聚乙烯氯化原位接枝丙烯酸共聚物及其离聚体的合成、表征和性能

摘要

本文采用氯化原位接枝共聚方法，以高密度聚乙烯(HDPE)为基体，以丙烯酸(AA)为接枝单体，合成了以氯化聚乙烯(CPE)为骨架聚合物、聚丙烯酸(PAA)为支链的接枝共聚物，简写为CPE—cg—AA。该接枝方法以氯自由基为引发剂，引发接枝反应的同时，对聚合物主链及支链进行氯化，从而一步法制得CPE的羧基官能化接枝共聚物。 文中分析了以氯化原位接枝共聚方法在HDPE上接枝AA的反应过程，并以傅立叶变换红外光谱(FHR)、凝胶渗透色谱法(GPC)、差示扫描量热法(DSC)、凝胶含量测定作为主要表征手段，来证实氯化原位接枝反应过程及产物的结构特征；实验结果证明了氯化原位接枝反应制备CPE—cg—AA．的可行性，而且该过程无高分子链的交联和降解问题。还探讨了接枝反应条件，如单体在骨架聚合物中分散、单体投入量、氯气流量、产物氯含量、反应温度等对接枝过程及接枝率的影响。 以动态力学热分析(DMA)、热失重(TG)、拉伸测试对该聚合物物理力学性能进行了研究，并考察接枝反应条件，如单体投入量、氯含量、反应温度等对产物力学性能的影响。结果发现，与CPE相比，接枝后聚合物的拉伸强度和拉断伸长率同时提高，而且其性能受接枝反应条件的影响显著。 利用接技共聚产物支链上的丙烯酸与金属氢氧化物反应，制备羧酸型离聚体，并用FTIR、DSC、DMA、TG等表征手段研究离聚体的结构及物理性能。还研究了金属离子种类、共聚物与金属氢氧化物预混合后的停放时间、中和度、合成共聚物时单体投入量、氯含量、反应温度等对离聚体力学性能的影响。傅立叶红外谱图证明了离聚体的形成，而且离聚体的物理力学性能与CPE—cg—HEA相比有明显提高，实验证明接枝共聚物合成过程和离聚体制备过程同时影响离聚体的性能。

目录

文摘

英文文摘

前言

论文说明：符号说明

声明

文献综述

1.1氯化聚乙烯概述

1.2氯化聚乙烯改性

1.2.1物理改性

1.2.2化学改性

1.3氯化原位接枝改性

1.4接枝共聚物的分离和表征

1.4.1分离

1.4.2接枝共聚物的结构表征

1.5离聚体

1.5.1羧酸型离聚体的制备

1.5.2羧酸型离聚体的结构

1.6应用

1.6.1改性氯化聚乙烯的应用

1.6.2羧酸型离聚体的应用

第二章聚乙烯氯化原位接枝丙烯酸共聚物的合成及表征

2.1实验部分

2.1.1原料

2.1.2主要设备及仪器

2.1.3 CPE-cg-AA的合成及纯化

2.1.4氯气流量的表征

2.1.5接枝率测定

2.1.6红外光谱表征

2.1.7 GPC表征

2.1.8凝胶含量的确定

2.2结果与讨论

2.2.1氯化原位接枝法在HDPE上接枝丙烯酸的过程分析

2.2.2产物氯化和接枝过程的证明

2.2.3 CPE-cg-AA合成过程

2.4 结论

第三章CPE-cg-AA接枝共聚物的物理力学性能研究

3.1实验部分

3.1.1原料

3.1.2主要设备及仪器

3.1.3混炼

3.1.4压片

3.1.5力学性能测试

3.1.6 DSC测试

3.1.7 DMA测试

3.1.8热失重分析(TG)

3.1.9接枝共聚物氯含量的测定

3.2结果与讨论

3.2.1 CPE-cg-AA的物理性能

3.2.2接枝反应条件对接枝共聚物力学性能的影响

3.4结论

第四章氯化聚乙烯羧酸型离聚体的制备及性能

4.1实验部分

4.1.1原料

4.1.2 CPE-cg-AA离聚体的制备及纯化

4.1.3离聚体中和度的测定

4.1.4混炼

4.1.5压片

4.1.6力学测试

4.1.7离聚体的红外表征

4.1.8离聚体的DSC测定

4.1.9离聚体的DMA测定

4.2结果与讨论

4.2.1羧酸型离聚体的形成

4.2.2离聚体的物理力学性能

4.2.3离聚体的力学性能影响因素

4.3本章结论

本文结论

参考文献

致谢

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