定的温度范围内,温度升高,接枝率也就随之提高。随着螺杆转速的提高,接枝率先提高后下降。用苯乙烯作共单体能够显著提高接枝率,尤其在引发剂用量较低时,St的作用更为明显。 在PP反应挤出接枝MAH的研究中,用红外光谱表征了接枝反应的存在,并且从不同接枝率的红外光谱图上可以看出,随着接枝率的增大,酸酐在1778cm-1处的羰基吸收峰逐渐变大。DMF可以抑制PP的降解,当DMF用量在一定范围内时,也可提高体系的接枝率,但是超过这个范围,接枝率就会下降。接枝率随DCP用量的增大而增大,随MAH用量的增多先增大后减小。在DCP含量较低时,St的加入可以抑制PP的降解,接枝率随着St用量的增加先增大后减小。从PP及PP-g-MAH的DSC温度曲线上可以看出,接枝MAH后的PP相对于纯PP熔点下降而结晶温度上升。在PP-g-GMA的研究中发现,DCP和GMA用量都对接枝反应有较大的影响,接枝率随DCP或GMA用量的增加先增大后减小。
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