论文部分内容阅读
聚乙烯属于最常见的通用塑料,但分子链上无极性基团,使其应用受到了一定限制。为拓展其应用范围,改善其性能上的不足,通常需对其进行接枝改性,在其分子链上引入极性基团。由于聚乙烯分子链上无活性反应点,接枝率普遍偏低,通常低于2%,难以满足应用要求。为进一步提高接枝率以扩大其应用范围,通过溶液接枝法,以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,马来酸酐(MAH)为接枝单体对低密度聚乙烯(LDPE)进行接枝改性。采用正交实验,考察了引发剂浓度、单体浓度、反应时间、反应温度以及引发剂的滴加时间等工艺条件对接枝产物的影响,采用化学滴定法测定了产物的接枝率,结果表明,当引发剂浓度为4%,接枝单体浓度为25%,反应时间为4h,反应温度为130℃,引发剂滴加时间为30min时,产物具有较高的接枝率,可达3.9%。在此基础上,进一步研究了过氧化苯甲酰(BPO)与过氧化二异丙苯(DCP)组成的复合引发剂体系以及氧化-还原引发体系对产物接枝率的影响,并对其工艺条件进行了相应的探讨。结果显示：BPO与DCP的最佳配比为1：1。在实验条件为：BPO为2%,DCP为2%,MAH为25%,反应时间为5h,反应温度为130℃,先滴加BPO,再滴加DCP时,接枝率可达4.8%。以复配引发剂BPO和DCP为氧化剂,N,N-二甲苯胺为还原剂组成的氧化-还原引发体系可以在BPO(wt%)=DCP(wt%)=2%,DMA为0.4ml,MAH为25%,反应时间为4h,反应温度为100℃时,合成同样接枝率为4.4%的接枝产物。采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、示差扫描量热仪(DSC)以及X-射线衍射仪(XRD)对接枝产物进行了测试,结果表明：马来酸酐接枝到了聚乙烯大分子链上；与未接枝的聚乙烯相比,结晶峰温向低温移动,结晶活化能减小,引入的极性基团未改变聚乙烯的晶体结构,但晶体厚度、晶面间距以及结晶度均有所减小。采用X-射线衍射仪(XRD)对接枝物与石蜡共混物的结晶行为进行了研究,结果表明：接枝聚合物的加入,减弱了石蜡在晶面[110]以及[200]方向上的生长,同时相应的减小了晶体的晶面厚度以及结晶度,谱图上出现的新的衍射峰,表明接枝产物与石蜡产生了共晶作用,接枝聚乙烯对于富含石蜡的稠油可能具有潜在的吸蜡降凝作用。对其作为稠油降凝剂进行了初步研究,结果表明：接枝物具有一定的降凝作用,但效果不明显,有待于进一步提高接枝率以及深入研究。