《马来酸酐接枝聚乙烯》由会员分享，可在线阅读，更多相关《马来酸酐接枝聚乙烯（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、19 93年第2期现代塑料加工应用Me dmP la s ti c sRo姚in ga ndA PP li c at i on s马来酸酉干接枝聚乙烯张军( 南京化工学院化工系,2 ,。 009 )介绍在有机过氧化 物引发剂作用下,马来酸醉熔融接枝聚乙烯的制备方法、工艺以及马来酸醉接枝聚乙烯的应用.重点讨论了含N、P、S等给 电子体化合物对接枝产物的影 响,及马来酸醉接枝聚乙烯作 为粘合剂、无机填料处理剂、不相 容或相容性较差的聚合物体系的相容剂等方面的应用。关键词:马来酸醉聚乙烯改性熔融 接枝相容剂利用高聚物与极性单体接枝共聚合来制备官能化的聚合物,是扩大高分子材料用途的一种简单而又行之有效
2、 的方法。聚乙烯(P E)经极性单体,如马来酸醉伽AH )、丙 烯酸( AA )、甲基丙烯酸洲AA )、丙烯酸醋( AE )、丙烯 酞 胺( AM)、丙烯睛(AN )、醋酸乙烯汉A )、富马酸田A )和硅烷等接枝改性后,可增加聚乙烯与金属、高分子材料的粘合力,改善无机填料与聚合物间的亲和性,提高不相容或相容性差的聚合物间的相容性,以及聚乙烯的染色、吸湿性、抗静电等性能。在上述的众多单体 中,尤以马来酸配熔融接枝改性聚乙烯伊E一g一MA H)近年来研究比较活跃。制备方法和工艺制备聚乙烯接枝共聚物的方法有固相接枝、熔融接枝、溶液接枝和表面接枝等,这里主要介绍马来酸醉与聚乙烯熔融接枝的制备方法。熔融
3、接枝的方法大多先将聚乙烯加热至熔点以上,再加人马来酸醉、引发剂及其他助剂进行接枝聚合。引发剂常用有机过氧化物,如二叔戊基过氧化物 (D叭P)、二叔丁基过氧化物( tBc P)、过氧化二异丙苯(D cP )、过氧化二苯甲酞田PO )、过氧化苯甲酸叔丁醋( t BP B)等。接枝聚合设备有B rab end e:塑化仪、带搅拌器的反应釜、螺杆挤出机、密炼 机等,其中以挤出机生产熔融接枝聚乙烯最具有工业化价值。按配方:HD pE10 0,MA HS,引 发剂0 D625一0.125,添加剂0.5,准确称取后,先将大部 分HD p E在NZ保护下,高于反 应温 度1 0一20 置于loo r加i n的
4、B ra b end e:塑化仪中,降低塑化温度使其低于所需的反应温度。加热5左右待H DPE完全熔融后,升温至反应 温度2 15一 25 0,然后停止通凡,并 将MA I诬、引发剂、添加剂及少量H Dp E的混合物(少量HDp E同其他助剂混合后,可将它们由糊状变为粉状,便于加料)在2而n内分四等份分别加人,加人最后 一批助剂后反应2mi n,即可 排料得到马来酸醉接枝聚乙烯。值得指出的是,在马来酸醉与聚乙烯进行接枝反应 的同时,将伴随有交联产物的生成。加人含N、P、s的电子给予体添加剂,可避免在接枝反应时生成不溶于二甲苯的交联物,并且可防止马来酸醉的均聚,提高接枝效率。文献中 介绍 的 这
5、类添加 剂 有二甲基甲酞胺旧MF )、二甲基乙酞胺归MA c)、二甲基亚枫口MsO )、亚磷酸三(壬基 苯醋)(T N于p)、硬脂酞胺、己内酞胺等。在没有电子 给予体添加剂的情况下,H DPE一g一MA H接枝反应中,二甲苯不溶物的含量 随D叭P和MAH用量增加而增加,接枝物的流动性能差;而在Dt PA和MA H用量本文于1卯2年1 0月 2 3日收到.现代塑料加工应用19 93年第2期不变,且 添 加 电 子给予体添加 剂 时,H DP E一g一MA H接枝产物 中,二 甲苯的不溶物为零,同时接枝物的流动性能变好。带搅拌器的反应釜由于 在混料时对物料不产生剪切作用,此法常用于生产在反应温度时
6、,熔化后粘度较小的低分子量聚乙烯。将熔点为9 5一97的低分子量HnPE,于130一150在带有搅拌器的反应釜熔融后,加人MA H、引发剂和其 他助剂,接枝反 应3一4h后 即可得到酸值为3 0一5 0n lgKoH德HD匹一g一MA H 的马来酸醉接枝聚乙烯。将马来酸醉、引发剂过氧化二异丙苯及其他助剂溶于少量丙 酮,并与干燥的 聚乙烯混合均匀后,用螺杆挤出机在210 一230及10一9 0r加n条 件下挤出,可制得P E一g一MA H1气采用螺杆挤出机制备马来酸醉接枝聚乙烯,可连续操作,更易于实现工业化生 产,因而最具有发展前途。2应用用马来酸醉接枝改性后的聚乙烯,不仅改善了聚乙烯表面的粘结
7、性,还由于聚乙烯分子链中引入了极性蟹团提高了高分子材料同无机填料的亲和性:尤其是能改善不相容或相容性差的 聚合物 间的相容性,扩大高聚物 共 混物的用途。2,改善粘接性将L DP E、LDP E一g一MAH、乙烯一丙烯酸共聚物( EAA )三种粉末等量而均匀地分别涂撒在两层铝箔 中问,然后在一定的温度和 压力下复合 铝 箔,最后测定180“角两层铝箔的剥离强度。L DP E一g一MA H对铝梢的粘接性能远较未改性 的L DP E高,而与商品化 的E从相同。将经过预处理去除未反应单体的 马来酸醉接枝聚乙烯,分别与聚醋薄膜 (pET)在平板硫化机上 加热加压 后,制得PE一g一MA H护ET、P
8、E户E T复合薄膜,并测定两层 问剥离强度。结果表明,PF经 极性单 体MAH接枝改性 后,与那T复合薄膜 的剥离强度 明显提高,高达12 0。丫铂.而PE ,ET复合薄膜却呈自然分层状态。2. 2改善无机填料同聚合物的亲和性采 用匹一g一MAH与c ac o,( 1o o泛0 )混合时,缺门冲击强度为 5 2. 9k J. 知2,而 相应的PE, c ac 。,( l0 0, / 20 )仅为1 3.2k J冲2,缺日冲击强度提高约为3 00 %。此外,在PE/c ac o,体系中加人2%的PE一g一MA H叮提高复合材料的拉伸强度 刃,且随着。co,用量的逐步增加,Ppc aco。体系拉伸
9、强度提高的幅度变大。用1%一5%、酸值为30一5( h agK o H, g PE一g-MAH的 马来酸 醉接枝聚乙烯活化处理c aC认后,再填 充于橡胶 中,l叮明显提高天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腊橡胶 的 力学性能,为生产浅色橡胶制品提供了一条新途径。P E一g一MA H 对c aco,的处理起偶联作用,增进 了c aco,与橡胶界而粘结力,其偶联效果优于橡胶型偶联剂。经PE一g一MA H活化处理后得到 的 活性c aco、,对橡胶的补强效果优于脂肪酸处理得到的活性c ac o,但低于超细。c o,。三元乙丙橡胶(1 0份)在匹一g一MA H(1 5份)存在下,又寸于PP/高岭十(1
10、0 0/42 )复 合材料有显著的增韧效果,缺口冲击强度为增韧前的2 90%,无 缺口冲 击强 度可提高到增 韧前的3 42%。在上述组成相同的情况下,若先将匹、MA ll、引发剂、高岭土按前而叙述 的方法制备成高岭土接枝母 料,再 同P P、只 元乙丙橡胶共混 后制备的复合材料,同PP厂高岭土相比,缺口冲击强度为增韧前的32 4.1%,无缺口冲击强度提高到增韧前的48 5. 4 %。出现这种差异主要是先 制备接枝母料,可使MA H与PE大分子以及接枝物与高岭七能够分别就地接枝和就地偶合,聚合物与高岭土 问形成 化学键的儿率增加,从而有效地增强 了界 而粘结力所致l 川。23改善聚合物的相容性
11、聚合物共混 是扩 大高聚物用途的有效方法,但从 日前的研究结果来看,完全相容的聚19 93年第2期现代塑料加工应用合物共混体系很少,绝大多 数聚合物共混物体系为不相容或部分相容体系调。尤其是不相容或相容性差的聚合物共混物体系力学性能低,使其应用范围受到 限制,因此改善不相容或相容性差的 聚合物共混物体系的相容性,近年来引起人们的关注,其中官能化的聚乙烯则是人们研究较多的一类相容剂。在尼龙6 6中,加人L DP E一g一MA H可制备抗冲击性能较好的 尼龙树脂。在相容性较差的尼龙6沁(70/30 )体系中,加人9份P E一g-MA H后,可使共混物冲击强度较纯尼龙提高近3倍,比没有相容剂时尼龙6
12、/P E体系提高近4倍。对尼龙1010阵一g一MAH(100/10)共混体系的研究 表明,MA H在共混体系中起结品成核剂的作用,可显著加快共混物中尼龙101 0组分的结晶,同时共混物的相容性得到改善。由于P E一g一MAH中的MA H与聚酸 胺分子之间能形成化学结合,而 主 链 聚乙烯与乙丙橡胶有一定的相 容性,当采 用邢一g一MAH作为聚酞胺/乙丙橡胶共混 体系 的相容 剂时,可使其低温冲击强度提高4一5倍。聚乙烯与聚碳酸酷( PC )由于相容性差,共混物的缺口冲击强度低,共混物中加人 8 0一10 0份的PE一g一MA H后,冲击强度可 达6 0k J知2以上,说明P E一g一MA H在
13、P c匹共 混体系中起了增容剂作用7 1。3结束语近年来,国内在 马来酸醉接枝聚乙烯的制备工艺和应 用领 域等方面都进 行了深人 研究,并取得了一定成果。除上述介绍 之外,目前还 在提高聚合反应的接枝率、应用接枝物同其他聚合物共混来改善某些聚合物表面极性、提高染色性能和油漆的附着力、制 备反应性聚合物等方面进行了探讨,但国内尚无大规模工业化生产的马来酸醉接枝聚乙烯产品。相信随着制备工艺的日臻完善和应用技术研究深人,马来酸醉接枝聚乙烯必将得到广泛实际的应用。参考文献l欧玉春.蔡 维真,钟 宇等.高分子学报,1界l;( 3 ) :30 12钱翼清,张武聪.李光 杰.南 京化工学院学报,19叭);1
14、2 (3 ):2 33吴培熙,张留城编著.聚合物共混改性原理 及工艺.北 京:轻工 业出版社, 98 4;刀64钱翼清,马高琪.塑料工业,19 叭); ( I):2 65Pau lDa ndN e认们、anS. Polyr T祀rBI印d s,V oll. N既产Y or k:Ac ade mi cPn,1 97 8;3 260 】agokeolabi si,L lo州M,R o饭,na闭Montg om。下TSh aw. Pol”爪e r一P o厂阴rM丽bil ity.N ewY or k:Ac ad姗ePl甘洛,19为;2 152胡7何道纲编 著.橡塑并用技术 及原 理. 成都:四川 大
15、 学 出版社,l卯l:57一5 8AST UD YONMALE ICANIfYDR IDEGRA F,l,E DPOLYETHY LE N EZhangJu n(C he而。1 Enginc cr ingD cPt.of Na ni jngIn st ituteofC he而以1Te Chnolog y)A BS , IRACTT hema nuf aetu ringmethodsa ndPro eessingteehn olog yof maleiea nhydride洲 H)meltg r af tedPolyethyle neinthePresenc cofPe r o xi derad
16、 ieal initiator sa ndtheaPPlieatio nsofgraf tedPolyethyle nea rebrief lyreviewed.Theef f cetsofeleetron一dono rad d itiv esc on-tainingnitr ogen,Pho sPho ru sorsulPhurelemento nthePr oPertie sofgr af tPolymerared is-c ussed.Themajo raPPlieatio nsofgraf tPolymerinad hesiv e,aetivato rf orinorga nief llle ra ndi nc omPat ib i l沙rofinc omPatibl eo rle ssc omPatib lePol ymer ssy st ema犯emPhat ic al lyd i seu s刘.Keyword狱maleiea nh ydride,Polyethylen e,mod if leation,meltgr af t,c omP
