聚烯烴接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯(PO-g-GMA)的制備、結(jié)構表征及應用研究.pdf

1、聚烯烴(PO)是產(chǎn)量最高、應用最廣的一類高分子材料。對聚烯烴接枝改性、拓寬其應用領域一直為化工材料領域的研究熱點。相對于研究較早的馬來酸酐(MAH)接枝單體，甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)因具有無毒、官能團活性高及接枝副反應少等特點，引起專家和學者的關注。聚烯烴接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯(PO-g-GMA)既可以作為樹脂基體與其它材料共混，也可以作為增容劑對極性-非極性復合體系進行增容改性，是一種應用價值較高的功能化聚烯烴。目前GMA接枝

2、聚烯烴的研究并不多見，關于GMA在熔融接枝反應條件下的反應規(guī)律，還沒有系統(tǒng)的研究報道，而對于PO-g-GMA應用研究更僅限于高分子合金領域。本文采用熔融接枝的方法制備多種PO-g-GMA;對GMA接枝率的定量表征方法進行了研究和探討，并總結(jié)出相應的經(jīng)驗公式;研究了化學組成對熔融接枝反應影響，對GMA熔融接枝反應機理進行了分析;用PO-g-GMA作為增容劑，對PE/MGH高填充復合材料增容改性，考察GMA系增容劑對復合材料的相分散和界面作

3、用。主要研究結(jié)果如下：
　?、艑Ρ碚鱃MA接枝率的化學滴定法進行了系統(tǒng)誤差分析，并結(jié)合紅外光譜法建立了定量GMA接枝率的工作曲線;比較和分析了化學法GMA接枝率（D.G.（wt.-％））、紅外法GMA接枝率(D.G.(IR))和紅外法GMA接枝量([GMA]IR)之間的數(shù)學關系，發(fā)現(xiàn)三者具有很強的相關性并推導出相應的經(jīng)驗公式;在小誤差范圍內(nèi)，可以用經(jīng)驗公式實現(xiàn)D.G.（wt.-％）、D.G.(IR)和[GMA]IR之間的換算。

4、r>　?、蒲芯苛薌MA接枝PE和PP一般性反應率規(guī)律，驗證了GMA熔融接枝反應過程中，隨著引發(fā)劑濃度的增加，PE-g-GMA和PP-g-GMA的接枝率提高，而不利的副反應是PE會發(fā)生交聯(lián)， PP會發(fā)生降解;共單體苯乙烯(St.)的加入可以使GMA反應量提高并且有效的抑制PE交聯(lián)和PP降解;
　　⑶以PE為基體，系統(tǒng)的研究了GMA熔融接枝反應中化學組成（GMA濃度、引發(fā)劑濃度、St.共單體濃度及復合引發(fā)劑比例）對接枝反應的影響，發(fā)現(xiàn)

5、St.共單體的加入能夠有效提高GMA反應量，但受引發(fā)劑影響較大;引發(fā)劑濃度增加對GMA接枝量增加有利，但在單體和引發(fā)劑濃度都較高的條件下，接枝量反而下降;復合引發(fā)劑在適當比例條件下，可以提高GMA反應量;在其它條件相同情況下，隨著GMA濃度變化，[GMA]IR和D.G.(IR)變化趨勢相同，且[GMA]IR和D.G.(IR)比值為常數(shù)，表明GMA接枝反應速率與均聚反應速率在同條件下成線性正相關;GMA接枝量和交聯(lián)副反應的增加使接枝物熔融

6、指數(shù)下降，表明PE-g-GMA分子量受其影響而增大;
　?、葢肞E-g-GMA增容聚乙烯/水鎂石(PE/MGH)高填充復合體系，發(fā)現(xiàn)PE-g-GMA能夠起到促進MGH在PE中分散的作用，并且研究證明PE-g-GMA與MGH顆粒表面之間存在物理化學作用，進而增強樹脂相與填料相界面連結(jié);PE-g-GMA作為增容劑使用時，接枝產(chǎn)生的GMA均聚物必然隨之進入增容體系，通過對GMA共聚物(E-MA-GMA)增容效果研究，發(fā)現(xiàn)GMA共聚物也