论文部分内容阅读
本文以过氧化二异丙苯为引发剂,用反应挤出法制备了甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)官能化的聚丙烯(PP-g-GMA)。重点研究了单体浓度、引发剂浓度、助剂的添加对PP-g-GMA的接枝率、接枝效率和熔体流动速率的影响以及官能化聚丙烯的结晶行为。实验结果表明:当过氧化二异丙苯(DCP)含量一定时,随着单体含量的增加,接枝产物的接枝率出现了一个峰值;当GMA单体浓度固定时,PP-g-GMA的接枝率随着引发剂含量的增加而增加,接枝效率也逐渐增大;加入助剂苯乙烯后,PP-g-GMA的接枝率和接枝效率有显著的增加。采用示差扫描量热法(DSC)测定了官能化聚丙烯的结晶行为。实验结果表明:接枝前后的PP的结晶温度和熔融温度均有显著的变化,结晶温度升高了13～15℃,熔融温度升高了11～13℃,结晶焓和熔融焓也有明显的增加。由Avrami方程算得的等温结晶动力学参数可以推知,接枝使聚丙烯的结晶速率明显提高,接枝上的GMA链段起到了成核剂的作用。以官能化聚丙烯(PP-g-GMA以及PP-g-MAH)和端氨基液体丁腈橡胶(ATBN)作为反应型增容剂,采用反应共混的方法,制备了NBR/PP热塑性弹性体,并研究了热塑性弹性体的形态、结构与性能。主要结果如下:1.采用红外光谱法证实了端氨基液体丁腈橡胶和PP-g-GMA间的反应。2.采用透射电子显微镜观察了NBR/PP共混物的微观形态,结果表明,NBR/PP共混物体系中除了含有直径约为100nm的小橡胶相粒子外,还有直径为几微米甚至几十微米的大橡胶相粒子存在;对于NBR/PP-g-GMA/PP共混体系,共混时间没有对微观形态产生显著的影响,原因在于GMA和ATBN间的反应活性太低;增容剂PP-g-MAH含量同样没有对共混物的微观形态产生显著的影响,主要原因在于PP-g-MAH的接枝率过低。3.研究共混物的力学性能发现,增容剂的加入使共混物的性能有明显的提高,这表明接枝聚丙烯与丁腈橡胶之间化学反应的引入明显地改善了两相间的相容性;但随着共混时间的增长,共混物的力学性能并没有明显的提高,甚至还出现下降的趋势,这是由于在反应共混的过程中,聚丙烯发生了降解。4.(1)反应时间和增容剂含量对共混物的结晶温度、熔融温度和结晶度没有明显的影响;(2)反应共混没有对共混物的结晶结构产生明显的影响,只是结晶度有所下降;(3)共混物的结晶过程由成核控制,而且共混物中聚丙烯的成核方式以异相成核为主,晶体以三维球晶生长为主。Avrami方程可以很好的描述NBR/PP-g-MAH/PP和NBR/PP-g-GMA/PP共混物的等温结晶动力学。5.NBR/PP共混体系为典型的部分相容体系,这说明增容体系发挥了较好的增容作用,起到了改善两相界面粘结力和提高力学性能的作用,另外,共混物的储能模量与接枝聚丙烯的储能模量相比有显著的降低,表明聚丙烯在反应共混过程中发生了降解。