论文部分内容阅读
聚丙烯(PP)是一种应用广泛、性能优良的通用高分子材料,在工业应用过程中常添加无机填料进行改性,但由于聚丙烯与无机填料之间有极性的差异,导致其不能很好地相容,从而影响了产品的性能,限制了其应用,因此解决相容性成为问题的关键,通常解决方法是加入马来酸酐接枝物。本文以工业化生产为目标,研究了熔融接枝法制备马来酸酐接枝聚丙烯的工艺条件,并考察了所制备的马来酸酐接枝聚丙烯对玻纤增强聚丙烯性能的影响。首先,以SHJ-20挤出机为反应挤出设备,考察了不同引发剂体系对马来酸酐的接枝率的影响,从而确定了过氧化二异丙苯为较优引发剂。进而考察了马来酸酐、引发剂以及第二单体苯乙烯的添加浓度对马来酸酐的接枝率的影响规律,从而确定了实验室的SHJ-20挤出机上制备马来酸酐接枝聚丙烯的最优原料配比为PP:MAH:DCP:St=100:4.5:0.3:2,产品的马来酸酐接枝率为1.45%。其次,以实验室小试所优化的工艺为基础,设计了16组制备工艺,在工业生产装置SHJ-75挤出机上进行工业化生产试验。以接枝率和产品颜色为考察指标,确定了较优的工艺参数,但是所制备的马来酸酐接枝聚丙烯在工业应用过程中出现气味较大的问题。在此基础上,进一步调整和优化原料配比,制备出色泽较白,气味较小,接枝率较高的马来酸酐接枝聚丙烯。确定了SHJ-75挤出机的最优原料配比为:PP:MAH:DCP:St=100:1.2:0.4:2.5;主机温度依次为140℃,170℃,190℃,190℃,190℃,190℃,190℃,190℃,190℃,210℃,210℃,170℃,180℃;主机和喂料转速都为18Hz。产品性能指标如下:马来酸酐接枝率为1.09%,熔指为96g/min。最后,对所制备的马来酸酐接枝聚丙烯的应用性能进行了测试。考察了其对玻纤增强聚丙烯力学力学性能、结晶性能以及结晶动力学的影响规律。结果表明,所制备的马来酸酐接枝聚丙烯能够明显改善玻纤增强聚丙烯的力学性能,尤其是抗冲击性能,冲击强度从33.8J/m提高到52.7J/m,提高了55.9%。但对于结晶性能影响不大。结晶动力学的结果表明马来酸酐接枝聚丙烯的的加入没有改变玻纤增强聚丙烯的成核生长方式。