水相悬浮氯化聚丙烯的制备与表征

摘要

针对聚丙烯(PP)粘合性差、纤维较难染色、低温呈脆性、收缩率大等缺陷,该文采用工艺简单、污染较少的水相悬浮法对等规聚丙烯(IPP)进行氯化改性,探讨氯化机理并建立动力学模型,研究氯化工艺规律,为工业制备氯化等规聚丙烯(CIPP)树脂打下基础.聚丙烯在水中的良好分散是水相悬浮氯化法的必要条件.500mL玻璃釜中的分散研究表明,降低氯化温度、提高搅拌转速,减小固液比、增加PP粒径和分散剂用量都有助于聚丙烯在水相中的悬浮分散.在一定温度和固液比下,存在着上、下两临界搅拌转速.低于下临界转速时,即使加分散剂也不能使PP在水中分散;高于上临界转速时,无需加分散剂,单靠搅拌所提供的剪切力就足以使PP在水中分散;在氯化时,应使搅拌转速高于下临界转速.离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠优于十二烷基硫酸钠和非离子型表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮.从结构、熔点、结晶度、溶解性能和降解等方面对氯化聚丙烯的性能进行了表征,发现随着氯化程度的深入,等规聚丙烯三种氢的取代顺序为仲氢、叔氢和伯氢,α晶型没有变化,但是结晶度逐渐减小,熔点缓慢降低.在氯含量约为63％时,结晶破坏完全,能全溶于甲苯溶剂(20wt％).与IPP相比,CIPP的热稳定性降低,在空气环境中容易降解变色.

目录

文摘

英文文摘

1、前言

2、文献综述

2.1国内外氯化聚丙烯的发展及现状

2.2聚丙烯的氯化反应

2.2.1反应式

2.2.2反应机理

2.2.3氯含量分布及取代

2.2.4氯化反应的影响因素

2.3聚丙烯的氯化工艺

2.3.1固相法

2.3.2溶液法

2.3.3水相悬浮法

2.4氯化聚丙烯的特性

2.4.1熔点

2.4.2溶解度

2.4.3凝胶现象

2.4.4粘合性

2.4.5综合性能

2.5氯化聚丙烯的应用

2.5.1作热封涂层

2.5.2作油墨

3、实验部分

3.1实验原料及助剂

3.2实验装置

3.2.1 500mL玻璃釜

3.2.2 50L搪瓷釜

3.3实验步骤

3.3.1聚丙烯在水相中的分散

3.3.2 500mL玻璃釜氯化小试

3.3.3 50L搪瓷釜氯化中试

3.4性能表征

4、聚丙烯在水相的分散

4.1影响因素讨论

4.1.1搅拌对聚丙烯分散性的影响

4.1.2温度对聚丙烯分散性的影响

4.1.3聚丙烯粒径对聚丙烯分散性的影响

4.1.4固液比对聚丙烯分散性的影响

4.1.5不同分散剂对聚丙烯分散性的影响

4.2本章小结

5、聚丙烯的热引发氯化

5.1氯化速率及影响因素

5.1.1聚丙烯特性的影响

5.1.2工艺条件的影响

5.1.3添加剂的影响

5.2聚丙烯热氯化动力学模型

5.2.1机理推导

5.2.2反应过程分析

5.2.3表面反应控制模型

5.2.4灰层扩散控制模型

5.3颗粒表面更新—氯化工艺初探

5.3.1氯化聚丙烯的颗粒形貌

5.3.2颗粒表面更新—氯化工艺初探

5.4本章小结

6、聚丙烯的光引发氯化

6.1光照方式对氯化速率的影响

6.2温度对光引发体系的影响

6.3光照强度对氯化速率的影响

6.4本章小结

7、50L釜中试研究

7.1压力的影响

7.2高温高压下氯化

7.3本章小结

8、氯化聚丙烯结构和性能表征

8.1氯化聚丙烯结构表征

8.1.1氯化聚丙烯的红外光谱表征

8.1.2氯化聚丙烯的X衍射表征

8.2氯化聚丙烯性能表征

8.2.1氯含量对熔点的影响

8.2.2氯含量对结晶度的影响

8.2.3氯含量对溶解性的影响

8.2.4高氯含量CIPP的降解

8.3本章小结

9、结论

参考文献

致谢