聚乙烯接枝反应型流滴剂及性能研究

摘要

制备了反应型流滴剂M和F，利用FTIR对含有羟基、酯基和双键的反应型流滴剂(M和F)的化学结构进行了表征，采用高能射线预辐照和反应挤出接枝技术将反应型流滴剂M和F分别接枝到线性低密度聚乙烯(LLDPE)分子链上，利用FTIR和1H-NMR对纯化接枝共聚物化学结构进行了表征，与空白LLDPE的FTIR谱图进行对比，发现反应型流滴剂M和F已经分别成功地接枝到LLDPE分子链上。通过化学滴定和红外光谱测定了接枝物的接枝率，研究了单体浓度、反应温度以及螺杆转速对接枝率的影响，结果表明，随着单体浓度和反应温度的增加，接枝率逐渐增加。对接枝物的热学、流变性能进行了研究，发现接枝物的变化不大，基本保留了LLDPE原有的热学和流变性能，对接枝产物膜的力学性能、透光性能进行了分析测试，也无明显变化。测定了水在接枝物膜表面的润湿性，发现随着单体含量的增加，接触角逐渐下降。
　　采用低温等离子体引发的方法在聚乙烯膜表面接枝上反应型流滴剂F，经表面改性后膜表面的的化学结构利用全红外反射(ATR-FTIR)和X-光电子能谱(XPS)来验证，与LLDPE膜的红外反射谱图相比，发现流滴剂F成功的接枝到LLDPE膜的表面上。利用接触角分析、SEM等表征手段分析讨论了等离子体引发条件诸如等离子处理功率、等离子处理时间、溶剂的预处理等因素对等离子体诱导自由基及其引发接枝聚合改性效果的影响，结果表明，低温等离子处理功率太大、处理时间太长，膜表面会产生不同程度的交联，进而影响接枝效果。最后将LLDPE-g-M和LLDPE-g-F两种本体接枝产物按一定比例混合后吹膜，制成复配膜，对复配膜的力学性能、透光性能进行了表征，也没有明显的变化。复配后的性能与复配前两种不同接枝物的性能几乎相同。最后对复配膜的高温加速流滴行为进行了测试，测试结果显示复配后的流滴持效期与之前单一的接枝物膜相比得到明显提高。表面接枝和复配为聚乙烯流滴膜实现长效流滴提供了新思路、新的手段。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 农用流滴膜

1．2．1 发展历史和应用现状

1．2．2 存在的问题及解决的办法

1．2．3 流滴膜的作用机理

1．3 聚烯烃的化学改性

1．3．1 聚烯烃的本体改性

1．3．2 聚烯烃的表面改性

1．4 反应挤出熔融接枝

1．4．1 反应挤出技术特点

1．4．2 反应挤出接枝及应用

1．5 等离子处理技术

1．5．1 等离子处理

1．5．2 等离子改性特点

1．5．3 等离子体的应用

1．5．4 等离子体引发接枝改性存在的问题

1．6 该研究的目的和意义

第二章 LLDPE反应挤出接枝反应型流滴剂及其性能研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 原料与试剂

2．2．2 仪器及设备

2．2．3 试样的制备

2．2．4 接枝聚合物的测试与表征

2．3 结果与讨论

2．3．1 预辐照LLDPE反应挤出的机理

2．3．2 流滴剂和接枝物的FTIR表征

2．3．3 接枝物的1H-NMR表征

2．3．4 影响接枝率的因素

2．3．5 接枝物的热学以及流变性能

2．3．6 接枝物膜的力学、表面形貌、透光及表面性能

2．3．7 接枝物膜的流滴性能

2．4 结论

第三章 聚乙烯表面接枝反应型流滴剂及其性能研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 原料与试剂

3．2．2 仪器及设备

3．2．3 试样的制备

3．2．4 接枝物膜的测试与表征

3．3 结果与讨论

3．3．1 表面接枝反应机理

3．3．2 LLDPE-g-F表面ATR-FTIR结果分析

3．3．3 LLDPE-g-F表面XPS结果分析

3．3．4 影响膜表面接枝的因素

3．3．5 接枝物膜的表面性能

3．3．6 接枝物膜的表面形态

3．3．7 接枝物膜的流滴性能

3．4 结论

第四章 复配膜的制备及其性能研究

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 原料与试剂

4．2．2 仪器及设备

4．2．3 复配膜的制备

4．2．4 复配膜的测试与表征

4．3 结果与讨论

4．3．1 复配膜的力学性能

4．3．2 复配膜的表面形态

4．3．3 复配膜的透光率和雾度

4．3．4 复配膜的表面性能

4．3．5 复配膜的流滴性能

4．4 结论

第五章 总结

致谢

参考文献