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聚丙烯的表面改性已经成为其功能化应用的必要手段,在保持聚丙烯本身高强度、韧性好、耐溶剂腐蚀、耐酸碱、质轻价廉等优异性能的同时,赋予其优良的表面性能已经成为聚丙烯材料一个重要发展方向。在众多表面改性方法中,利用表面涂覆于材料表面进行改性的方法方便、实用,为进一步功能化应用奠定了基础。
以丁酮为溶剂,研究了不同工艺条件下EVA共聚物的水解反应,制备了不同水解度的EVOH试样,并进行了红外、核磁和DSC表征及水解度、接触角的测定。考察了六种NaOH/VA摩尔比、反应时间和反应温度对水解度的影响。结果表明:反应温度70℃,保持反应时间为2h,随着NaOH含量的增大,水解度增大,当NaOH/VA摩尔比为2:1时,水解度为94.6%,在随着摩尔比的升高,水解度为95%左右,基本趋于不变;保持NaOH/VA摩尔比为2:1,随着反应时间的延长,水解度逐渐增大,2h后水解反应趋于平衡,水解度为94% 左右。测试表明,EVA共聚物水解度的增大,羟基含量变大,使聚合物熔点升高,当水解度为95.6% ,熔点由64℃升高到94℃,极性基团的引入,对水接触角由81°下陴到73°,固体表面自由能37.9mJ/㎡升高到41.9mJ/㎡。探讨出了EVA共聚物水解反应的最佳实验条件。
以EVA共聚物、水解产物EVOH为第一组分,氯化聚丙烯为第二组分,配制表面涂层材料。初步探讨了不同有机溶剂对组分的溶解情况,从溶解度理论、溶剂表面张力和溶解性能对提高聚丙烯表面极性等方面考虑,选择甲苯—二甲苯—异丙醇按体积比为90:5:5作溶剂;考察了不同EVA/EVOH质量比和EVOH中的—OH含量对粘结性能的影响,及加入附着力促进剂氯化聚丙烯后对聚丙烯表面漆膜附着力的影响。结果表明:水解度为43.4%的EVOH,EVOH/EVA质量比为0.8,固含量3%配制的表面涂层材料,其剪切粘结强度最大为0.789MPa;氯化聚丙烯(氯含量25%)含量1%,按照国家标准划格法测试,附着力有很显著的提高,能达到要求,并研究了CPP提高PP与涂料附着力的机理。
最后,本文研究了不同溶剂和不同附着力促进剂对聚丙烯表面极性的影响,对表面涂覆方法提高聚丙烯表面极性的机理也作了探讨。