相容剂马来酸酐-苯乙烯接枝聚丙烯的制备及性能研究

研究单体用量、引发剂用量、反应温度、反应时间对熔融接枝法制备的马来酸酐-苯乙烯接枝聚丙烯(PP-g-(MAH-co-St))的接枝率(GMAH)、熔体流动速率(MFR)和拉伸强度的影响,并通过红外光谱图对PP-g-(MAH-co-St)进行表征。结果表明:当PP:MAH:St:DCP质量分数比为100:6:6:0.4,反应温度为180℃,反应时间为3 min时,接枝物的GMAH达1.51%,MFR达55.28 g/10min,拉伸强度为26.72 MPa;红外分析表明:MAH和St与已接枝到PP上。     

增容剂对短切GF增强PP复合材料性能的影响

通过熔融共混法制备了短玻璃纤维(GF)增强聚丙烯(PP)复合材料,加入不同种类和含量的马来酸酐接枝物以改善PP和GF的相容性,制备出既增强又增韧的GF增强PP复合材料。利用熔体流动速率(MFR)仪、差示扫描量热(DSC)仪、热变形温度(HDT)仪、扫描电子显微镜(SEM)和万能试验机对所制备的材料进行分析测试。结果表明,加入马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)和马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)均能增大复合材料的MFR,改善加工流动性;相比PP/GF复合材料,加入1份POE-g-MAH的复合材料的HDT提高了5℃,加入1份PP-gMAH的复合材料的HDT提高了14℃;而加入2份POE-g-MAH的复合材料的HDT远远高于加入2份PP-g-MAH的复合材料。加入短GF能够提高PP的结晶度,加入少量(1份或2份)PP-g-MAH和POE-g-MAH均能提高复合材料的结晶温度和起始结晶温度,具有异相成核的作用。通过SEM观察发现,加入两种接枝物均能增加GF表面附着的聚合物,提高GF与PP的粘附力;加入2份POE-g-MAH和PP-g-MAH的复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量最佳,相比PP/GF复合材料,分别提升25.1%和25.9%,38.0%和40.3%,13.9%和19.2%;常温(23℃)和低温(-20℃)简支梁缺口冲击强度分别提升76.6%和55.0%,42.2%和30.6%。两种接枝物均能提高GF增强PP复合材料的力学性能,且加入2份POE-g-MAH的复合材料不仅表现出与加入2份PP-g-MAH的复合材料相近的拉伸和弯曲性能,而且具有更优异的冲击性能。     

不同接枝率的增容剂对PA66/PP共混物结构与性能的影响

用熔融接枝的方法以苯乙烯(St)作共单体将马来酸酐(MAH)接枝于乙丙共聚物VERSIFY(V)上,制得不同MAH相对接枝率的接枝物V-g-(MAH-co-St),用双螺杆挤出机制备了V-g-(MAH-co-St)增容的尼龙(PA)66/聚丙烯(PP)共混物。利用扫描电子显微镜、熔体流动速率(MFR)和力学性能等测试方法,研究了不同MAH相对接枝率的增容剂V-g-(MAH-co-St)对PA66/PP共混物形态结构和力学性能的影响。结果表明,提高St的含量可以得到高MAH相对接枝率的V-g-(MAH-co-St),当MAH/St质量比从2/1变为1/1时,接枝率显著提高,继续提高St含量,接枝率提高幅度减小。V-g-(MAH-co-St)可使共混物中PP分散相的尺寸减小、分散均匀。当增容剂质量分数从0%增加到10%时,共混物的力学性能在总体上得到提高,MFR迅速降低;增容剂中MAH相对接枝率越高,共混物的弯曲强度越高,MFR越低,而缺口冲击强度相差不大。当增容剂质量分数从10%增加到25%时,共混物的缺口冲击强度大幅提高,且MAH相对接枝率越高,其提高的幅度越大,但拉伸强度和弯曲强度均明显下降,MFR下降幅度变小。     

PP-g-MAH对PP/PA6共混物的增容作用

采用熔融接枝法,考察了单体和引发剂用量对聚丙烯(PP)/马来酸酐(MAH)接枝物接枝率的影响。将PP-g-MAH作为PP/尼龙6(PA6)共混物的增容剂,并利用SEM、XRD、DSC-TGA和万能试验机等测试手段对PP-g-MAH增容改性PP/PA6共混体系进行了研究。结果表明,PP-g-MAH接枝物对PP/PA6共混物具有良好的增容效果,PP结晶得到细化,共混物的力学性能和耐高温性能得到改善。     

马来酸酐与α-甲基苯乙烯双单体接枝PP

采用溶液接枝制备马来酸酐(MAH)与α-甲基苯乙烯(α-MS)双单体接枝聚丙烯(PP)共聚物[PP-g-(MAH-α-MS)],通过化学滴定、红外光谱、广角X射线衍射、热失重-差示扫描量热同步热分析,研究了α-MS作为共聚单体对MAH接枝PP(PP-g-MAH)的接枝率和热性能的影响。固定MAH用量,加入适量α-MS可提高MAH在PP上的接枝率,当n(α-MS)/n(MAH)为1.00时,接枝率达到最大值,与单独使用MAH时的接枝率相比提高了约98%;PP-g-(MAH-α-MS)的晶粒尺寸较PP-g-MAH有所增加,熔点有所下降,而热稳定性提高。     

用PP—g—MAH改进PP／GF带材性能的研究

用红外光谱法表征了接枝物的存在,考察了不同马来酸酐(MAH)用量和加工设备对接枝率的影响,并将接技物加入到聚丙烯/玻璃纤维(PP/GF)体系中挤出带材。通过测试,发现PP接枝物的加入提高了带材的弯曲强度,表明PP-g-MAH提高了相界面的作用力。     

玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

研究了玻纤(GF)、SEBS和聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)用量对GF增强聚丙烯复合材料性能的影响,以及PP/GF(65/35)、PP-g-MAH/PP/GF(15/65/35)的微观形态。结果表明:随着GF用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量增加,断裂伸长率降低,冲击强度先减小后增大,PP/GF复合材料断面呈脆性断裂;在PP/GF中添加增韧剂SEBS可以提高复合材料的冲击强度,但拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和弯曲模量均减小;在PP/GF中添加增容剂PP-g-MAH,可使其拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均得到提高,当PP-g-MAH/PP/GF为15/65/35时,复合材料性能优异,材料断面呈韧性断裂。     

聚丙烯固相接枝马来酸酐的研究

用固相接枝法在聚丙烯(PP)分子链上接枝马来酸酐(MAH),制备功能化聚丙烯。重点讨论了反应时间和反应温度以及单体浓度和引发剂浓度对接枝产物PP-g-MAH接枝率的影响。在其他条件不变的情况下,当反应时间为2h,反应温度为120℃,单体与PP的质量比为1∶1,引发剂用量为2.5%时,最大接枝率可达到1.6%。采用红外光谱表征了PP-g-MAH。     

双单体固相接枝聚丙烯的制备与应用

以马来酸酐(MAH)/苯乙烯(St)双单体固相接枝聚丙烯(PP)制备了PP-g-MAH/St接枝物,采用正交试验确定最佳工艺条件,并通过傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振谱仪、差式扫描量热仪和X射线衍射仪对接枝物的结构和性能进行了表征和分析。结果表明,最佳接枝工艺条件为:反应温度120℃,反应时间1 h,n_(St)/n_(MAH)=1.2∶1(摩尔比),m_(MAH)/m_(PP)=0.14,m_(BPO)/m_(PP)=0.02(质量比);接枝前后PP的晶型保持不变,均为α晶,但是PP结晶度降低,结晶温度则有所提高;作为相容剂,PP-g-MAH/St可显著提高PP复合材料的冲击强度。     

PP-g-MAH增容PP/PA-66共混物形态结构和性能

用固相接枝法制备了马来酸酐接枝改性聚丙烯(PP g MAH),研究了PP g MAH增容PP/PA 66共混物的形态结构和性能。结果表明,用PP g MAH增容的PP/PA 66共混物的拉伸强度提高约10MPa,弯曲强度、弯曲模量有所提高,缺口冲击强度和伸长率保持不变。     

BMA协助MAH熔融接枝改性聚丙烯

以甲基丙烯酸丁酯(BMA)为共单体,采用熔融挤出法制备了马来酸酐(MAH)接枝聚丙烯(PP)共聚物PP-g-(MAH-BMA)。通过比较水接触角研究了单体配比和用量、引发剂用量及螺杆转速等因素对接枝效果的影响,并与以苯乙烯(St)为共单体和第三单体的接枝PP产物进行了比较。结果表明,以BMA为共单体提高了接枝产物的接枝率,同时能有效抑制PP分子断链降解,产品的凝胶率为零。随着单体用量、引发剂用量和螺杆转速的增加,改性产品的水接触角均出现极小值。当BMA与MAH的物质的量比为1∶1、MAH的含量为PP质量的3%、引发剂DCP含量为PP质量的0.05%、螺杆转速为160 r/min时,接枝共聚物PP-g-(MAH-BMA)水接触角最低为72°,产物极性显著提高。添加苯乙烯形成的三单体接枝物的黏均摩尔质量和熔体质量流动速率与PP-g-(MAH-BMA)相差不多,但其水接触角却有所增加,并生成凝胶。     

短玻纤增强聚丙烯复合材料性能研究

研究了玻璃纤维(GF)、自制马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和螺杆转速对短玻纤增强聚丙烯(PP/SFT)复合材料力学性能和微观形貌的影响。结果表明:随着GF用量增加,复合材料的弯曲模量和缺口冲击强度增大,拉伸强度先增大后降低,PP/SFT复合材料断面呈现脆性断裂;随着增容剂PP-g-MAH用量增加,拉伸强度和缺口冲击强度先增加后降低,弯曲模量基本不变;当PP,GF和PPg-MAH的质量比为50∶50∶3时,其综合性能最优,拉伸强度为113.0 MPa,冲击强度为15.8kJ/m~2,复合材料断面呈现韧性断裂;螺杆转速和剪切增大会降低纤维平均长度和复合材料的力学性能。     

固相接枝法合成聚丙烯、马来酸酐、苯乙烯的接枝物

用马来酸(MAH)和苯乙烯(St)双单体固相接枝聚丙烯(PP)制备相容剂PP-g-(MAH-St()简写PSM),产物通过红外光谱特征峰分析证实是PP-g-(MAH-St),用示差扫描量热法(DSC)分析了PSM的结晶性能,并将PSM应用到PP/SBR共混物中,发现加入接枝率为3.0%的PSM的PP/SBR/PSM共混物的拉伸强度和弯曲强度比未加入PSM的PP/SBR共混物的拉伸强度和弯曲强度分别提高了25%和14%。     

聚丙烯熔融接枝和预辐射接枝马来酸酐的比较

采用熔融接枝法和预辐射接枝法制备了聚丙烯(PP)接枝马来酸酐(MAH)产物(PP-g-MAH),对这两种不同的接枝方法进行了比较,探索了单体MAH的用量、接枝反应的时间、接枝时的温度等对产物接枝率的影响,接枝率通过化学滴定测得。傅里叶红外光谱仪(FTIR)证实了MAH成功接枝到PP大分子链上。样品表面的元素分析由X射线光电子能谱(XPS)测得。差示扫描量热仪(DSC)及广角X射线衍射仪(WAXD)对所得接枝产物的结晶度及晶型进行了表征。结果表明,熔融接枝和预辐射接枝制得的PP-g-MAH接枝率最高分别为0.43%和0.67%。采用预辐射接枝法制备出的PP-g-MAH接枝率较高,反应操作较为简单。     

聚丙烯微波辐照固相接枝改性研究

采用微波辐照技术在聚丙烯(PP)上接枝马来酸酐(MAH),研究了反应时间、PP粒径、过氧化苯甲酰含量、PP溶胀时间、MAH含量、苯乙烯用量等对接枝率和接枝效率的影响,利用化学分析和红外光谱分析(FTIR)对接枝聚丙烯(PP-g-MAH)进行了分析和表征.结果表明,溶胀PP经微波辐照5 min即可实现MAH在PP上的接枝聚合,接枝率最高达到2.1%.     

PP-g-(MAH-St)对PP/木粉复合材料力学性能的影响

在聚丙烯中(PP)中添加马来酸酐(MAH)和共单体苯乙烯(St),通过熔融挤出法制备了高接枝率的PP-g-(MAH-St),红外光谱分析证明了St和MAH成功接枝到PP主链上。研究了PP-g-(MAH-St)对PP/木粉复合材料力学性能的影响,并用扫描电镜观察了复合材料冲击断面的微观形貌。结果表明,与现有PP-g-MAH相比,只要添加少量PP-g-(MAH-St)就能有效改善PP/木粉复合材料的界面相容性,从而提高材料的力学性能;PP-g-(MAH-St)中MAH的接枝率对复合材料力学性能影响显著,当MAH接枝率为2.8 %时,能使木塑复合材料力学性能达到最佳。     

玻璃纤维增强聚丙烯的力学性能研究

研究了玻璃纤维(GF)和马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)对聚丙烯力学性能的影响。结果表明:随着GF与PP的质量比增加,玻璃纤维增强聚丙烯的拉伸强度增加,冲击强度总体呈下降趋势。当PP与GF的质量比为55∶45时,拉伸强度最高,达到45MPa。当PP与GF的质量比一定时,在玻璃纤维增强聚丙烯复合材料中添加增容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH),可使其拉伸强度得到很大的提高,但是冲击性能却下降。当PP与GF的质量比为75∶25时,随PP-g-MAH与PP/GF复合材料的质量比增加,其拉伸强度先增大后减小,其冲击性能总体呈下降趋势。当PP-g-MAH,PP和GF的质量比为15∶75∶25时,其综合性能最优,拉伸强度为50.5MPa,冲击强度为4.3kJ/m2。     

有机分散剂协助三单体固相接枝改性聚丙烯研究

以丙烯酸丁酯(BA)、马来酸酐(MAH)和苯乙烯(St)为接枝单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,一种有机溶剂作分散剂,对聚丙烯(PP)进行固相接枝改性制备接枝共聚物。考察了反应时间、反应温度、引发剂用量等因素对接枝反应的影响,用红外光谱对接枝产物进行了表征。结果表明,当引发剂用量(以PP为100份基准)为0.3份,单体(BA,St,MAH的物质的量比为2:1:1)总投料量为4份(相对PP为100份)时,得到了接枝率为3.26%的接枝产品。单体利用率达到58.75%。     

高接枝率PP-g-MAH的制备及其在PP/GF中的应用

对传统双螺杆反应挤出机进行工艺改进,研究了辅助接枝单体和不同半衰期引发剂的分段加入工艺对马来酸酐熔融接枝聚丙烯（PP-g-MAH）的影响。结果表明,辅助接枝单体的提前加入能够有效抑制MAH接枝PP过程中的大分子自由基的断裂;不同半衰期引发剂的分段加入起到良好的协同作用,大幅度提高MAH的接枝效率并有效降低其残留;在30 %玻璃纤维增强PP体系（PP/GF30）中,通过该工艺制备的相容剂在1.6 %的添加量时与通用PP-g-MAH相容剂3 %添加量时的力学性能相近;较低的添加量和MAH残留不仅能够改善最终制品的颜色和气味,还可以提高制品的热稳定性。     

接枝聚丙烯增容改性PP/PA合金性能的研究

用PP接枝物增容PP/PA6共混体系,观察分析了共混合金的形态结构特点,测试了共混物的力学性能.结果表明：单独加入PP-g-MAH,力学性能均呈现先升后降的趋势,峰值时拉伸强度比未加接枝物时可提高20%,弯曲强度比未加接枝物时提高了54%,冲击强度比不添加接枝物时提高了3.6%.添加PP-g-MAH对不同比例PP/PA6共混物力学性能的影响不同,固定PP-g-MAH用量为4%,PA6质量分数为30%时共混物的综合力学性能达到最好.用PP-g-MAH和PP-g-GMA两种接枝物共同作为相容剂加入到PP/PA6共混物中比单独使用一种的效果要好,拉伸、弯曲和冲击强度都得到显著的提高.由共混物的SEM照片可以看到,PP-g-MAH使分散相的粒径变小,分布均匀,界面相互作用加强,所以是PP/PA6共混物的有效增容剂.