聚丙烯接枝馬來酸酐的研制及應用.pdf

1、反應擠出作為聚合物反應性加工的一種技術，把聚合物的化學反應和聚合物的擠出加工有機結合成一個完整的連續(xù)過程，是一門方興未艾的邊緣學科。本文介紹了反應擠出技術的原理以及設備、反應動力學、傳熱方程等。采用反應擠出技術制備PP-g-MAH，并將其成功應用到改性聚丙烯中。 用齊魯石化公司生產(chǎn)的聚丙烯T30S，通過理論分析以及試驗選擇出接枝單體MAH，考察單體用量對PP-g-MAH性能的影響；通過對引發(fā)劑分解溫度、活化能以及接枝過程DSC曲

2、線的分析，選擇引發(fā)劑DCP，考察引發(fā)劑用量對PP-g-MAH性能的影響；用正交實驗法得出合理配方以及加工工藝條件；研究了設備對擠出反應的影響。結果表明，螺桿長徑比大的嚙合型同向旋轉雙螺桿擠出機的反應效果最好；用偏光顯微鏡、DSC和WAXD分析其晶態(tài)性能，發(fā)現(xiàn)聚丙烯接枝MAH(PP-g-MAH)后，熔點降低、結晶度和結晶溫度有所提高，但接枝前后主鏈晶型沒有發(fā)生根本變化；對PP-g-MAH的流變性能分析，結果表明，PP-g-MAH屬于假塑性

3、流體，隨著剪切速率的增大，粘度下降，剪切應力增大，PP-g-MAH的假塑性比純PP的弱，PP-g-MAH對溫度變化不敏感，僅對剪切敏感，將其應用在高分子復合材料中有利于改善材料的加工性能。 分析產(chǎn)品的外觀、密度、流動性能以及接枝率，并與國內(nèi)外產(chǎn)品作對比，自行研制的產(chǎn)品已達到國內(nèi)外同類產(chǎn)品的技術水平。 研究了PP-g-MAH在木纖維改性聚丙烯中應用。PP-g-MAH的流動性和接枝率對木纖維/聚丙烯復合材料的彎曲性能影響很大

4、，PP-g-MAH有合適的流動性才能保證復合材料有很好的彎曲性能；加入PP-g-MAH后，復合材料的流動性提高、拉伸強度提高、斷裂伸長率下降；隨著PP-g-MAH用量的增加，彎曲強度逐漸提高，彎曲模量提高到一定值后，趨向平穩(wěn)；沖擊強度隨著PP-g-MAH量的增加，先是提高，后迅速下降；單獨使用PP-g-MAH比與其他表面處理劑并用的效果好；加入PP-g-MAH后，基體和填料的相容性得到改善，界面結合強度提高，熔體的剪切應力和粘度稍有增大

5、，但同時PP-g-MAH的分子量小，對體系有潤滑作用PP-g-MAH的量增加并沒有導致體系的粘度大幅下降，這仍說明PP-g-MAH對體系的增容效果好。從SEM照片上看，在不加PP-g-MAH的體系中，木纖維和聚丙烯兩相比較明顯，界面光滑。加入表面處理劑后，對改善兩相界面基本也沒有作用。而加入PP-g-MAH后，斷面形態(tài)迥然不同，沒有明顯的界面，木纖維和PP基體纏繞在一起，兩相界面附有模糊、間隔的絲狀物，說明提高了木纖維和PP兩相的相容性

6、。由該木塑復合材料制備的汽車內(nèi)裝飾板材的性能達到標準要求。 還研究了PP-g-MAH在碳酸鈣/聚丙烯中應用。加入PP-g-MAH會提高復合材料的流動性、拉伸強度、沖擊強度和彎曲模量。從流變性能上分析，PP-g-MAH加入后，同一剪切速率下，熔體的剪切粘度和剪切應力變小，但加入PP-g-MAH的量對熔體的粘度影響不大，由此可見，PP-g-MAH的增容效果與一般的填料處理劑不同，它既能提高兩相界面的粘結作用，又能起到界面潤滑作用。碳

7、酸鈣填充聚丙烯后，結晶溫度提高，結晶度提高。這是由于碳酸鈣對聚丙烯有異相成核作用，加入PP-g-MAH后使碳酸鈣的成核作用下降，結晶度降低，但比純PP的結晶度高。在熔融態(tài)，PP-g-MAH起到增塑作用。在固態(tài)，PP-g-MAH分子鏈的非活性鏈段能與基體的高分子鏈段形成共結晶，形成較強的界面結合，提高復合材料的強度和彎曲模量。添加PP-g-MAH，在增強整個PP/CaCO3復合材料的極性同時，也增強了材料表面與底漆的相容性，這樣就改善了P