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聚丙烯固相接枝技术的研究发展

时间:2006-10-08
关键词:聚丙烯 相接 技术 研究 发展

洪浩群  何 慧  贾德民  丁 超  徐焕翔

 

(华南理工大学材料科学与工程学院,广东 广州,510640

 

    摘要:综述了聚丙烯(PP)固相接枝技术的最新发展,重点介绍了PP固相接枝的原理,讨论了接枝单体、接枝基体、引发剂、溶剂、催化剂、反应温度、反应时间对接枝率的影响。PP固相接枝技术在PP复合材料与共混合金中具有良好的使用效果和广阔的应用前景。

 

    关键词:聚丙烯  极性单体  改性  固相接枝

 

    中图分类号:TQ 325.1+4    文献标识码:A    文章编号:1002-1396200502-0081-04

 

    聚丙烯(PP)是一种重要的通用树脂,价格低廉,性能优良,应用广泛。但它是非极性聚合物,表面活化能低,与极性材料的相容性很差,这些缺点限制了PP的推广应用。接枝改性是改善PP极性的一个重要途径。

 

    合成PP接枝物的方法主要有:熔融接枝、溶液接枝、辐射接枝、固相接枝等。固相接枝是20世纪90年代兴起的一种接枝方法。与其他接枝方法相比,它具有反应温度低、副反应较少、无溶剂污染、后处理简单等优点。

 

    研究进展

 

    固相接枝的单体包括马来酸酐(MAH)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)等,通常使用较多的是MAH。但是MAH难以自聚,接枝效率低,支链短,且易升华污染环境。近年来,开展了2种或3种单体在PP主链上接枝的研究,其中,贾德民等研究的PP与多单体接枝共聚物具有接枝率高、支链长、支链结构可调等优点,在PP填充与共混改性中具有良好的使用效果。

 

    固相接枝是由外加的过氧化物分解形成的自由基引发接枝,单体在聚烯烃主链上接枝的同时会生产未接枝的聚合物,所以,寻求在聚烯烃表面引入引发基团,直接引发极性单体的接枝,是提高接枝率的一个改进办法。Patel等先用过氧化苯甲酰(BPO)将PP氢过氧化,在PP表面形成引发基团,再把氢过氧化PP引发极性单体在其表面接枝,极大抑制了极性单体共聚合形成接枝聚合物,接枝率可以达到90%。

 

    光固相接枝也是固相接枝的一个新研究领域。它是一种复合型改性方法,集光接枝和固相接枝的优点,反应温度低,而且采用光敏剂,副反应产物少,有效避免了接枝物的降解,是目前聚烯烃接枝改性的发展方向。

 

    固相接枝一般在带搅拌桨的反应釜里进行,搅拌桨必须触及反应釜的每个角落,以便分散PP粉料,让物料受热均匀,避免反应过程中出现结块烧焦现象。它属于间歇式生产,效率不高。目前,有研究者致力于连续式固相接枝工艺的开发,如螺带固相接枝反应釜的开发,提高了生产效率。