马来酸酐/二乙烯基苯官能团化改性聚丁烯-1的研究

摘要

在转矩流变仪中，采用过氧化二异丙苯（DCP）作为引发剂，二乙烯基苯（DVB）为共单体，研究了马来酸酐（ MAH）/DVB官能团化接枝改性全同聚丁烯-1（iPB-g-MAH-co-DVB）。分别考察了DVB用量、反应温度、DCP用量、MAH用量和反应时间对 iPB-1接枝 MAH的接枝率（Gd）、接枝效率（Ge）和熔体流动速率（MFR）的影响。结果表明：DVB的加入可以明显提高MAH的接枝率，当反应温度为180℃，DCP用量为0.6phr，MAH用量为6phr，DVB/MAH=4/6时，MAH的接枝率为3.4％。
　　iPB-g-MAH-co-DVB的表面极性随 MAH接枝率的增加而逐渐增大。与 iPB-1相比，iPB-g-MAH-co-DVB的结晶峰宽明显小于iPB-1，表明接枝物的结晶速度大于iPB-1；随着MAH接枝率的增加，样品的熔点和结晶温度逐渐提高，表明MAH接枝链可以促进iPB-1的结晶。非等温结晶研究表明：随着降温速率的增加，iPB-1和iPB-g-MAH-co-DVB的结晶放热峰均向低温方向移动；在相同的降温速率下， iPB-g-MAH-co-DVB完成结晶的时间小于iPB-1。采用Avrami方法、Ozawa方法和莫志深方法分析iPB-1及不同共单体iPB-g-MAH的非等温结晶动力学，结果表明：在非等温条件下直接根据Avrami指数（n）对结晶机理进行分析不是很合适；Ozawa方法和莫志深方法都能得到良好的线性曲线，因而比较适合分析非等温结晶下的结晶机理。采用偏光显微镜（POM）分析了iPB-1和iPB-g-MAH-co-DVB的等温结晶过程，在相同的结晶温度（95℃）下，iPB-1晶核数目较少，可以形成尺寸较大的球晶，而iPB-g-MAH-co-DVB由于异相成核点数目较多，球晶的尺寸较小。
　　采用 iPB-g-MAH作为相容剂，利用熔融插层的方法在转矩流变仪中制备了iPB-1/iPB-g-MAH/OMMT复合材料，讨论了相容剂用量和OMMT用量对复合材料的结构、熔融结晶行为和力学性能等影响。结果表明：iPB-g-MAH-co-DVB和iPB-g-MAH-co-St两种相容剂的加入均使复合材料的拉伸强度和断裂伸长率降低。随着相容剂用量的增加，iPB-g-MAH-co-DVB相容剂的加入会使复合材料的力学性能逐渐降低，而 iPB-g-MAH-co-St相容剂体系的复合材料的力学性能呈现逐渐增大的趋势。复合材料的偏光照片表明，随着两种相容剂用量的增加，OMMT和相容剂为 iPB-1的结晶提供了充足的异相成核点，致使球晶的数量增多，尺寸减小。DSC结果表明，两种相容剂的加入都可以提高复合材料的结晶性能。
　　在两种相容剂体系中，随着OMMT用量的增加，复合材料的拉伸强度和断裂伸长率都呈现逐渐减小的趋势；OMMT用量对复合材料的熔融温度和结晶温度影响较小，但复合材料的相对结晶度逐渐减小；OMMT的加入为iPB-1的异相成核提供了充足的成核点，同时OMMT片层的存在限制了iPB-1球晶的生长，大量的晶核在有限的空间内生长，致使球晶的尺寸逐渐减小。

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符号说明

第一章 绪论

1.1 高全同聚丁烯-1简介

1.2 聚烯烃的接枝改性

1.3 影响聚烯烃熔融接枝的因素

1.4 聚烯烃接枝物的表征

1.5 聚烯烃接枝物的性能及应用

1.6 研究目标和研究内容

第二章 MAH/DVB官能团化改性iPB-1的制备工艺

2.1 前言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 MAH/DVB官能团化改性iPB-1的性能研究

3.1 前言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 iPB-g-MAH在iPB-1/OMMT共混中的应用

4.1 前言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

结论

参考文献

致谢

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