PVC氯化原位接枝MAH共聚物的合成、性能及应用

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氯化原位接枝法是制备氯化聚合物的接枝共聚物的一种新方法。该方法以氯气热分解产生的自由基为引发剂,聚合物在进行氯化反应的同时,还可与体系中的单体发生接枝共聚反应,从而引入不同的接枝侧链或将聚合物官能化。其结果赋予接枝共聚物不同的特性,如亲水性、亲油性、增塑性、反应性、相容性、加工性等。 本文通过氯化原位接枝反应对PVC进行改性。PVC在被氯化的同时与体系中的顺丁烯二酸酐单体(MAH)发生接枝共聚反应,使PVC氯化后的产物(CPVC)酐基官能化,其产物氯化聚氯乙烯接枝顺丁烯二酸酐记作CPVC-g-MAH。采用FT-IR和1H-NMR对分离提纯后的接枝产物进行表征,FT-IR谱图中1728.65cm-1处出现的C=O吸收峰以及1H-NMR谱图中δ=5~5.5出现的MAH质子吸收峰均证明产物中生成了CPVC-g-MAH。同时,本文还讨论了反应温度、单体含量、反应时间、膨润时间、DOP含量、氯气流量对产物接枝率以及力学性能的影响,并确立最佳接枝反应条件为:反应温度120℃,反应时间3h,MAH8份,DOP8份,膨润时间12h,氯气流量16.8mmol/min,最大接枝率可达0.95%。 另外,本文以两种带有活性基团的功能高分子,即CPVC-g-MAH以及氯化聚乙烯与丙烯酸-2-羟基乙酯的接枝共聚物(CPE-g-HEA),分别替代CPVC、CPE进行共混。结果发现,CPVC-g-MAH和CPE-g-HEA在高温共混时可发生反应,所得共混物与CPVC/CPE共混体系相比,材料的物理力学性能有较大的变化,其中拉伸强度、冲击强度、凝胶含量明显提高,耐热性和相容性也得到了较大改善;同时还发现,混炼条件对共混体系的力学性能影响较大,加入TDI有利于提高CPVC-g-MAH/CPE-g-HEA的交联效率。
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