聚氨酯改性氯化聚丙烯的制備與性能研究.pdf

1、氯化聚丙烯(CPP)對(duì)聚丙烯塑料具有良好的附著力,近年來作為附著力促進(jìn)劑在聚丙烯專用涂料中獲得了廣泛應(yīng)用。但在使用過程中發(fā)現(xiàn),CPP仍存在耐候性和耐沖擊性差、對(duì)極性材料粘接能力低、與極性樹脂互容性差等問題。聚氨酯是一種低溫性能優(yōu)良的極性聚合物,采用聚氨酯改性CPP,可賦予CPP良好的耐候性,增強(qiáng)CPP與極性材料的相容性和粘接能力,擴(kuò)大使用范圍。聚氨酯改性CPP有物理改性和化學(xué)改性兩種方法,本文首先從聚氨酯化學(xué)改性CPP入手,研究了聚氨酯

2、接枝CPP(PU-g-CPP)的性能,然后,為了簡化制備工藝,提高產(chǎn)品的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值,進(jìn)一步研究了接枝反應(yīng)產(chǎn)物不用分離,直接用作復(fù)合物涂料樹脂的使用性能。
　　 綜述了PU-g-CPP的合成方法,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室原有試驗(yàn)基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了以馬來酸酐接枝CPP(MCPP)為接枝母體,以端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚物為大分子接枝單體,利用異氰酸酯基與馬來酸酐基團(tuán)的反應(yīng),采用溶液法制備PU-g-CPP的合成路線。
　　 考察了MCPP合成過程中

3、反應(yīng)溫度、加料方式、反應(yīng)時(shí)間、引發(fā)劑用量對(duì)馬來酸酐接枝率和接枝效率的影響,通過改進(jìn)接枝工藝,優(yōu)化工藝參數(shù),顯著提高了馬來酸酐的接枝效率。在較低馬來酸酐用量條件下制備出了接枝率約2％、接枝效率達(dá)到80％左右的接枝產(chǎn)品,顯著降低了原料消耗,為聚氨酯改性CPP復(fù)合物的制備奠定了基礎(chǔ)。
　　 討論了測(cè)定MCPP中酸酐含量的重要意義,并對(duì)幾種MCPP酸值測(cè)定方法中所存在的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。針對(duì)MCPP酸值測(cè)定過程中滴定體系乳化和樣品沉淀析出

4、等問題,改進(jìn)了常規(guī)的酸堿滴定返滴法,建立了準(zhǔn)確測(cè)定MCPP酸值的方法。采用CPP作空白分析,基本消除了主鏈脫氯對(duì)MCPP酸值測(cè)定結(jié)果的影響,確定了MCPP中酸酐含量測(cè)定的工藝參數(shù),分析了測(cè)定誤差。為MCPP的合成工藝優(yōu)化和應(yīng)用提供了指導(dǎo)。
　　 設(shè)計(jì)了用作大分子接枝單體的聚氨酯預(yù)聚物的分子結(jié)構(gòu),通過控制合成工藝,制備出具有不同分子量和軟段結(jié)構(gòu)的端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚物。研究了聚氨酯預(yù)聚物進(jìn)一步與MCPP溶液法接枝的反應(yīng)過程,以二

5、甲苯為溶劑,三乙胺為催化劑,通過控制反應(yīng)時(shí)間、改進(jìn)加料方式、調(diào)節(jié)物料配比,有效避免了接枝過程中的次級(jí)交聯(lián)和凝膠效應(yīng),制備出三種不同接枝率的PU-g-CPP樣品。采用紅外光譜和DSC分析對(duì)接枝產(chǎn)物進(jìn)行了表征,表明聚氨酯已經(jīng)接枝到CPP鏈上。
　　 采用濁度滴定法測(cè)定了PU-g-CPP的溶度參數(shù),并對(duì)PU-g-CPP的二維和三維溶度參數(shù)作了優(yōu)化計(jì)算；采用毛細(xì)管黏度計(jì)和振動(dòng)管密度計(jì)分別測(cè)定了25℃下PU-g-CPP二甲苯溶液的密度和黏

6、度,估算出了三個(gè)PU-g-CPP樣品的特性黏數(shù),分析了密度和特性黏數(shù)隨接枝率變化的規(guī)律。這些工作為PU-g-CPP的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　 根據(jù)MCPP純度的不同,分別考察了CPP-聚氨酯復(fù)合物和CPP-聚氨酯.馬來酸酐復(fù)合物的制備和性能。通過使聚氨酯預(yù)聚物與馬來酸酐接枝CPP的接枝體系產(chǎn)生輕度交聯(lián),改變聚氨酯預(yù)聚物的分子量和鏈段結(jié)構(gòu),并向接枝體系中引入擴(kuò)鏈劑,制備出了粘接性能和儲(chǔ)存性能優(yōu)良的CPP-聚氨酯復(fù)合物和CPP-聚