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聚氯乙烯(PVC)作为五大通用塑料之一,不仅具备优异的耐化学腐性、耐磨损性、阻燃性、电绝缘性,而且有着可加工和原料成本低廉等优点,广泛应用于电线电缆、医疗器械、玩具、食品包装以及建筑材料等方面。PVC制品在加工过程中通常需要添加大量增塑剂来改善其使用性能。由于制品的增塑剂在长期使用过程中可能会存在溶出、迁移、挥发等问题,不仅会造成制品性能下降,而且对环境和人体有一定毒害作用。近年来,通过化学改性方法将增塑剂共价连接到PVC分子链上以避免增塑剂迁移的策略已经成为研究热点。化学改性的内增塑PVC材料具有较好稳定性与低迁移性,在食品包装、玩具和医药器材等领域具有广阔的应用前景。本论文基于胺类长链结构化合物对PVC上的氯原子亲核取代,在PVC分子链上引入脂肪侧链,利用长支链的大体积结构增大PVC链的间距,降低了分子链间的相互作用力,从而可以改善PVC材料的塑性。主要研究内容如下:(1)十八胺增塑接枝改性PVC的制备。选用单官能度的具有长脂肪链结构的十八胺对聚氯乙烯的氯原子进行亲核取代,制备得到了十八胺改性PVC(PVC-C18)材料。利用红外光谱、DSC表征了不同十八胺加入量时得到的PVC-C18的结构,发现当十八胺的加入量为1:30时,得到的PVC-C18的Tg最低,为59.36℃,力学性能测试也表明相比于纯PVC材料,PVC-C18的塑性明显改善。而当十八胺的加入含量继续增大时,长脂肪链会形成微晶结构。由于微晶的存在限制了 PVC分子链的运动,含有微晶结构的PVC-C18拉伸强度和模量下降。(2)不同长度烷基胺接枝改性PVC的制备。选用不同长度的烷基胺(丁胺、辛胺、十二胺)分别制备了改性PVC(PVC-C4、PVC-C8、PVC-C12)材料,对比了不同长度侧链对聚氯乙烯的玻璃化温度和力学性能的影响。结果表明在设置的变量范围下较短侧链对PVC的玻璃化转变温度影响较小,其中PVC-C4的Tg影响不明显。PVC-C4和PVC-C8材料,总体上都表现出较好的塑性效果,辛胺对聚氯乙烯的增塑效果优于丁胺。PVC-C12材料在反应配比1:50的情况下,断裂伸长率达到260.31%,表现出较好的塑性效果。(3)长链脂肪酸酯接枝改性聚氯乙烯的制备。选用含有柔性酯基的长链结构硬脂酸甲酯,利用丙二胺作为活性桥联官能团,首先制备了端胺基的硬脂酸甲酯(AMS)作为增塑改性剂,然后再利用AMS的端胺基(-NH2)对PVC的氯进行亲核取代,制备了长链脂肪酸酯接枝的改性PVC(PVC-AMS)。利用红外光谱(FTIR)、核磁氢谱(1H-NMR)、差示扫描量热仪(DSC)对AMS进行了结构分析,确定了硬脂酸甲酯与丙二胺的最佳反应配比为1:1.75。再将所得AMS改性剂与PVC反应,制备一系列不同接枝程度的PVC-AMS。结果表明,所制备的内增塑PVC-AMS的玻璃化转变温度明显降低,当AMS加入量为1:30时,Tg最低可降至为42.66℃,断裂伸长率达到323.52%,表现较好的塑性效果。并且耐溶剂迁移性测试表明PVC-AMS基本无迁移性。