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聚丙烯具有密度低、耐化学腐蚀、易加工、优良的绝缘性等优异的综合性质,已经成为当今最有发展前途的高分子材料之一。但是鉴于PP长链上没有极性的官能团,结晶度高,因而它的粘结能力差,阻碍了它进一步的发展。为了提高其极性,需对其改性。氯化聚丙烯(CPP)是聚丙烯氯化改性的产物,其应用广泛。由于CPP分子极性仍不足够,在极性溶剂中溶解度低,使得其对极性材料的附着力弱,和涂料树脂的混溶性不好,故要通过不同的接枝方法在CPP分子内进一步引入酸酐、羧基、羟基、丙烯酸等,以提高其附着力及与涂料树脂的相容性,从而拓宽CPP的应用范围。
本文用球磨机研究了加入马来酸酐(MAH)以及苯乙烯(St)对PP的固相接枝改性。系统研究了单体MAH、St、引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)对MAH接枝率的影响,并对其影响因素进行了分析。用红外光谱(FTIR)表征了产物结构,用滴定的方法测定了接枝率,用熔体流动速率(MFR)来表征PP的降解程度。分析了MAH接枝的机理。分析结果表明,添加共聚单体St,不仅能降低PP的降解,同时也能提高了MAH的接枝率。采用DSC和偏光显微镜研究了PP和PP—g—MAH的结晶与熔融行为。结果表明:极性MAH组分对基体PP结晶有明显的异相成核作用。
本文分别研究了不同固相反应条件下PP的氯化改性和马来酸酐接枝氯化聚丙烯的反应规律。研究了反应温度、引发剂、原料粒径大小、马来酸酐接枝聚丙烯的接枝率、紫外光照、溶胀剂、球磨破碎对氯化度的影响,并从分子结构、熔点、结晶度、溶解性和降解等方面对氯化聚丙烯的性能进行了表征。对氯化机理的研究表明等规聚丙烯三种氢的取代顺序为:R(CH2)>R(CH)>R(CH3)。氯化改性前后聚丙烯的α晶型没有改变,但结晶度逐渐减小,熔点也相应的降低。与聚丙烯相比,氯化聚丙烯的热稳定性降低,在空气中容易变色降解。
本文采用的球磨固相法制备PP—g—MAH,能有效增加剑麻/聚丙烯复合材料的冲击和拉伸性能,表明PP—g—MAH作为界面增容剂提高了界面粘结。采用MAH接枝改性CPP(CPP—g—MAH)得到一种粘接性能较好的胶粘剂,该改性CPP胶粘剂可大幅度提高PP塑料和金属材料的粘接性能。