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聚丙烯是一种综合性能优良的通用塑料,由于它是通过Ziegler-Natta催化体系聚合的,因而不能产生次级活性中心,只有线性链结构,导致其熔体强度低和耐熔垂性能差等缺点;熔融状态下,聚丙烯没有应变硬化效应。同时,聚丙烯的软化点和熔点接近,温度超过熔点后熔体强度迅速下降,导致热成型时制品壁厚不均,挤出、涂布、压延时出现边缘卷曲、收缩,挤出发泡时泡孔塌陷等问题。本文采用敏化辐照法对普通聚丙烯树脂进行改性,制得了高熔体强度聚丙烯,从而拓宽了聚丙烯的应用范围。研究了原料树脂的种类、敏化剂的种类和含量以及辐照的剂量对熔体强度、敏化辐照聚丙烯体系凝胶含量和熔体流动速率的影响。同时运用IR、GPC、DSC、DMA、X射线衍射、偏光显微镜、毛细管流变仪、转矩流变仪、力学性能测试等手段对不同敏化剂含量(即不同熔体强度)的辐照聚丙烯体系进行了测试与表征。IR分析表明:辐照产生的大分子自由基与两官能度的敏化剂反应,使聚丙烯产生了支化结构;支化度测试的结果进一步证实了IR分析的结论。GPC测试表明:随着敏化剂的加入,辐照聚丙烯的数均分子量逐步增加,分子量分布逐渐变窄,重均分子量在敏化剂含量为0.6%时达最大。X射线衍射、DSC、偏光显微镜分析表明:敏化辐照后,聚丙烯的结晶结构未发生变化,仍为单斜晶系的α晶型;随着敏化剂含量的增加,聚丙烯球晶<WP=4>尺寸不断减小;结晶度变化不大,结晶速度加快,结晶温度随着敏化剂含量的增加先增加后变化不大。DMA测试表明:敏化辐照聚丙烯在低温部分出现的次级转变可能与支链分子的运动有关。力学测试表明:随着敏化剂含量的增加,辐照聚丙烯的拉伸性能和冲击性能均呈先快速上升后缓慢下降的趋势;而随着辐照剂量的增加,拉伸强度近似呈线性增加,冲击强度总体变化不大。熔体流变性能测试显示:敏化辐照后,聚丙烯熔体的抗张强度大大提高,同时熔体对温度的敏感性有所增强,敏化剂含量在0.2～0.8%之间的聚丙烯辐照体系,其加工性能良好。