GMA多单体官能化改性全同聚丁烯--1的研究

摘要

在转矩流变仪中，以过氧化二异丙苯（DCP）为引发剂，以对乙烯基甲苯（VT）或二乙烯基苯（DVB）为共单体，研究了共单体/甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）熔融接枝全同聚丁烯-1（iPB-1）。分别考察了DCP用量、共单体用量和GMA用量对GMA接枝率（Gd）、接枝效率（Ge）和产物熔体流动速率（MFR）的影响。结果表明：共单体（VT或DVB）加入到接枝体系中可以明显提高GMA的接枝率，并且使产物的MFR减小，尤其是DVB共单体接枝体系，MFR下降明显；引发剂DCP用量的增多可以提高GMA接枝率，但会引起大分子链降解导致产物MFR增大；接枝体系中GMA用量增大，接枝率升高，产物的MFR逐渐减小。 利用红外光谱分析、熔体流动速率等方法研究了共单体辅助GMA熔融接枝iPB-1的反应机理。结果表明：在VT共单体接枝体系中，VT首先与iPB大分子自由基发生反应生成较为稳定的大分子自由基，然后再与GMA进行接枝反应，对接枝率的提高具有一定的促进作用；在DVB共单体接枝体系中，DVB与已经接枝在iPB-1大分子链上的GMA反应，起到稳定作用，使接枝率有大幅度的增大。两种共单体（VT和DVB）均可以有效抑制iPB-1大分子的降解。 利用热失重分析（TGA）、偏光显微镜（POM）和差式扫描量热仪（DSC）等实验手段研究了iPB-1及其接枝物的热稳定性、结晶形态、结晶速率，并分别采用Avrami方法、Ozawa方法和莫志深方法描述了iPB-1及其接枝物的非等温结晶动力学。结果表明：GMA接枝链的存在能够降低iPB-1的热稳定性，使iPB-1的晶粒细化，球晶尺寸减小，并且促进晶核的形成，明显缩短iPB-1的球晶生长时间；在相同的降温速率下，接枝样品（iPB-g-GMA）的结晶速率比iPB-1快；接枝物的Avrami指数发生偏离，Ozawa方法和莫志深方法能较好地分析iPB-1及其接枝物的非等温结晶过程；GMA接枝链的存在可以显著降低iPB-1的非等温结晶活化能，增大iPB-1的结晶能力。

目录

符号说明

第一章 绪论

1.1 全同聚丁烯-1简介

1.1.1全同聚丁烯-1的结构与性能

1.1.2 全同聚丁烯-1的应用

1.2 聚烯烃的接枝改性

1.2.1本体接枝改性

1.2.2表面接枝改性

1.3 聚烯烃熔融接枝的影响因素

1.3.1单体的影响

1.3.2引发剂的影响

1.3.3反应温度的影响

1.3.4反应时间的影响

1.4 聚烯烃接枝物的表征

1.4.1化学滴定法

1.4.2 红外光谱法

1.4.3差示扫描量热法

1.4.4核磁共振法

1.4.5 X射线衍射法

1.4.6其他方法

1.5 聚烯烃接枝物的性能及应用

1.5.1聚烯烃接枝物的性能

1.5.2聚烯烃接枝物的应用

1.6 研究目标和研究内容

1.6.1研究目标

1.6.2研究内容

第二章 共单体/GMA官能化改性全同聚丁烯-1

2.1 前言

2.2 实验部分

2.2.1 实验原料和试剂

2.2.2 实验仪器及测试标准

2.2.3 接枝物iPB-g-GMA的制备与表征

2.3 结果与讨论

2.3.1 iPB-1及其接枝物的红外定性分析

2.3.2 iPB-1及其接枝物的转矩分析

2.3.3 红外标准校正曲线的建立

2.3.4 VT共单体接枝体系

2.3.5 DVB共单体接枝体系

2.4 本章小结

第三章 共单体/GMA熔融接枝iPB-1的接枝机理探究

3.1 前言

3.2 实验部分

3.2.1 实验原料与仪器设备

3.2.2接枝产物的制备

3.2.3红外光谱分析

3.3 结果与讨论

3.3.1 共单体对接枝过程的影响

3.3.2 共单体对产物接枝率以及MFR的影响

3.3.3 反应参数对接枝反应的影响

3.4 本章小结

第四章 iPB-g-GMA的性能研究

4.1 前言

4.2 实验部分

4.2.1 实验原料与试剂

4.2.2仪器设备

4.2.3 iPB-1及其接枝物的结构表征与性能测试

4.3 结果与讨论

4.3.1 iPB-1及其接枝物的结晶形态

4.3.2 iPB-1及其接枝物的热稳定性

4.3.3 iPB-1及其接枝物的DSC分析

4.3.4 iPB-1及其接枝物非等温结晶过程研究

4.4 本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文目录

声明