聚丙烯接枝脂肪族聚酯共聚物的合成、表征及共混增容应用

来源 :福建师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:dingsiwei2009
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聚丙烯具有显著的优点,如熔点高,拉伸强度和硬度高,化学稳定性好,是应用最广泛的聚合物材料之一,但其本身的非极性特性限制了聚丙烯在很多方面的应用。自从Ziegler-Natta催化剂发现以来,在聚丙烯链上引入极性官能团或者极性链段的研究一直是长期存在的科研热点和技术上的重要课题。它可有效改善聚丙烯的性能,例如,赋予聚丙烯材料亲水性、可着色性、与极性高分子的相容性等,从而提高其附加值。在本论文中我们首先利用二甲基吡啶胺铪催化剂实现了丙烯与极性单体11-碘-1-十一碳烯的共聚合,得到了高分子量、高等规度的悬挂有大量碘基团的共聚物,再利用巯基乙醇与碘基团的亲核取代反应将碘基团转换为羟基,制备了支链含有羟基的聚丙烯。在辛酸亚锡的催化作用下,聚丙烯支链上的羟基可以作为引发位点引发ε-己内酯和L-丙交酯的开环聚合,得到一系列主链为聚丙烯,支链为聚己内酯或者聚丙交酯的功能化聚丙烯,并通过核磁共振氢谱(1H NMR)、红外光谱、示差扫描量热(DSC)和广角X射线衍射(WAXD)对接枝聚合物进行了明确的结构表征。研究了反应温度、单体插入率、反应时间等因素对接枝反应的影响。试验结果表明:接枝反应最佳温度为90℃,控制单体插入率可以调控接枝密度,改变接枝时间可以调控接枝长度。将这两种成功接枝的功能化聚丙烯用做聚丙烯与尼龙-6共混体系的增容剂,并采取扫描电镜(SEM)观察、拉伸试验等方法考察了增容剂对共混体系的影响。SEM照片显示这两种接枝聚合物都能降低共混体系的界面张力,减小分散相的尺寸,增强界面的粘结性。拉伸试验结果说明接枝聚合物的加入显著地提高了共混体系的拉伸强度。接枝聚合物中聚丙烯部分与脂肪族聚酯部分的质量分数越接近1:1时,共混增容效果越明显。
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