HDPE氯化原位接枝顺丁烯二酸酐共聚物的合成、性能和应用

摘要

本论文采用氯化原位接枝共聚(ISCGC)的方法对高密度聚乙烯(HDPE)进行酐基化改性，合成了以HDPE为骨架聚合物，顺丁烯二酸酐(MAH)为接枝支链的接枝共聚物，其名称为聚乙烯氯化接枝顺丁烯二酸酐(PE—cg—MAH)。该反应过程中不需要添加任何的引发剂，以氯气分解的氯自由基引发HDPE进行接枝反应，得到酐基官能化的聚乙烯接枝聚合物。 文中用FT—IR和1H—NMR手段对纯化后的酐基化产物PE—cg—MAH进行结构表征，证明了MAH单体接枝到HDPE的分子主链上，以及氯化原位接枝方法对HDPE进行酐基化改性的可行性。并推测了HDPE氯化原位接枝MAH的反应历程。通过对接枝聚合物PE—cg—MAH的凝胶含量和分子量的测定结果表明，氯化原位接枝过程中没有交联反应的发生和分子量的降解。利用DSC和X—射线对接枝聚合物的结晶行为分析，结果表明MAH单体在HDPE主链上的引入，使HDPE的结晶度下降，但下降的程度不大。还考察了反应时间、反应温度、氯气流量、MAH单体量等因素对接枝聚合物接枝率的影响，以此表明MAH对HDPE氯化原位接枝过程。 此外，用扫描电子显微镜(SEM)对聚合物拉伸断裂面形貌进行观察，表征了相对HDPE，PE—cg—MAH的相容性的提高。同时还研究和比较了接枝聚合物PE—cg—MAH的力学性能、亲水亲油性能、热稳定性能以及动态力学性能。并考察了影响接枝聚合物力学性能变化的因素。 最后研究了接枝聚合物PE—cg—MAH的应用。制备一种不含甲醛的胶合板粘合剂，并对该种粘合剂的结构进行了探索，考察了影响胶合板胶合强度变化的因素。结果表明，用接枝聚合物PE—cg—MAH作为胶合板粘合剂使用时，其胶合强度可达到Ⅰ类胶合板标准。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:符号说明

声明

前言

第一章文献综述

1.1引言

1.2聚乙烯的概述

1.3聚乙烯的改性方法

1.3.1物理改性

1.3.2化学改性

1.4接枝共聚物的分离和表征

1.4.1分离

1.4.2接枝共聚物产物的表征

1.5改性聚乙烯的应用

1.5.1作为相容剂和粘合剂

1.5.2在化工设备腐蚀防护中的应用

1.5.3在涂料中的应用

1.5.4在阻燃方面的应用

1.6本论文研究的出发点和创新点

1.7本论文的目的和内容

第二章氯化原位接枝制备酐基化HDPE

2.1前言

2.2实验部分

2.2.1原料与试剂

2.2.2主要仪器及设备

2.2.3反应实验装置的建立

2.2.4 Cl2流量的表征

2.2.5反应产物氯含量的计算

2.2.6 PE-cg-MAH接枝共聚物的合成

2.2.7 PE-cg-MAH的分离和纯化

2.2.8 PE-cg-MAH接枝率的测定

2.2.9 PE-cg-MAH的表征

2.2.10结晶度的测定

2.2.11凝胶含量的测定

2.2.12产物分子量的测定

2.3结果与讨论

2.3.1 HDPE氯化原位接枝MAH的反应历程

2.3.2结构表征

2.3.3PE-cg-MAH的合成

2.4结论

第三章接枝聚合物PE-cg-MAH的物理及力学性能

3.1前言

3.2原料

3.3主要设备

3.4 PE-cg-MAH接枝聚合物力学性能测定

3.5相容性能测试

3.6亲水性能测试

3.7热失重分析(TGA)和动态力学性能(DMA)

3.8结果与讨论

3.8.1接枝产物的物理性能

3.8.2接枝产物的亲水亲油性能

3.8.3相容性表征

3.8.4力学性能及其影响因素

3.9结论

第四章氯化原位接枝共聚物的应用

4.1前言

4.2实验部分

4.2.1原料与试剂

4.2.2氯化接枝法制备PE-cg-MAH

4.2.3 PE-cg-MAH的分离与纯化

4.2.4测试

4.2.5制板工艺过程

4.3结果与讨论

4.3.1 HDPE酐基化粘合剂结构

4.3.2酐基化HDPE的粘合性能

4.3.3影响单板胶合强度的因素

4.4结论

本文结论

参考文献

致谢

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