不同高沸点溶剂对丙烯酸熔融接枝等规聚丙烯的影响

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本论文主要研究三大类高沸点溶剂对丙烯酸熔融接枝聚丙烯接枝率和副反应的影响。采用硬脂酸(HSt)代替丙烯酸(AA)作为内标物,通过测定一系列不同硬脂酸含量的标准物的红外光谱图绘制了标准曲线,拟合后的标准曲线表现出良好的线性关系。对两种常用的测定接枝率的方法进行了可行性分析,结果显示,化学滴定法的重现性较差,因而选用红外标准曲线法作为测定接枝率的最佳方法。并考察了主要工艺参数对熔融接枝过程的影响,从对接枝率和副反应的影响结果可知,接枝应选用的最佳工艺参数为:温度:190℃;螺杆转速:5 Hz;DCP用量:0.2%;AA用量为5%。利用三类不同结构的增塑剂对聚丙烯进行溶胀处理,通过提高丙烯酸单体在高分子基体中的浓度而达到提高接枝率的目的。结果显示:在提高接枝率方面,液体石蜡(LP)效果最好,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)次之,磷酸三苯酯(TPP)最差;在减少副反应发生方面,TPP效果最好,DOP次之,LP最差。DSC结果分析表明,LP溶胀作用最佳,PP的结晶度下降最多;接枝物熔融温度都降低,结晶度下降,而其对应的结晶温度却有所升高。TGA结果表明,接枝物的热稳定性有所提高,且接枝率越高,热稳定性越好。XRD分析结果表明TPP用量为1%的情况下接枝过程中不会产生p晶型,而用量在3%及以上时,会诱导p晶型的生成。制备一系列含不同碳原子数的长链烷基咪唑离子液体([Cnmim]Cl和[Cnmim]PF6),并将其应用于聚丙烯熔融接枝丙烯酸,主要考察阴离子种类及烷基碳数对接枝率及副反应的影响。结果表明:[Cnmim]Cl对接枝率没有明显提高的作用,而[Cnmim]PF6可显著提高接枝率,且烷基越长,接枝率越高。MFR和凝胶含量测定结果说明离子液体可显著地降低接枝过程中副反应的发生,且[Cnmim]PF6的作用要好于[Cnmim]Cl。DSC结果分析表明,[Cnmim] PF6对等规PP有很好的溶解作用,且随烷基碳数和用量的增多,溶解效果越好,而[Cnmim]Cl的溶解效果相对差些;接枝物的熔融温度和结晶温度都降低,结晶度下降。XRD分析结果表明接枝物中没有p晶型的生成。采用溶度参数介于聚丙烯(δ=9.3cal/cm3)和丙烯酸(δ=12.0cal/cm3)之间的烷基长链醇(δ≈10.0 cal/cm3)增大聚丙烯和丙烯酸之间的溶解性而达到提高单体在高分子基体中浓度的目的。考察长链醇的烷基碳数对接枝过程的影响。结果表明:长链醇可以显著提高接枝率,但在控制副反应方面的作用不显著。DSC结果显示,丙烯酸以长支链形式接枝在PP分子链上,接枝过程中有p晶型的形成。接枝物的T5%与接枝率的变化趋势一致,T50%基本上保持不变。
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