螺杆组合对聚乙烯接枝马来酸酐性能的影响研究

使用不同螺杆组合的双螺杆挤出机,熔融接枝制备了一系列不同相对接枝率（范围从0.17%～0.39%）和熔融指数（0.5～3.6 g/10 min）的聚乙烯接枝马来酸酐（PE-g-MAH）。将PE-g-MAH与未改性的聚乙烯及抗氧剂混合,制备了相同PE-g-MAH含量的黏合树脂。通过红外光谱、晶点数量、接枝率、热、力学性能测试等手段对不同螺杆组合的接枝产物进行表征和测定,还通过制备多层复合片材测定其性能。研究结果表明：错位角越小的捏合块螺杆元件对物料的输送能力越强,物料的停留时间越短;4组不同螺杆组合均可将马来酸酐接枝到聚乙烯上,随着剪切强度和分散能力增强,停留时间延长,接枝物晶点数量减少,接枝率由0.17%提高到0.39%,熔融指数由0.5 g/10 min上升到3.6 g/10 min;随着剪切强度增强,接枝物氧化诱导期缩短,力学强度降低,断裂伸长率升高,同时颜色变黄;接枝率提高可增强接枝物在粘接树脂中对乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）和PE的粘接强度,在相同接枝率条件下,接枝物结构破坏越严重,粘接树脂的粘接强度越弱。     

亚甲基丁二酸接枝LDPE

利用反应挤出技术制备了低密度聚乙烯(LDPE)/亚甲基丁二酸接枝物。研究了引发剂种类及用量对接枝率和接枝物熔体流动速率(MFR)的影响。结果表明：采用引发剂L-101的接枝率最高,添加ω(L-101)为0．2％时．接枝率即可接近90％,接枝的同时伴有交联,接枝物的MFR从LDPE的16g／10min下降到2g／10min左右。     

马来酸酐接枝茂金属聚乙烯制备及其粘接性能

以水为分散介质,茂金属聚乙烯为分散相,在过氧化苯甲酰引发下,制备了马来酸酐接枝茂金属聚乙烯(mPE-g-MAH)。研究了影响接枝率和凝胶率的主要因素。结果表明,在反应温度为80℃、反应时间为3h时,可以合成出无凝胶、接枝率为0.8%的mPE-g-MAH。通过DSC和XRD分析,表明接枝反应是在非晶区进行的,既没破坏聚乙烯分子骨架结构,又将极性单体接枝到聚乙烯分子链上。对接枝产物粘接性能测试显示:随接枝率增加,粘接性能提高,这主要是由于接枝产物中的极性基团与钢材表面间的化学键合作用。接枝率为0.76%的接枝产物的剪切强度和剥离强度分别由未接枝时的0.8MPa、0.22N/mm增加至7.9MPa、2.40N/mm。     

马来酸二丁酯固相接枝聚丙烯

以马来酸二丁酯(DBM)为单体,在自制的固相反应器中,采用先降解、后固相接枝技术,制备了具有高流动性的马来酸二丁酯接枝聚丙烯(PP-g-DBM),并表征与分析了该接枝物结构,研究了反应时间、引发剂和单体用量对接枝率的影响,考察了相对分子质量、熔体流动速率(MFR)与反应时间的关系.结果表明:在混合引发剂质量分数为6%、w(DBM)为10%、反应温度为100～120℃的条件下,PP在降解3 h后,再接枝3 h,可以得到相对分子质量为5×104、MFR为650～750g/10min、接枝率为7%的PP-g-DBM.     

几种聚乙烯毛细管流变性能的研究

采用高压毛细管流变仪研究了聚乙烯(PE)在225℃和250℃下的流变行为.结果表明,PE的粘度随着剪切速率的增加而降低,相同结构PE的粘度随熔体流动速率(MFR)的增加而降低;在同一温度和剪切速率下,当MFR相当时茂金属线性低密度聚乙烯(PE-MLLD)的粘度最大、线性低密度聚乙烯(PE-LLD)次之、低密度聚乙烯(P...     

聚乙烯反应挤出接枝马来酸酐的研究

以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,使用反应挤出机研究了不同种类聚乙烯及其共混物接枝马来酸酐的反应规律。实验结果表明:产物的接枝率和熔体流动速率(MFR)变化与聚乙烯的种类有直接关系,接枝性能从优到差的顺序为:LDPE>LLDPE>HDPE;引发剂DCP对LDPE接枝产物的MFR影响显著,对LLDPE次之,对HDPE的MFR几乎没有影响;聚乙烯共混物的接枝性能取决于组成共混物的聚乙烯种类和用量。接枝产物及纯化后样品的红外光谱分析表明,酐基是以化学键连接到聚乙烯分子链上,接枝产物几乎不含游离态的马来酸酐。     

PE-LLD-g-(GMA-co-St)的反应挤出及应用

采用反应挤出方法,制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和苯乙烯(St)接枝改性的线型低密度聚乙烯(PE-LLD)产品[PE-LLD-g-(GMA-co-St)]。研究了St用量和反应时间对PE-LLD-g-(GMA-co-St)接枝率和熔体流动速率(MFR)的影响。结果表明,当St与GMA质量比为5︰9,反应时间为120 s时,所制备试样接枝率达到1.69%,MFR(190℃,2.16 kg)达0.69 g/10 min。将制备的PE-LLD-g-(GMA-co-St)和PE-LLD-g-MAH作为相容剂应用于聚乙烯无卤阻燃电缆料,对比了水煮老化前后的拉伸性能。结果表明,与PE-LLD-g-MAH为相容剂的电缆料试样相比,以PE-LLD-g-(GMA-co-St)为相容剂的电缆料试样虽然拉伸强度较低,但具有较高的断裂伸长率和较高的耐水煮老化性能,其拉伸强度和断裂伸长率分别为13.9 MPa和231%,水煮10 h后的保留率分别为84.9%和85.7%,满足电缆行业应用标准要求。     

PP/PB共混材料的力学及流变性能研究

采用哈克双螺杆挤出机制备了聚丙烯/聚丁烯-1(PP/PB)共混材料,考察了PB的熔体流动速率(MFR)和用量对PP流变性能和力学性能的影响。结果表明:PP与PB二者相容性良好,当PB质量分数为30%时,PP/PB200(MFR为200 g/10 min)共混材料的MFR最大为37.90 g/10 min,约是纯PP的4.15倍,PP/PB0.5(MFR为0.5 g/10 min)共混材料的MFR最小为7.59 g/10 min,与纯PB相比降低了16.87%;随着PB MFR的增加,PP/PB共混材料的熔体强度降低;当PB MFR为0.5 g/10 min时,对PP有明显的增强和增韧效果,PP/PB共混材料的拉伸强度为31.11 MPa,冲击强度为48.52 kJ/m^2,与纯PP相比分别提高了28.82%和185.24%。     

机械力引发GMA熔融接枝POE及其增韧PBT的研究

采用在熔融挤出过程中提高双螺杆挤出机螺杆转速的方法,研究了机械力引发甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)熔融接枝弹性体POE的接枝反应。红外光谱法分析的结果表明:随着螺杆转速的增加,接枝产物的接枝率出现先下降后增大的变化趋势,接枝产物的熔体流动速率(MFR)在螺杆转速≥400 r/min时出现显著增大;随着接枝反应温度的增加,产物接枝率和熔体流动速率均明显增大。一定条件下,制得具有一定接枝率(红外表征)和较好熔体流动性(MFR=0.8~14.0 g/10min)的接枝产物(POE-g-GMA)。材料力学性能测试和试样断面SEM分析结果表明,此接枝产物POE-g-GMA对PBT具有良好的增韧作用,可使PBT/POE-g-GMA共混材料的缺口冲击强度达到原未改性材料的20倍左右。     

高密度聚乙烯/植物纤维复合材料性能研究

采用双螺杆挤出机制备了一系列的高密度聚乙烯(PE–HD)/木粉(WF)和PE–HD/秸秆粉(SF)复合材料,研究了马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)及丙烯酸酯接枝聚乙烯(PE-g-AE)的用量对复合材料的拉伸性能、冲击性能和熔体流动速率(MFR)的影响,并对PE–HD/WF与PE–HD/SF复合材料的性能进行了比较。结果表明,PEg-MAH和PE-g-AE均可增韧PE–HD/WF和PE–HD/SF复合材料,PE-g-AE的增韧效果总体上优于PE-g-MAH;PE-g-MAH和PE-g-AE降低了PE–HD/WF复合材料的拉伸强度,但对PE–HD/SF复合材料有一定的增强作用;PE-g-MAH和PE-g-AE可在一定程度上提高PE–HD/WF复合材料的MFR,而PE–HD/SF复合材料的MFR总体上随PE-g-AE用量增加而增大,随PE-g-MAH用量增加而减小;在PE-g-AE作用下,除拉伸强度外,PE–HD/SF复合材料的冲击强度、断裂伸长率、MFR总体上均高于PE–HD/WF复合材料;当PE-g-AE的用量为其与PE–HD总质量的5%时,PE–HD/SF复合材料的综合性能最佳。