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本文以LDPE膜为基材,二苯甲酮为主要光敏剂,丙烯酸为主要单体,系统研究了不同条件下的光接枝聚合特点,用紫外光分光光度计跟踪测定了光敏剂在基材中的扩散及其光还原过程的基本参数。系统研究了接枝过程中的交联现象,分析了凝胶的结构与组成并对机理进行了探讨;考察了接枝物的力学性能、热降解、热氧降解特征、表面改性效果以及接枝链在基材中的分布等,以期对该改性方法有一个全面的了解。 实验结果发现:光敏剂在LDPE中的扩散系数随其自身浓度升高而降低,数值约为0.8~2.0×10-12m2.sec-1。滤掉远紫外光时光敏剂BP半衰期大大提高,但受温度影响不大,光还原反应能使膜产生不同程度的交联,并有苯频哪醇生成;而在实际的接枝反应中,BP的光还原速率较直接光照时低。 两步法气相光接枝聚合过程早期接枝率上升较快,后来则逐渐变慢;短时间内保留远紫外光辐照时接枝率明显高于滤掉远紫外光时的接枝率,长时间(>5min)二者几无差别;温度对接枝反应速率有较大影响。 在液相光接枝中由于所加反应液量一定,反应一般是在较短的时间内完成。其基本规律与气相短时间反应相似,并且在一步法接枝过程中保留远紫外光照时采用反面光照减轻光敏剂的屏蔽作用后可获得较高的接枝率。 接枝过程大大促进了基材的交联,这种促进作用会因接枝率的提高、光敏剂含量的上升、保留远紫外光等因素而被强化;红外光谱分析表明大部分的接枝链留在了凝胶中,并且接枝物凝胶有比纯LDPE膜略高的结晶度和比直接光交联膜更低的膨胀率。 接枝物在低温时热降解速率高于纯LDPE膜而高温时略低(光敏剂含量提高会强化这一效应),而热氧降解速率则始终偏低;远紫外光的存在会促进接枝物的降解。 LDPE膜接枝丙烯酸以后,其拉伸强度和断裂伸长率都有所降低,而弹性模量则略有升高,远紫外光的存在、光敏剂含量的增加及温度的升高都会使这一趋势增强。北京化工大学硕士学位论文 接枝丙烯酸后LDPE膜表面的亲水性有所提高,相比较而言,气相接枝效果普遍较差,而在液相接枝中,保留远紫外光的短时间反应效果好于滤掉远紫外光的长时间反应,并且选择适当的单体浓度与光敏剂含量对改善其表面亲水性都是必要的。 接枝物可被阳离子型染料染色,并且膜由于两面接枝不均匀而变卷、发皱,厚度、表面积也都有所上升。关键词LDPE,二苯甲酮,丙烯酸,光接枝,光还原,交联