改性聚丙烯合成、表征及其作为共混增容剂的研究

摘要

聚烯烃具有的质轻、价廉、低吸湿性等优点使之成为产量大并且应用广泛的高分子材料，其产量是衡量一个国家石油化工生产水平的重要标准。但聚烯烃材料非极性、表面能低等特点，导致其染色性、粘合性、亲水性较差，严重限制了它在很多领域的应用。本文实现了对丙烯与烯丁基苯的共聚合，对苯环进行化学修饰，使聚丙烯侧链带有悬挂的羟基，实现了聚丙烯的极性改性;并研究了聚合物的物理化学性质。具体内容如下: 以苄基溴化镁与烯丙基溴进行偶联反应制备了反应性单体烯丁基苯。以2，6-二溴吡啶为原料制备了位阻相对较大的吡啶胺铪二甲基催化剂，并成功实现了丙烯和烯丁基苯的共聚合。所得聚合物具有产率较高，聚合物分子量较高，分子量分布较窄等特点。研究了丙烯与烯丁基苯两种单体的竞聚率，其中rp=6.8，rm=0.05，rprm＜1，为无规共聚。随着烯丁基苯的插入率上升，所得聚合物熔融温度和结晶速率呈下降趋势。所得聚合物均表现为典型的α晶型。 将所得丙烯-烯丁基苯无规共聚物经氯磺化反应之后，与四种不同的胺基醇反应得到侧链含有醇羟基的改性聚丙烯。测试结果表明，改性聚丙烯的熔融温度下降。由于醇羟基的引入，导致聚合物结晶性能明显下降。水接触角测试表明，在聚合物中引入的醇羟基数量越多，聚合物表面的亲水性越好。拉伸强度和扫描电镜测试表明，四种改性聚丙烯对聚丙烯/尼龙6共混体系均具有一定的增容和增韧作用，可以作为二者的共混增容剂。

目录

声明

摘要

引言

第一章 文献综述

1．1 引言

1．2 功能化聚烯烃结构分类

1．3 功能化聚烯烃的合成方法

1．3．1 高压自由基共聚合法

1．3．2 后反应加工法

1．3．3 直接配位聚合法

1．3．4 反应性中间体法

1．3．5 利用“点击化学”实现聚烯烃的功能化

1．4 功能化聚烯烃的应用

1．4．1 共混增容剂

1．4．2 电容器介质

1．4．3 离子交换膜

1．5 选题背景及意义以及本论文的主要内容

第二章 反应性中间体的合成及其性能的研究

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 原料与试剂

2．2．2 分析及测试方法

2．2．3 配体及催化剂的合成

2．2．4 单体的合成

2．2．5 丙烯均聚及共聚

2．3 结果与讨论

2．3．1 配体以及催化剂的表征

2．3．2 单体的表征

2．3．3 共聚合实验

2．3．4 丙烯和烯丁基苯竞聚率测定

2．3．5 等温结晶动力学

2．3．6 聚丙烯晶型(XRD)测定

2．4 本章小结

第三章 聚烯烃的极性改性以及作为共混增容剂的研究

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 原料与试剂

3．2．2 分析及测试方法

3．2．3 侧链含有磺酰氯基团的反应性中间体的合成

3．2．4 磺酰氯水解制备钠盐

3．2．5 将侧链含有磺酰氯基团的聚合物与胺基醇反应合成侧链含有醇羟基的功能性聚合物

3．2．6 共混样品的制备

3．2．7 制备均聚聚丙烯以及改性聚丙烯薄片

3．2．8 制备聚丙烯和尼龙6共混物的薄片

3．3 结果与讨论

3．3．1 侧链含有磺酰氯基团的反应性中间体的表征

3．3．2 钠盐和侧链含有醇羟基改性聚丙烯样品的表征

3．3．3 共混样品的制备

3．3．4 测试结果

3．4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢