聚丙烯接枝己内酯型增容剂的合成及其共混增容应用-心理技术与应用.pdfVIP

第３１卷 第７期 应 用 化 学 Ｖｏｌ．３１Ｉｓｓ．７ ２０１４年７月 　　　　　　　ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＰＰＬＩＥＤＣＨＥＭＩＳＴＲＹ　　　　　　　 Ｊｕｌｙ２０１４ 聚丙烯接枝己内酯型增容剂的合成及其共混增容应用 ａ ｂ ｂ ａ ｂ 朱　健 　王晓艳　刘靖宇　童跃进 　李悦生 ａ （福建师范大学化学与化工学院　福州３５００００； ｂ中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室　长春 １３００２２） 摘　要　以含悬挂羟基的聚丙烯为引发剂，辛酸亚锡为催化剂催化己内酯开环聚合，成功制备了一系列支链 为聚己内酯的功能化接枝聚丙烯，并通过核磁共振、红外光谱、示差扫描量热（ＤＳＣ）和广角 Ｘ射线衍射 （ＷＡＸＤ）等技术手段对聚合物进行了明确的结构表征。研究了反应温度和时间对接枝反应的影响，结果表 明，最佳反应温度为９０℃，通过改变接枝时间可以调控己内酯链段的长度。将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，并通过扫描电子显微镜（ＳＥＭ）观察的方法考察了该增容剂对共混体系 的影响。ＳＥＭ显示增容剂的加入显著地降低了界面张力，减小了分散相的尺寸，增强了界面的粘结性。 关键词　聚丙烯，溶液接枝，己内酯，共混增容剂 中图分类号：Ｏ６３１　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　文章编号：１００００５１８（２０１４）０７０７７００８ ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０９５．２０１４．４００４３ ［１］ 聚烯烃是世界上产量最大、应用最广泛的高分子材料 。目前，全世界每年的聚烯烃产量已经达到 ８ ［２］ １０吨，约占高分子材料总量的５１２％ 。聚丙烯（ＰＰ）作为五大通用塑料之一，其原料来源丰富，价格 低廉，易加工成型，且具有较高的机械强度，优良的耐热性，较好的抗腐蚀性和电绝缘性，因而被广泛应 用于工农业生产和日常生活等诸多领域。与此同时，仅具有碳和氢两种元素的ＰＰ属于非极性聚合物， 它所具有的非极性大分子链以及半结晶性使材料表面自由能非常低，很难与极性聚合物或无机填料进 行共混和杂化。非极性本身也导致了其亲水性、着色性、抗静电性较差，限制了其在许多领域的应用。 ［３９］ 接枝改性的方法不仅可以保持ＰＰ本身具有的优良性质，而且可以赋予材料极性，拓展其应用范围 。 ＰＰ的接枝改性就是在其大分子链上引入适当的支链，利用支链的极性和反应性，改善其性能上的不足。 ［１０１１］ ［１２１３］ 通常可用来接枝的单体主要有马来酸酐（ＭＡＨ） 、丙烯酸及其酯类衍生物 、异氰酸酯类化合 物［１４１５］和苯乙烯［１６１７］等。 由于聚丙烯本身是化学惰性的，在一般条件下很难通过化学反应进行接枝改性。通常需要提供高 能量（如加热、等离子体或辐照等）使稳定的Ｃ—Ｈ键断裂，产生聚丙烯大分子自由基，该自由基与反应 体系中的极性单体发生加成反应，从而实现极性基团或者极性链段的引入，改善其性能。例如，麦堪成 ［１８］ 等 在１８５～１９０℃条件下，通过熔融接枝的方法，成功地将丙烯酸接枝到聚丙烯上，并研究了其对聚 ［１９］ 丙烯材料机械性能的影响。孙义明等 通过水性体系中紫外光引发的方法，在ＰＰ膜表面接枝了丙烯 ［２０］ 酸，并考察了光敏剂、单体浓度、光照时间以及反应温度对接枝率的影响。ＴａｋａｓｈｉＥｎｄｏ等 运用“ｂ