多单体反应挤出PP_胶粉共混材料的研究.pdf

第 ? ?卷第? 期? !年? 月中国塑料∀#∃% 二 ∋7、聚 丙烯3∋∋ 7、废胶粉等在高速混合机 中混合均匀后,在双螺杆挤出机 中就地反 应增容制备∋∋2 2胶粉共混材料力学性能的影响?红外光谱3盯∃≅ 7分析证明双单体成功接枝于∋∋大分子链中通过扫描电镜分析了一步法反应增容对即胶粉共混物界面收影响结果表明,一步法反应增容改善了共混物的界面相容性,当∋∋、胶粉、∃;Α∋、9_ Ο Σ:Π: ΛΜΚ∴ :Ξ , ⊥∋∋刀刃≅ ∋Θ−ΜΚΙ Π? !年? 月中‘国塑料∋∋链上的量减少,因而极性基团减少,共混物 的拉伸强度随之下降?而) :和9Α ∋含量为 .?γ左右时表现出相对较好的力学性能4双单体用最对共混物力学性能的影响将引发剂α∀ ∋的用量固定为.?γ,9& #与) :质量相等,通过改变两种单体的总量来研究其变化对共混物力学性能的影响从图4可 以看出,在未添加双单体的时候,由于胶粉与∋∋不良的相容性以及引发剂α∀ ∋带来的副反应导致共混物 的力学性 能较差而后随着双单体质量分数由?γ增加至4γ时,共混物的拉伸强度和缺口冲击强度均有大幅度提高,尤其当双单体含量由?γ增加至4γ时上升幅度最大,这是因为在引发剂α∀ ∋含量不变的情况下,体系中单体浓度升高,增加了大分子 自由基与9&#单体碰撞的机会,大分子自由基与9& #单体产生接枝反应的几率就增大,在单体浓度为?γ 一?γ时,由于引发剂产生的大分子自由基相对于单体含量较多,容易发生降解等副反应,接枝率上升不大,但当单 体浓度上升?γ以后,能够参与反应的单体数量增多,与大分子 自由基的数量差逐渐减少,) :作为第二单体还能促进9&#的接枝和抑制∋∋的降解〔”一川,使得接枝率迅速升高,从而使得∋∋用交粉共混物的力学性能上升幅度在双单体含量由?γ一4 γ间逐渐增大。

当双单体含量超过4γ时,共混物的拉伸强度随之下降,而缺口冲击强度先是微度上升然后下降这是因为当双单体浓度达到一定程度时,9& #浓度增加导致体系的酸度增加,使部分α∀∋分解产生的自由基终止,这样就减少了初级自由基的数目,从而也减少了 其引发的大分子自由基的数目「??〕,虽然第二单体Π :浓度的增加有助于提高9& #的接枝率,但是) :和9&#之间的共聚及) :的自聚加剧,这就使得9& #接枝到州白遏侧燃母粼?46双单体的含量2γ图4双单体含量 对∋∋朋交粉共混物拉伸强度和冲击强度的影响δΤ∴.4ς⊥⊥ΜΜ:,⊥入 ∃&#Ο ΚΙ) :Μ, Κ:Μ Κ:, Κ:Μ ΚΠΤ−ΜΠ:ΛΜ吧:ΞΟ −−Μ−Κ ,:ΜΞΤΚ−>Ο Σ:Π: ΛΜΚ∴:Ξ, ⊥∋ ∋乃万≅ −〕Θ−ΜΚΙ,.?.69 ):质量比对共混物力学性能的影响图6是在固定引发剂和双单体用量分别为∋∋2胶粉总量 的 .?γ和4γ时,共混物的拉伸强度和缺口冲击强度随9户 2胶粉共混物拉伸强度和冲击强度的影响δΤ∴. 6ς⊥ ⊥Μ Σ:,⊥Ψ , Κ , Ψ Μ Λ>Λ,− Ω兀:Τ, Κ , Κ:ΜΚ ΠΤ−ΜΠ:ΛΜ −−∴:ΞΟ ΚΙΚ ,:ΜΞ−Ψ>Ο Μ:Π:ΛΜ Κ∴:Ξ, ⊥∋∋户刃≅∋Θ−ΜΚΙΠ多单体反应挤出∋∋2胶粉共混材料的研究量时,一部分) :要优先与9&#相互作用生成共聚物)9&,然后再与∋∋链的末端进行接枝反应?另一部分) :单体可与∋∋大分子链自由基反应生成相对稳定的苯乙烯基大分子自由基,由于引发剂含量固定,引发生成∋∋活性自由基有限,这部分 自由基会先 与共聚物)9&反应,多余的苯乙烯基 自由基因为没有新 的活性点,只能发生自身的藕合终止,因此整个体系的接枝率基本保持不变,而接枝效率下降〔‘ 4〕。

因此,9 Π:质量比为?2 ?,接枝率最高,共混物界面性能最好,拉伸强度达到最佳另外由于9& 卜?和 ) :共聚带来的位阻效应,使得共混物缺口冲击强度在9& 卜 ?2 ):质量比略小于?时达到最佳Χ)ς9分析图Χ3Ο7和 图Χ3Θ 7分别 给出了∋∋2胶粉和∋∋一∴χ9&#一) :2胶粉共混材料的脆断) ς9照片从图Χ3Ο7可以看出,界面间存在明显 的空洞,局部有团聚现象,以及一些没有细化的颗粒状物质,这是由于∋∋和胶粉简单共混时,作为岛相 的胶粉颗粒分散不均匀,并且两相间非极性力较弱,在低温脆断后,断面处的胶粉颗粒出现脱落,从而导致界面空洞和存有颗粒状物,说明简单共混时∋∋⎯洲胶粉相容性较差而从图Χ3Θ 7可以看出,界面间没有明显空洞,不存在未细化颗粒,整体连续性较好,这是因为在熔融条件下引发剂引发∋∋大分子自由基与双单体发生接枝反应,并与胶 粉表面活性基团相互反应形成结合力较强 的化学键,因此,在脆断后断面处的胶粉颗粒不再脱落,而是从中间断裂,从而不出现界面空洞和颗粒残留物,说明”一步法”双单体反应性挤出制备∋∋2胶粉共混材料较好地改善了胶粉与∋∋的界面相容性混材料的力学性能,而且简化了工艺流程,降低了制备成本?3?7当∋∋、胶粉、α∀ ∋、9& #、):的配比为Β 2 412.?2 ?.Χ2 ?. Χ时,制备的∋∋2胶粉共混材料的综合性能较好,这是因为在该配比下,∋∋降解被有效抑制,9& #和) :得到充分反应,接枝率得到提高?34 7红外 分析表明,该体系中9& #和 ) :已成功地接枝到∋∋大分子链上?) ς9分析表明双单体的接枝很好地改善了∋∋2胶粉共混物的界面相容性。

3Ο7∋ ∋2胶粉3Θ 7∋ ∋一∴ι9叭#一∴ χ χ) :2胶粉图Χ∋∋2胶粉共混物的断面)ς9照片δ Τ∴.Χ) ς9>Ξ ,: , Π, ⊥即2Ν≅∋Θ −ΜΚΙΠ⊥Λ ΟΣ : Τ, Κ4结论3? 7将胶粉、即、% 孕正?、) :、?犯∋等原材料一次性在双螺杆挤出机内实现就地反应增容制备∋ ∋难咬粉共混材料,不仅改善了胶粉与∋∋的界面相容性,提高了共参考文献8=?」陶 国良,牛建岭. 硫化胶粉2∋∋共混材料的研究【≅ΗΘΘΜ Λ−〕,ΡΙΜ Λ2( (α ∋ςΦ−Μ ΚΙ诚:Ξ((∃ 〕?〕ς一脚⊥:一3ς卯ΩΤχΙΤ⎯Μ Ι%Ο:ΗΛΟ−≅ΗΘΘΜ Λ7α ΗΟ−∀, Κ −>Ο:ΤΘΤ−Τ⎯Μ Λ=<ϕ. 9ΟΜΛ ,ΛΚ ,−Μ χΜ Η−Ο Λ9Ο:Μ Λ ΤΟ −ΠΟ ΚΙς呀ΤΚΜΜ ΛΤ哈,? 6,? Γ!367845 一4 5Β.=Χ ϕ金波. 精细废轮胎 胶粉增 韧∋+∀复合材料 应用研究=<〕. 现代塑料加工应用,? 6,?53578?!一? .〔5」王雅珍,贾宏葛,菜英慧. 聚 丙烯双单体接枝体系研究=<〕. 中国塑料,? 4,?Β3? ?78?!一4 .「Β〕张心亚,傅和青,黄洪,等. 聚丙烯熔融接枝马来酸 醉和苯乙烯的研究「 < ϕ.高校化学工 程学报,? 5,? 3?78? Γ一??6.=!口9ΟΣΞΟΙ,&. +.,〔ΘΥΟ Π<,&.,+Ο −−ΙΗΤΚ9二ς⊥ ⊥Μ Σ:,⊥∋ , −ϑχ,−Μ ⊥ΤΚ) :Λ Η Σ:Η ΛΜ,Κ9Ο −ΜΤΜ& ΚΞ州Λ ΤΙΜ]ΛΟ⊥:Τ眼仁<ϕ.∋ , −卿ΜΛ,? ?,6?3!78456 Γ一4 5 ΧΧ.「Γ〕# Η].#.,δ −Ο:<二) :ΗΙϑ, Κ]Λ滋:Τ呢, ⊥9Ο −ΜΤΣ灿ΞϑΙ Λ ΤΙΜ朋Ι ):ϑΛΜΚΜ, Κ∋ 1∃即Λ , ∋ϑ−Μ ΚΜ=<」.9Ο ΜΛ , Ψ ,−Μ Μ Η−Ο ΛΧΧ, Κ− 力χΠΤΗ Λ Κ,?ΓΓ 4,ΒΧ8?4Β一?ΧΒ.「? 」周春怀,杨军忠.马来酸醉苯乙烯双单体接枝聚丙烯的研究〔<」.中国塑料,?Γ ΓΓ,?43⎯784?一4!.=? ?ϕ李颖,谢续明.马来酸配一苯乙烯多组分单体熔融接枝聚丙烯的机理研究=<〕. 高等学校化学学报,? ,? ?36785 4Β一56?.=? ?」冯绍华,张丽王,扬利,等.聚丙烯熔融挤出接枝马来酸醉的研究=<ϕ.塑料助剂,? Β,5?3?784Β一6 .〔? 47荆玲,李士斌.双单体固相接枝聚丙烯技术研究仁<〕天津化工,? !,??3?784!一6 .。