离聚体改性聚丙烯共混体系

摘要

聚丙烯(PP)是一种应用广泛的通用塑料，具有拉伸强度高、耐化学稳定性等优点，但是，聚丙烯的抗冲击性能较差以及非极性等缺点限制了聚丙烯的应用。为了改善聚丙烯的性能，可以将其和尼龙11(PA11)或者离子化的溴化丁基橡胶(i-BIIR)进行共混改性，并使用聚丙烯离聚体作为增容剂，制备性能优异的合金材料。具体研究内容如下： 1、采用具有高催化活性的二甲基吡啶铵铪催化剂催化丙烯和十一烯碘(IUD)共聚，以丙烯/十一烯碘共聚物为中间体，碘基团为反应活性位点，与N-甲基咪唑进行亲核取代反应，制备了含有不同离子基团含量的N-甲基咪唑聚丙烯离聚体(IA)。将离聚体IA作为iPP/PA11共混体系的增容剂，调节离聚体含量、离子基团含量以及共混比例，通过熔融共混制备了一系列共混物合金材料。DMA测试结果显示离聚体IA可以显著改善iPP/PA11的相容性；在iPP/PA11/IA三元共混物中，分散相粒子尺寸从约20μm减小到1μm；iPP/PA11/IA(70/30/5)三元共混物缺口冲击强度增加到6.73kJ/m2，提高了聚丙烯的韧性。 2、选择N-甲基咪唑聚丙烯离聚体和邻巯基苯胺盐酸盐聚丙烯离聚体(IB)两种离聚体，研究两种离聚体对iPP、PA11基体以及iPP/PA11共混体系的影响。DMA、SEM测试结果显示离聚体IA、IB均可以使iPP/PA11共混体系相容性改善；缺口冲击强度测试显示iPP/PA11/IA(70/30/5)的冲击强度提高较多。 3、制备含有不同烷基链长度的咪唑离子改性的溴化丁基橡胶(i-BIIR)(离聚物)，并选取N-甲基咪唑聚丙烯离聚体作为iPP/i-BIIR共混材料的增容剂，制备冲击性能优异的共混合金材料。随着i-BIIR含量的增加，共混物的拉伸强度逐渐减小，冲击强度逐渐增加，iPP/i-BIIR-4/IA(80/20/5)三元共混体系的冲击强度达到36.20kJ/m2，约为纯iPP的13倍，材料的冲击韧性显著改善。 通过对聚丙烯离聚体作为iPP/PA11共混体系以及iPP/i-BIIR共混体系相形貌及力学性能的研究，得到了相容性显著改善的共混合金材料，为以后聚丙烯离聚体作为增容剂，改善iPP/PA、iPP/i-BIIR共混体系相容性的研究提供了基础。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 引言

1.2 聚丙烯及其改性

1.2.1 聚丙烯的化学改性

1.2.2 聚丙烯的共混改性

1.3 PP/PA合金的研究

1.3.1 PP/PA共混体系的研究

1.3.2 PA11的性能及研究进展

1.4 聚丙烯离聚体概述

1.5 溴化丁基橡胶的研究

1.6 本课题的提出与主要研究内容

1.6.1 本课题的提出

1.6.2 本课题的主要研究内容

第2章 N-甲基咪唑聚丙烯离聚体增容iPP/PA11共混体系

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验药品

2.2.2 表征测试

2.2.3 等规聚丙烯离聚体的合成

2.2.4iPP/PA11/Ionomer A共混物的制备

2.3 结果与讨论

2.3.1 PP/IUD共聚物与N-甲基咪唑聚丙烯离聚体的合成

2.3.2iPP/PA11/Ionomer A共混体系的动态力学性能

2.3.3iPP/PA11/Ionomer A共混体系的形态研究

2.3.4iPP/PA11/Ionomer A共混体系的力学性能

2.3.5iPP/PA11/Ionomer A共混体系的冲击断面相形态研究

2.3.6iPP/PA11/Ionomer A共混体系的DSC研究

2.4 本章小结

第3章 含不同离子基团的聚丙烯离聚体增容iPP/PA11共混体系

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验药品

3.2.2 表征测试

3.2.3 邻巯基苯铵盐酸盐聚丙烯离聚体的合成

3.2.4 iPP/PA11/Ionomer 共混物的制备

3.3 结果与讨论

3.3.1 邻巯基苯铵盐酸盐聚丙烯离聚体的合成

3.3.2 iPP/PA11/Ionomer共混体系的动态力学性能

3.3.3 iPP/PA11/Ionomer共混体系的形态研究

3.3.4 iPP/PA11/Ionomer共混体系的力学性能

3.3.5 iPP/PA11/Ionomer共混体系的冲击断面相形态研究

3.3.6 iPP/PA11/Ionomer 共混体系的DSC研究

3.4 本章小结

第4章 N-甲基咪唑聚丙烯离聚体和离聚物弹性体协同增韧改性聚丙烯

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 实验药品

4.2.2 表征测试

4.2.3离聚物弹性体的合成

4.2.4iPP/i-BIIR/Ionomer A共混物的制备

4.3 结果与讨论

4.3.1离聚体弹性体的合成

4.3.2iPP/i-BIIR/Ionomer A共混体系的动态力学性能

4.3.3iPP/i-BIIR/Ionomer A共混体系的形态研究

4.3.4iPP/i-BIIR/Ionomer A共混体系的力学性能

4.3.5iPP/i-BIIR/Ionomer A共混体系的冲击断面相形态研究

4.3.6iPP/i-BIIR/Ionomer A共混体系的DSC研究

4.4 本章小结

第5章 全文结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢