甲基丙烯酸固相接枝聚丙烯及增容研究

化学工程师Sum 87 No 62001年12月文章编号:1002-1124(2001)06-0065-0程园甲基丙烯酸固相接枝聚丙烯地及增容研究肖风英林志勇吴翠玲福建泉州华侨大学材料学院362011)摘要:本文系统研究了甲基丙烯酸(MA)接枝聚丙烯的固相反应工艺,探讨了各因素对枝率的影响。在氮气保护下,于105~120℃范围内,MMA和PP进行固相接枝反应,最佳反应条件为PP20g,MAA25mL,BPO占单体量1.%,反应时间25h,反应温度115℃。所制备的P-g-MAA能改善P与高岭土两相相容性及其复合材料的性能。关键词甲基丙烯酸;聚丙烯;固相接枝中图分类号:Q316343文献标识码:AStudy on Solid-Phase Grafting of Methylacrylic Acid with PHXiao Fengying Lin Zhiyong Wu CuilinCollege of Material Science and Engineering, Huaqiao University Quanzhou Fujian 362011)Abstract: In this article, the solid-phase grafting process of methylacrylic acid with polypropylene ( PP)is studiedThe efects of reaction temperature, reaction time and melting increasement are investigatedKeywords: Methyacrylic acid; Polypropylene; Solid-Phase grafting22主要药品1前言聚丙烯,巴陵石化公司;甲基丙烯酸(AR);过氧聚丙烯是五大通用塑料之一,应用范围极其广化苯甲酰(AR,经氯仿,甲醇重结晶,提纯,丙酮泛,具有物理机械性能优异,成型加工容易,比重小耐化学稳定性优良,耐热,电绝缘优异,耐抗弯曲等3实验步骤优点,广泛用于化工、电器包装等行业。从磨口四颈瓶的瓶口分别装入搅拌棒、球型冷P具有优良的耐热性化学稳定性、电性能和凝管通氮导管温度计,加入20gPP,加 MAA. BPO机械性能。它的缺点:低温脆性抗冲击强度差,成甲苯,搅拌均匀,通入氮气加热升温至一定时间反型收缩率大在很大程度上限制了P的应用范围。应停止,冷却至冻样品置于索式抽提器中用丙酮抽为此人们做了大量的性能改进工作如共混改性,增取12h,洗去接枝产物中未反应完全的单体及密胶充改性等,以达到使其增强增韧等目的。剂,取冻产物在60℃~70℃烘箱内烘干,得PP-gMAA产物。2实验部分24接枝率测定接枝率采用端基滴定法,准确称取抽提后产品21仪器及设备2g,在二甲苯中回流05h,放凉后,加入30 mL KOH磨口四颈瓶、氮气瓶索氏抽提器;红外光谱仪乙醇溶液再回流15min,停止加热,趁热用HCl-异PE983:45T压力成型机,上海第一橡胶机械厂;混炼丙醇溶液进行滴定,中和剩余的碱测得消耗量,计机,福建永春轻工机械厂;拉力测试机X-100A算接枝中国煤化工型,广州试验仪器厂;冲击试验机,XCJ-40型。CNMHG接校+W-(N-N2-N)M×100%式中N1-KOH当量数收稿日期:2001-11-19N-空白实验消耗HCl值作者简介:肖风英(1950-),女,大学毕业,实验师N2-HQ当量数肖风英等:甲基丙烯酸固相接枝聚丙烯及增容研究01年第6期M-单体摩尔质量(3)温度的影响W-称取接枝产物量由表3可知反应温度在前期升高可使接枝率相2.5结构测定应提高,超过一定值,接枝率反而下降。这是由于温将接枝反应产物和纯PP,分别于丙酮中抽提度的升高,同时提高接枝反应与单体均聚反应的几12h,烘干取出分别置于两层薄膜中用热压机压模,率,当温度超过5℃时,无助于接枝率的提高,反将制成的薄膜用红外光谱仪测定,根据特征峰对接而引起单体均聚加剧,所以接枝率反而下降,选择枝产物结构进行表征。115℃为最佳温度。(4)反应时间的影响3讨论由表4可知接枝率随反应时间的增加由低到高,至2.5h时接枝率最高,随时间增加接枝率反而单体量、BPO量温度、时间对接枝的程度都有下降。因反应时间过长,甲苯挥发程度增加,无助于一定影响,请见下表。溶胀作用,甲基丙烯酸析出,导致接枝率下降。所以表1单体量影响选25h为最佳反应时间。反应温度反应时间BPO甲苯(5)冲击测试120℃C2.5h1.5%1.5mL4量2.0对纯PP及加入PP-g-MAA样品进行冲击强接枝率/4.158.7811.225.87度测定,结果见表5。表2BPO用量影响PP/gP-g-MAA/g高岭土/g冲击强度x10NM-2反应温度反应时间单体量甲苯150.04120℃25h2.5mL1.5mL5(11.22%)BP占单体量/%接枝率/%4,158.78112587由以上表可知PP-g-MAA的加入可提高复合材料的抗冲击强度,抗冲击值明显高于纯PP与高表3温度影响岭土混合样品。反应时间单体量BPO甲苯2.5h2.5mL1.5%1.5mL4结论温度/℃105115接枝率/%9.5110.5812.371.22甲基丙烯酸固相接枝聚丙烯在反应温度表4反应时间影响115℃,反应时间25h,单体MAA用量25mL,BPO反应温度单体量B0甲苯占单体用量15%时,能达到最高接枝率为120℃2.5mL1.5%1.5ml12.37%。时间/h3.0由红外光谱分析可证实经过接枝反应得到了接枝率/%10.7311.228.57g-MAA接枝产物。(1)单体量的影响聚丙烯接枝甲基丙烯酸能改善PP的性能,提由表1可知随着单体浓度增加,接枝率相应由高聚丙烯与高岭土间的相互结合低到高在1.5mL时为最低,到25mL时接枝率为最参考文献大值。随着单体量继续增加,接枝率反而下降。[I]钱东.合成树脂及塑料.190,11(2):65(2)BPO用量影响由表2可知接枝率随引发剂用量增加而逐渐升2】杨桂英苏一凡,张文想张凯郑梅梅桑泰合成树脂及塑料,1993,10(4):55高,在1.0%时为最低,升高到1.5%时为最大值超3]唐颂超,王志明,周达飞.高分子材料科学与工程,过1.5%,接枝率反而下降。这是由于引发剂在引1994(5):29发单体接枝反应的同时,也引发单体的均聚反应,当[4]志勇、聚丙烯固相接枝甲基丙烯酸甲酯研引发剂超过一定用量后,单体均聚率超过接枝率,所中国煤化工以引发接枝率下降,选1.5%的引发剂用量最宜THCNMHG