聚丙烯及氯化聚丙烯接枝改性研究

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聚丙烯(PP)是最具发展前途的热塑性高分子材料之一,但是,由于它是非极性聚合物限制了其使用。为了提高其极性,需对其改性。氯化聚丙烯(CPP)是聚丙烯氯化改性的产物,其应用广泛。但是目前市售产品的CPP性能有某些缺陷,主要表现在粘附性能差、透光度低、易变色等,限制了其应用。必须对CPP改性,提高其性能,使之满足涂料、油墨和胶粘剂的需要。 本文用双螺杆挤出机分别研究了加入助剂和不加助剂的马来酸酐(MAH)以及MAH和苯乙烯(St)对PP的熔融接枝改性。采用正交实验优化了熔融接枝工艺条件。系统研究了单体MAH、St、引发剂过氧化二异丙苯(DCP)和助剂用量对MAH接枝率以及PP降解和交联的影响,并对其影响因素作了分析。用红外光谱(FTIR)表征了产物结构,用滴定的方法测定了接枝率(G),用熔融指数(MI)来表征PP的降解程度,用凝胶率(Ge)来表征PP的交联程度。分析了MAH接枝的机理以及PP的副反应机理,提出了PP交联机理,分析了助剂抑制PP降解和交联的机理以及St的作用机理。研究结果表明助剂不仅能降低PP降解和交联,同时也提高了MAH的接枝率。研究发现采用双单体和助剂接枝改性PP更进一步提高了PP的性能,扩大了其应用领域。 本文分别研究了不同反应条件下PP的氯化改性和马来酸接枝的聚丙烯(MAH-g-PP)的氯化改性,研究了反应温度、反应时间、氯气流动速率、PP浓度以及引发剂过氧化二苯甲酰(BPO)对氯化度的影响,得出了较佳的工艺条件。提出了氯化改性等规PP的机理,拟合出了CPP和氯化MAH-g-PP的氯化度与熔点的关系模型;研究了各因素对MAH-g-PP的氯化度以及氯化速率影响。研究结果表明氯化MAH-g-PP的性能比CPP性能得到更进一步的提高,该改性产品能满足涂料领域的需要。 本研究采用一种多官能团单体作为接枝单体,同时加入了复合稳定剂对CPP进行改性,得到改性的CPP产品;研究了反应温度、反应时间、引发剂和接枝单体AS等对接枝率、附着力、透光度以及层压强度的影响;采用扫描电镜表征了改性前后CPP的粒子形态;研究了各因素对单体接枝改性CPP的聚合速率的影响。实验结果表明,改性后CPP的性能得到提高,达到油墨级要求。同时提出了单体接枝CPP的动力学模型。 本文采用MAH接枝改性CPP,研究了反应温度、反应时间、MAH以及BPO的量对MAH接枝率的影响,采用FTIR表征了其结构,优化了其工艺,提出了MAH接枝CPP的机理;研究了各因素对MAH接枝聚合
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