HDPE紫外辐照快速官能化及复合材料研究

1、高分子材料科学与工程研讨会H D P E 紫外辐照快速官能化及复合材料研究冉千平k 2 ，吴石山1 # ，沈健( 1 南京大学化学化工学院，南京2 1 0 0 9 3 ；2 江苏省建筑科学研究院，南京2 1 0 0 0 8 )由于聚烯烃的非极性，它与无机填料或极性聚合物的相容性差。在空气中紫外辐照H D P E 和P P ，将含氧基团引入P E 和P P 分子链，改善了与P A 6 6 ，P V A 、C a C 0 3 的相容性材料性能提高【l 羽。但在空气中进行紫外辐照存在着辐照时间长、产生凝胶等缺点。 紫外辐照H D P E 在1 7 2 0c m “ 处的吸收峰增强( 图1 、图2 ) 表明紫外辐照H D P E 分子链 上引入了C = O 含氧基团。对比图l 和图2 可知，在臭氧气氛下紫外辐照H I ) P E 官能化速度显著提高。实现了H D P E 的快速官能化。凝胶分析结果表明。在臭氧气氛下紫外辐照H D P E 不产生凝胶( 表1 ) 。在臭氧气氛下经短时间紫外辐照，H D P E 的亲水性显著改善。F i g 1F n Rs p e c t r ao f H D P

2、 Ei r r a d i a t e di na i ra - U n i r r a d i a t e d , b - 2 41 1 , c - 3 6h 。d - 7 2hF i g 2F r I Rs p e c t r ao f H D P Ei r r a d i a t e di no z o n ea - U n i r r a d i a t e d ，b - 10m i n ，0 - 2 0m i n , d - 3 0r a i nT 出I elG e lc o n t e n to fH D P Ei r r a d i a t e di na i ra n do z o n e随辐照时间的增加，共混体系的拉伸屈服强度提高，而冲击强度先升后降。辐照7m i n时，共混体系的拉伸强度由2 5 5M P a 提高到3 0 3M P a ，冲击强度由6 1J m 提高到4 6 2J m ( 表2 ) 。在臭氧气氛中经短时间紫外辐照，就能在H D P E 分子链上引入较多的含氧基团，从而明显改善与S T C 的相容性，获得增强增韧的共混物。T a b l e2M e

3、c h a n i c a lp r o p e r t i e so fi r r a d i a t e dH D P E S T Cc o m p o s i t e s高分子材料科学与工程研讨会对于H D P E S T C 复合材料，S T C 粒子暴露在断面表面，粒子聚集成团分散差，它与基体 之间的界面清晰，该体系的相容性差( 图3 ( a ) ) 。对于辐照3m i nH D P E S T C 复合材料( 图3( b ) ) ，在断面表面只看到少量的S T C 粒子，大部分S T C 粒子都被基体树脂所包覆，S T C 粒子分散以及它与基体树脂之间的相互作用提高，复合材料的相容性得到改善，从而表现出较好的力学性能。随着辐照时间延长，S T C 粒子的分散性以及辐照I - I D P E 与S T C 粒子之间的相互作用迸一步提高。F i g 3S E Mo f H D P E S T Cb l e n d s ( a ) a n di r r a d i a t e dH D P E S T Cc o m p o s i t e s ( b )参考文献【1 】W uS

4、h i s h a n ，R a nQ i a n p i n g , L i uZ h i m i n , S h e nJ i a n P o l y m e r - P l a s t i c sT e c h n o l o g y & E n g i n e e r i n g ,2 0 0 5 ，4 4 ( 8 9 ) ：14 6 7【2 】吴石山，冉千平，罗艳玲，沈健高等学校化学学报，2 0 0 5 ，2 6 ( 1 0 ) ：1 9 7 5【3 】W US h i s h a n ，J iG e n d i n g , S h e nJ i a n M a t e r i a l sL e t t e r s ，2 0 0 3 ，5 7 ：2 6 4 7【4 】L e iJ i n g x i n ，Z h o uR o n g P o l y m e rE n g i n e e r i n ga n dS c i e n c e ，2 0 0 0 ，4 0 ( 7 ) ：15 2 9【5 】G u a nR o n g ，X uX i J o u r n a lo

5、f A p p l i e dP o l y m e rS c i e n c e ，2 0 01 ，7 9 ( 8 ) ：14 5 6”S t u d i e so nq u i c kf u n c t i o n a I i z a t i o no fH D P Eb yU Vi r r a d i a t i o nW uS h i s h a n l ，R a nQ i a n p i n g ，S h e nJ i a n l ( 1 S c h o o lo f C h e m i s t r ya n dC h e m i c a lE n g i n e e r i n g , N a n j i n gU n i v e r s i t y , N a n j i n g , 2 1 0 0 9 3 ，P I LC h i n a ；2 C o l l e g eo f C h e m i s t r ya n dE n v i r o n m e n tS c i e n c e , N a n j i n gN o r m a lU n i v e r s i

6、 t y ，N a n j i n g , 2 1 0 0 9 7 。P & C h i n a )A b s t r a c t ：S o m eo x y g e n - c o n t a i n i n gg r o u p ss u c ha sC = Oa n dC Ow e r eq u i c k l yi n t r o d u c e do n t oh i g h - d e n s i t yp o l y e t h y l e n e ( H D P E ) c h a i n sb yu l t r a v i o l e ti r r a d i a t i o ni no z o n ea t m o s p h e r e T h ec o n t e n to ft h eg r o u p si n c r e a s e dw i t hi n c r e a s i n gi r r a d i m i o nt i m e N og e lW a sf o u n di nH D P Ei r r a d i a t e di no z o

7、 n ea t m o s p h e r e T h eh y d r o p h i l i c i t yo fH D P Ei r r a d i a t e df o rs h o r tt i m eW a si m p r o v e dm a r k e d l y F o ri r r a d i a t e dH D P E s e r i c i t e - t r i d y m i t e - c r i s t o b a l i t e ( S T C ) c o m p o s i t e s ，t h ed i s p e r s i o no f t h eS T Cp a r t i c l e si nt h em a t r i xa n di n t e r f a c ei n t e r a c t i o nb e t w e e nt h eS T Cp a r t i c l e sa n dt h eH D P Em a t r i xw e r ei m p r o v e dc o m p a r e dw i t hH D P E S T Cc o m p o s i t e s ，t h u si t sy i e l ds t r e n g t ha n dn o t c h e di m p a c ts t r e n g t hi n c r e a s e dr e m a r k a b l y K e yw o r d s ：H D P EI r r a d i a t i o nF a s tf u n c t i o n a l i z a t i o nH D P E S T Cc o m p o s i t e s5 5 2

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