反應(yīng)性相容劑制備及其對(duì)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(bǔ)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(jī)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(tuán)，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(duì)聚合物性能的影響，并通過對(duì)此類相容劑的相容效果進(jìn)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(tuán)(-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(hù)官能團(tuán)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(duì)其進(jìn)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(duì)不同反應(yīng)條件下所得產(chǎn)物的性能進(jìn)行研究。對(duì)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(tuán)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(shí)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(huì)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(duì)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(hù)反應(yīng)后得到側(cè)鏈上含有氨基官能團(tuán)的聚丙烯改性聚合物;單體用量對(duì)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(diǎn)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(duì)制備的產(chǎn)物進(jìn)行組分分析，結(jié)果證實(shí)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(gè)分子

6、鏈上的官能團(tuán)含量增多。流變分析的結(jié)果表明:P(St-co-TMITBC)和PS-co-NH2的儲(chǔ)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(duì)PP/PS共混物相形態(tài)、流變性能、動(dòng)態(tài)熱力學(xué)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(duì)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