反應(yīng)性相容劑制備及其對聚丙烯-聚苯乙烯共混增容研究.pdf

1、通過兩種或多種已有聚合物的混合而得到物理性能互補的高分子材料是聚合物工業(yè)中簡單通用的方法。但是大多數(shù)的聚合物之間都是互不相容的，通過簡單的機械混合很難獲得高性能的聚合物共混材料，因此需要在共混過程中加入或生成相容劑，降低不相容聚合物間的界面張力以改善共混物的相容性。其中，反應(yīng)型相容劑可以使聚合物在混合的過程原位生成接枝、嵌段或交聯(lián)聚合物而備受關(guān)注。
　　異氰酸酯和氨基都是極性官能團，它們之間的反應(yīng)比較活潑，可以作為反應(yīng)型相容劑用于

2、不相容聚合物的共混相容研究。本文制備了異氰酸酯和氨基功能化聚丙烯和聚苯乙烯反應(yīng)型相容劑，并應(yīng)用于PP/PS共混相容體系。研究不同的反應(yīng)條件對聚合物性能的影響，并通過對此類相容劑的相容效果進行探討，以期為反應(yīng)型相容劑及聚丙烯/聚苯乙烯共混體系的相容研究提供參考。
　　用溶劑熱法將含有異氰酸根官能團(-NCO)的極性單體3-異丙烯基-α，α'-二甲基芐基-異氰酸酯(TMI)和含氨基保護官能團的單體{1-甲基-1[3-(1-甲基乙烯基)

3、苯基]乙基}-氨基甲酸1，1-二甲基乙酯(TMITBC)引入聚丙烯(PP)，對其進行功能化接枝改性。成功制備了含異氰酸酯和氨基功能化聚丙烯，并對不同反應(yīng)條件下所得產(chǎn)物的性能進行研究。對異氰酸根功能化聚丙烯的研究結(jié)果表明:將異氰酸酯官能團成功地引入到PP主鏈上，苯乙烯(St)作為共單體能有效提高TMI的接枝率并抑制PP的降解。接枝率隨TMI、St含量及反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間的增加先增大后減小，隨引發(fā)劑(DCP)含量的增加先增加而后趨于穩(wěn)定。隨

4、TMI、St含量的增加，接枝聚合物的粘度不斷增大，而DCP含量的增加則會降低接枝聚合物的粘度。接枝改性后的PP相比于純PP結(jié)晶溫度有所升高，熔融溫度有所降低。對氨基功能化聚丙烯的研究結(jié)果表明:在高溫高壓條件下，TMITBC單體成功引入到PP主鏈上，脫保護反應(yīng)后得到側(cè)鏈上含有氨基官能團的聚丙烯改性聚合物;單體用量對PP接枝反應(yīng)影響較大，隨著TMITBC含量的增加先增加后降低;產(chǎn)物的粘度比純PP低，且隨TMITBC含量的增大而不斷降低，而氨

5、化后粘度又有所增加;接枝產(chǎn)物的熔點比純PP低，結(jié)晶溫度比純PP高。
　　將相同的單體TMI/TMITBC與苯乙烯在高壓反應(yīng)釜中共聚，制備了含異氰酸酯和氨基功能化聚苯乙烯。用傅立葉變換紅外光譜(FTIR)和核磁共振波譜(1H-NMR)對制備的產(chǎn)物進行組分分析，結(jié)果證實了單體與苯乙烯間發(fā)生了共聚反應(yīng)，得到了所需的產(chǎn)物。通過凝膠滲透色譜(GPC)結(jié)合FTIR分析產(chǎn)物的組成分布，結(jié)果表明:隨單體含量的增加，產(chǎn)物的共聚百分含量增大，每個分子

6、鏈上的官能團含量增多。流變分析的結(jié)果表明:P(St-co-TMITBC)和PS-co-NH2的儲能模量、損耗模量和復(fù)數(shù)粘度在低頻都有所增加。
　　將合成的聚丙烯和聚苯乙烯相容劑用于PP/PS共混相容研究。通過對PP/PS共混物相形態(tài)、流變性能、動態(tài)熱力學性能(DMA)、熔融和結(jié)晶溫度的變化分析共混相容效果。用掃描電鏡對共混物斷面形貌觀察表明:相容劑可以明顯提高PP/PS共混的相容性，加入相容劑之后，分散相的粒徑明顯變小，且分布更加