双单体固相共聚改性聚丙烯技术及其机理研究

在马来酸酐(MAH)固相接枝改性聚丙烯(PP)的过程中加入合适比例的异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)作为共聚单体,可以大大提高MAH在PP上的接枝率,同时可以有效抑制在普通固相接枝过程中PP的严重降解,得到了性能较好的高极性PP.与普通固相接枝法与熔体接枝法对比,双单体固相共聚接枝改性PP是一种得到高极性PP的有效方法.本文同时对双单体在固相接枝反应中的作用机理进行了探讨.     

马来酸酐-苯乙烯熔融接枝聚丙烯的影响因素及其性能研究

用单螺杆挤出机制备了马来酸酐 (MAH) 苯乙烯 (St)对聚丙烯 (PP)的多组分单体自由基熔融接枝体系 .研究证实了当两种单体物质的量比约为 1∶1时 ,接枝物的接枝率最高 ,而熔体流动速率 (MFR)最大 .对反应体系影响因素的研究表明单体用量和引发剂用量对不同单体用量比的系列接枝物的接枝率会产生不同的影响 ;另外 ,单体用量增加 ,接枝物的MFR减小 ,过氧化二异丙苯 (DCP)用量增加 ,接枝物的MFR增加 .对多单体熔融接枝聚丙烯PP g (MAH co St)的力学性能研究发现 ,选用合适的单体用量比、单体用量和DCP用量时 ,所制备的接枝物可具有与纯PP相当或更佳的力学性能     

助剂对可生物降解聚碳酸亚丙酯/聚丙烯非织造布切片性能的影响

采用熔融共混法研究助剂马来酸酐(MAH)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-2)对可生物降解聚碳酸亚丙酯(PPC)/聚丙烯(PP)非织造布切片结构与性能的影响.红外谱图表明MAH和PP-2的酸酐官能团与PPC发生了开环反应.MAH、PP-2可显著提高切片的拉伸强度,当MAH,PP-2用量为1%和2%时,切片拉伸强度较不添加助剂时分别提高了116%和101%.MAH,PP-2的加入降低了切片的熔体流动速率,提高了特性黏数,同时提高了切片的玻璃化转变温度(Tg)和热分解温度,扩大了切片的使用和加工温度范围.当MAH用量为1%时,切片Tg提高了4℃.当MAH,PP-2用量为1%和2%时,切片5%热分解温度分别提高了44℃和20℃.加入MAH、PP-2的切片断面的微观形貌图显示切片内部凹陷和空洞较少,较为平整,PP-2改善切片相容性的效果优于MAH.PPC和PP置于磷酸缓冲液中30天的降解率分别为4.30%和0%,说明PP在磷酸缓冲液中几乎不降解.加了助剂的切片30天的降解率在3.80%以上,说明制备的PPC/PP非织造布切片是可降解的,对环境友好.开环反应、增加切片界面黏附力、降低界面张力等可能是助剂提高切片性能的作用机理.     

St存在下MAH熔融接枝PP机理的探讨

在哈克转矩流变仪和双螺杆挤出机中,对苯乙烯（St）存在下马来酸酐（MAH）熔融接枝聚丙烯（PP）进行了研究.实验表明：St的加入不仅可显著提高MAH的接枝率,而且可减少PP的降解;当St和MAH的摩尔比为1时,MAH接枝率最大.通过反应机理分析得出：没有St时,MAH主要以单分子形式在PP降解之后接枝到PP上;而在St存在下,St与MAH以交替接枝的形式或者配合物（CTC）形式在PP降解之前接枝到PP上,形成St和MAH交替聚合的长链.后者使MAH的接枝率增加,同时增大了PP的交联,减小了PP的降解.     

PVDF基两性离子交换树脂的辐射合成及性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)树脂为基材,采用共辐射接枝方法,在PVDF树脂上接枝苯乙烯(St)/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)二元单体,随后对接枝产物进行磺化和质子化反应引入磺酸基和叔氨基正离子得到了一种新型的PVDF基两性离子交换树脂.红外光谱、X射线光电子能谱(XPS)、热重和扫描电镜(SEM)分析证明了辐射引发接枝共聚及功能化反应的成功进行.接枝反应条件如溶剂、剂量和二元单体浓度对接枝率(GY)有明显的影响.随着接枝率的增加,功能树脂的离子交换容量随之增大,但接枝链St与DMAEMA的摩尔比不变,其阳离子及阴离子交换容量最大分别可达2.16 mmol/g,1.06 mmol/g.     

马来酸酐-苯乙烯多组分单体熔融接枝高密度聚乙烯机理及性能研究

用单螺杆挤出机制备了马来酸酐-苯乙烯(MAH-St)多单体熔融接枝高密度聚乙烯(HDPE)体系,研究发现添加St共同接枝,可以显著提高接枝物的接枝率.随着St的增加,接枝率先增大后有所降低.当两种单体物质的量比约为1:1时,接枝物的接枝率最高,此时接枝物的熔体流动速率(MFR)最小.即MAH接枝率越高,接枝物的MFR越...     

可生物降解聚碳酸亚丙酯(PPC)/相容剂/聚丙烯(PP)纺粘非织造布切片性能研究

采用熔融共混法制备可生物降解聚碳酸亚丙酯(PPC)/相容剂/聚丙烯(PP)纺粘非织造布切片,分别研究相容剂马来酸酐(MAH)、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-2)、马来酸酐-苯乙烯接枝聚丙烯(PP-g-(MAH-coSt))对切片性能的影响.当mPPC∶mPP为70∶30时,相容剂MAH、PP-2、PP-g-(MAH-co-St)的最优用量分别为PPC和PP总质量的1%、3%、8%,在最优用量下PPC/相容剂/PP纺粘非织造布切片的拉伸强度分别为20.16、21.27、26.34 MPa,熔体流动速率(MFR)分别为81.6 g/10min、103.6 g/10min、46.4 g/10min,T-5%较不添加相容剂时提高了50.5、10.0、28.0 K,扫描电镜图显示加了相容剂的切片内部结构紧密,相容性较好,30天降解率在3.12%以上.红外和核磁谱图表明相容剂PP-g-(MAH-co-St)的作用机理是其酸酐基团和PPC发生了开环反应,通过化学键作用促进PPC与PP相容.相容剂改善了切片的力学性能、热学性能和降解性能,提高了切片的界面粘附力和相容性,在满足纺粘生产工艺下,切片的综合性能和加工温度范围得到提高,为制备具有良好综合性能的可生物降解纺粘非织造布切片提供了理论数据.     

多官能团单体对马来酸酐接枝聚丙烯流变行为的影响

研究了多官能团辅助单体偏苯三酸三丙烯酯(TATM)对马来酸酐接枝聚丙烯的熔体流动速率(MFR)和流变行为的影响.当以不含抗氧剂的聚丙烯粉料为原料时,TATM的加入对稳定接枝产物MFR的效果并不理想.但将聚丙烯粉料添加抗氧剂并造粒后,TATM的加入则可有效稳定体系的MFR,各种流变曲线显示出接枝产物的熔体弹性明显提高,说明有枝化或交联结构出现.针对PP粉料和粒料间接枝产物流变行为存在的重大差异,结合熔体自由基接枝反应的机理进行了解释.TATM能够起到稳定MFR的效果是由于其提高了接枝物的熔体弹性,从而抵消了聚丙烯熔体接枝反应中所不可避免的β断链所造成的剪切黏度下降.聚丙烯粉料和粒料中抗氧剂的差异对聚丙烯的加工降解有严重影响,造成了TATM在不同聚丙烯体系中效果的差异.     

端氨基聚氨酯-g-聚丙烯的制备及工艺参数研究

通过反应挤出方法将端氨基聚氨酯(ATPU)接枝到聚丙烯(PP)分子链上,并用红外光谱对AT-PU-g-PP进行了表征。研究了ATPU分子量、配比、螺杆转速等对接枝率的影响,确定了合成高接枝率产物的优化工艺条件。将ATPU-g-PP再与通用PP共混挤出,可得到功能化聚丙烯(FPP)。     

原位固相接枝改性碳酸钙/聚丙烯复合材料的制备

用马来酸酐（MAH）在碳酸钙（CaCO3）表面引入双键,通过原位固相接枝法将聚丙烯蜡（PPW）化学键合在CaCO3表面,制得3种接枝率的CaCO3-MAH-PPW。 将这3种改性CaCO3填充聚丙烯（PP）制备复合材料,研究了PP/CaCO3界面作用对复合材料强度的影响。 结果表明,CaCO3表面经PPW接枝改性后在PP中的分散性提高,与PP相容性变好;随着改性CaCO3表面PPW接枝率的提高,CaCO3与PP之间界面作用逐渐增强。 当PPW接枝率为4.48 mg PPW/g CaCO3时,CaCO3与PP之间的界面作用最强,复合材料拉伸强度下降最小,杨氏模量提升最大,当m(PP)∶m(CaCO3)=100∶50时,杨氏模量达0.86 GPa,是纯PP的1.63倍;而PPW化学接枝率为2.49 mg PPW/g CaCO3时,CaCO3与PP之间的界面作用适中,复合材料缺口冲击强度提升最大,且当m(PP)∶m(CaCO3)=100∶10时,缺口冲击强度达3.91 kJ/m2,是纯PP的1.35倍。     

聚丙烯接枝马来酸酐及其离聚物的等温结晶行为

采用ＤＳＣ对马来酸酐接枝聚丙烯（ＰＰ ｇ ＭＡＨ）及其３种５个离聚物的等温结晶行为进行了研究,发现在相对结晶度２％～９０％的范围内符合Ａｖｒａｍｉ方程．马来酸酐的引入及离子化并不改变ＰＰ的结晶行为,但样品的结晶速率增大,同时结晶速率亦随中和度的提高而增大．从Ｈｏｆｍａｎ理论得到７个样品的垂直于晶核的界面自由能σｅ,其变化与Ａｖｒａｍｉ方程的结果是一致的．     

聚β-羟基丁酸酯辐照接枝顺丁烯二酸酐及产物表征

探索了一种提高聚β羟基丁酸酯(PHB)热稳定性的方法,即用60Coγ射线辐照对PHB进行顺丁烯二酸酐(MAH)的接枝,采用1HNMR、13CNMR、TGA、DSC、XRD等方法对辐照接枝产物进行了表征.1HNMR、13CNMR谱图结果表明MAH单体接枝到了PHB上.TGA测试表明,辐照接枝产物的热稳定性显著提高,如接枝率为0.52%的样品热分解温度提高了36K.DSC研究表明辐照接枝产物的熔融温度和结晶温度均降低.此外,由于引入极性单体顺丁烯二酸酐,接枝产物的结晶度降低,同时亲水性提高.     

Solvothermal process for grafting maleic anhydride onto poly(ethylene 1-octene)

Solvothermal process was developed to graft maleic anhydride (MAH) onto poly(ethylene 1-octene) (POE). Fourier transform infrared spectra (FT-IR) and ¹H NMR spectra confirmed that maleic anhydride was successfully grafted onto the POE. The influences of MAH content, initiator concentration, POE concentration, reaction temperature, reaction time and solvents on the graft copolymerization were investigated through both of the grafting degree (GD) and gel content (GC). The results demonstrated that high grafting degree (up to 10.85%) could be obtained while the gel content was still low. Further studies revealed that POE-g-MAH could also be achieved in poor solvents of POE through this method.     

超临界CO2协助三单体接枝改性聚丙烯

利用超临界二氧化碳(SC CO2)作为单体的溶剂和聚丙烯的溶胀剂, 通过自由基接枝聚合合成了聚丙烯与丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯以及马来酸酐的接枝产物PP-g-(AA-MMA-MAH). 在单体的选择上采取软、硬单体复配的方式来调节链的柔韧性. 考察了溶胀条件、接枝条件以及单体配比对接枝反应的影响, 研究结果表明, PP和单体以及引发剂在7.74 MPa、47 ℃下溶胀5 h后, 75 ℃下反应3 h时接枝率为4.31%, 接枝效率可达71.83%. 产品表征说明单体均匀地接枝到聚丙烯颗粒上; 改性后聚丙烯水润湿角降低, 亲水性能得到明显改善; 接枝单体的引入提高了PP的热稳定性.     

不同引发剂引发SBS接枝马来酸酐的机理研究

采用FTIR和1 H NMR研究了引发剂过氧化二苯甲酰 (BPO)和偶氮二异丁腈 (AIBN)对聚苯乙烯 聚丁二烯 聚苯乙烯 (SBS)接枝马来酸酐 (MAH)的影响 ,讨论了相应的接枝机理 ,通过丁二烯 (PB)段碳碳双键(CC)随接枝率变化的规律进一步验证了机理 .结果表明 ,BPO与AIBN引发接枝的机理不同 ,BPO可引发PB的双键和烯丙位碳氢键 ,但引发烯丙位的速率比引发双键大 ;当BPO浓度达到一定量时 ,大量烯丙位的引发保护了碳碳双键 ,随BPO浓度的增大 ,碳碳双键的含量先减少后增加 .AIBN不能引发PB段烯丙位的碳氢键 ,只能引发双键接枝     

GRAFTING OF PEROXIDE-INITIATED MALEIC ANHYDRIDE ON SPHERICAL PE／PP IN-REACTOR BLEND GRANULES

Spherical polyethylene/polypropylene (PE/PP) in-reactor blend granules with various ethylene/propylene molar ratios and high porosity were synthesized using a high yield TiCl4/MgCl2 supported catalyst. A solution of benzoyl peroxide (BPO)/maleic anhydride (MAH)/xylene (interfacial reagent) or BPO/MAH/St (comonomer) was absorbed onto the PE/PP inreactor blend granules, and solid phase gratt polymerization of MAH on PE/PP was conducted. The amount of grafted MAH on PE/PP was measured through chemical titration. The results showed that solid phase graft polymerization of MAH in PE/PP in-reactor blend granules produced graft copolymer with high amount of grafted MAH, and the amount of grafted MAH was raised slightly when St was introduced as comonomer. The graft in-reactor blend was fractionated into five fractions through temperature-gradient extraction fractionation (TGEF), and the fractions were analyzed by FTIR. The results revealed that MAH is mainly grafted on the PE segments, whereas MAH was predominantly grafted on the PP segments when St was present in the graft polymerization system. In addition, the final product is still in the form of regular spherical granules, which is beneficial for industrial processing.     

Graft copolymerization of maleic anhydride/styrene onto isotactic polypropylene using supercritical CO2

The free‐radical grafting of maleic anhydride (MAH) and styrene (St) onto isotactic polypropylene (iPP) was studied by thermal decomposition of dicumyl peroxide (DCP) using supercritical CO₂ as a solvent and swelling agent. Several effects of molar ratio of monomer, soaking temperature and time, reaction time, and reaction pressure on the graft degree were discussed. It was found that the addition of St to the grafting system as a comonomer could significantly enhance the graft degree of the grafted PP. Under the optimal reaction condition, the maximum of iPP grafting MAH and St in supercritical CO₂ medium was 10.58%. The chemical structures and properties of grafting copolymers were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and differential scanning calorimetry (DSC). The results showed that the supercritical CO₂ method had noticeable advantages over the existed method when compared, such as a lower temperature, a higher graft degree, easy separation, and environmentally benign. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.