论文部分内容阅读
高密度聚乙烯/尼龙6(HDPE/PA6)共混体系由于在成型加工过程中,通过一定的组分配比,以及设置一定的加工工艺条件,可以使PA6在HDPE中形成层状结构应用于各类中空包装容器。但是由于HDPE和PA6本身在热力学上为不相容体系,在目前所研究的HDPE/PA共混体系中,相当多的精力都投入到寻找一种很合适的相容剂的工作上。
在本研究中,在HDPE分子链先与TMI反应生成HDPE-g-TMI共聚物,然后CL在HDPE-g-TMI共聚物活性反应点原位聚合生成PA6,以制备HDPE-g-PA6接枝共混物。研究利用HAKKE转矩流仪熔体力矩变化,以及对所制备的接枝共混物进行红外表征,讨论了在HDPE与TMI接枝反应过程中,不同反应性共混条件对TMI在HDPE上发生接枝反应时接枝率与接枝效率的影响,以及在CL在HDPE-g-TMI分子链上发生PA6原位聚合反应生成HDPE-g-PA6接枝共混物中,不同CL添加量与原位聚合生成PA6时转化率的关系,并利用偏光显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪、DCS和DTA对HDPE-g-PA6的微观相态结构、结晶以及热性能进行了研究。研究发现：
1.在HDPE-g-TMI接枝共聚物制备过程中,保持St含量不变时,当加入一定量的TMI后,一定的共混时间后,共混物熔体力矩均有一定程度的升高,并且随着TMI含量逐渐增加,其反应峰的峰值出现的位置逐渐推迟；对共混反应的产物进行红外分析发现TMI已在HDPE上成功的接枝；在接枝共混过程中,当TMI含量逐渐增大时,接枝率[TMI]。(mmol/g)也逐渐增大,当加入TMI含量为7.5％时,接枝率达到最大值为0.1012mmol/g;当引发剂DHBP含量较少时(≤0.5％),DHBP含量的增加对TMI接枝率的影响不大,当DHBP的含量较高(>0.5％)时,TMI接枝率呈线性关系增加；随着抗降解剂St含量的增加,HDPE-g-TMI体系中TMI接枝率呈线性关系增加,当St含量为7.5％时接枝率最高为0.4050mmol/g,继续增加St的含量,接枝率反而有所下降；随着加工温度的升高,HDPE-g-TMI体系中TMI接枝率先增加后下降,当加工温度为180℃时,接枝率达最大值为0.3682mmol/g;随着加工转速的升高,HDPE-g-TMI体系中TMI接枝率呈先降低后升高的趋势；
2.在CL在HDPE-g-TMI接枝物上扩链聚合为HDPE-g-PA6共混物的共混反应中,在反应至400-500s时,出现共混反应的反应峰,利用红外光谱对共混反应物表征证明在HDPE分子链上有PA6聚合物生成；增加共混反应时CL的质量比,CL在接枝反应中转化为PA6支链分子的转化率反而有所降低；对接枝共混物的XRD分析发现,HDPE中接枝PA6后,HDPE的110面的峰位置向大角度方向偏移,晶面间距变小；对接枝共混物的AFM分析发现,PA6由于接枝在HDPE上,均匀的分布在HDPE连续相中；对HDPE-g-PA6共聚物的DSC分析发现,DSC曲线上只有对应于HDPE的105℃处的一个冷却结晶峰,对应与PA6的结晶峰完全消失了；对接枝共聚物的DTG分析发现,HDPE-PA6接枝共混物的最大热分解温度、分解起始温度和分解终止温度均较HDPE和PA6的均有所增加,表现为分解过程变得缓慢。