聚乙烯接枝马来酸酐及其增容增韧与粘结性能研究

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本文采用熔融法研究了线性低密度聚乙烯(LLDPE)在双螺杆挤出机中接枝马来酸酐(MAH)的反应规律,探索了MAn单体用量、引发剂用量、螺杆转速、交联促进剂、预交联抑制剂等对产物接枝率和熔体流动速率的影响,从而得到的线性低密度聚乙烯接枝马来酸酐(LLDPE-g-MAH)的最佳工艺配方为:MAH:2.0%,TBPB:0.15%,螺杆转速:60rpm,交联抑制剂用量:0.15%,接枝促进剂用量:6%。分别采用红外光谱仪、凝胶色谱仪、差示扫描量热仪、万能拉力机等对LLDPE-g-MAH产物进行了物化性能表征,结果表明,MAH主要以单分子的形式接枝到了LLDPE上,少量以MAn低聚物的形式接枝到LLDPE上;以化学滴定法测得的MAn接枝率为1.52%;接枝产物的结晶温度与熔融温度相比于原料LLDPE略有下降;随着接枝率的升高,接枝物的拉伸强度逐渐升高,断裂伸长率和流动性能呈下降趋势。将LLDPE-g-MAH作为EVA/POE/AL(OH)3共混物的相容剂,研究了LLDPE-g-MAH对EVA/POE/AL(OH)3的加工性能、力学性能以及阻燃性能的影响。结果表明,添加LLDPE-g-MAH后共混物的挤出性能得到显著改善,力学性能明显提高;LLDPE-g-MAH接枝率越高,共混物的相容性越好,力学性能越佳。将LLDPE-g-MAH作为PA66/LLDPE/Mg(OH)2共混物的增韧增容剂,研究了LLDPE-g-MAH对共混体系的加工性能、力学性能、冲击性能及吸水性等性能的影响。结果表明,接枝物对共混体系有很好的增容作用,其综合性能得到明显得到改善。当PA66/LLDPE/Mg(OH)2共混物比例为60/40/30,LLDPE-g-MAH用量达到10份时,共混物吸水率降低了36.6%;干态时的拉伸强度提高了5.9%,断裂伸长率提高了27.2%,湿态时的拉伸强度提高了2.4%,断裂伸长率提高了45.1%;干态时的冲击强度提高了29.3%,湿态时的冲击强度提高了66%;干态时的弯曲强度提高料36.3%。根据T型单搭接拉伸剪切强度试验标准,考察了不同接枝率的官能化产物(LLDPE-g-MAH)对碳钢表面粘结性能的影响。结果表明:当LLDPE-g-MAH的接枝率为1.46wt%左右时,LLDPE-g-MAH与碳钢的粘结性能最好,拉伸剪切强度可达11.24MPa左右,搭接界面的破坏形式是内聚破坏,显著提高了LLDPE与碳钢界面之间的粘结性。
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