甲基丙烯酸固相接枝聚丙烯及增容研究

化學(xué)工程師Sum 87 No 62001年12月文章編號:1002-1124(2001)06-0065-0程園甲基丙烯酸固相接枝聚丙烯地及增容研究肖風(fēng)英林志勇吳翠玲福建泉州華僑大學(xué)材料學(xué)院362011)摘要:本文系統研究了甲基丙烯酸(MA)接枝聚丙烯的固相反應工藝,探討了各因素對枝率的影響。在氮氣保護下,于105~120℃范圍內,MMA和PP進(jìn)行固相接枝反應,最佳反應條件為PP20g,MAA25mL,BPO占單體量1.%,反應時(shí)間25h,反應溫度115℃。所制備的P-g-MAA能改善P與高嶺土兩相相容性及其復合材料的性能。關(guān)鍵詞甲基丙烯酸;聚丙烯;固相接枝中圖分類(lèi)號:Q316343文獻標識碼: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主要藥品1前言聚丙烯,巴陵石化公司;甲基丙烯酸(AR);過(guò)氧聚丙烯是五大通用塑料之一,應用范圍極其廣化苯甲酰(AR,經(jīng)氯仿,甲醇重結晶,提純,丙酮泛,具有物理機械性能優(yōu)異,成型加工容易,比重小耐化學(xué)穩定性?xún)?yōu)良,耐熱,電絕緣優(yōu)異,耐抗彎曲等3實(shí)驗步驟優(yōu)點(diǎn),廣泛用于化工、電器包裝等行業(yè)。從磨口四頸瓶的瓶口分別裝入攪拌棒、球型冷P具有優(yōu)良的耐熱性化學(xué)穩定性、電性能和凝管通氮導管溫度計,加入20gPP,加 MAA. BPO機械性能。它的缺點(diǎn):低溫脆性抗沖擊強度差,成甲苯,攪拌均勻,通入氮氣加熱升溫至一定時(shí)間反型收縮率大在很大程度上限制了P的應用范圍。應停止,冷卻至凍樣品置于索式抽提器中用丙酮抽為此人們做了大量的性能改進(jìn)工作如共混改性,增取12h,洗去接枝產(chǎn)物中未反應完全的單體及密膠充改性等,以達到使其增強增韌等目的。劑,取凍產(chǎn)物在60℃~70℃烘箱內烘干,得PP-gMAA產(chǎn)物。2實(shí)驗部分24接枝率測定接枝率采用端基滴定法,準確稱(chēng)取抽提后產(chǎn)品21儀器及設備2g,在二甲苯中回流05h,放涼后,加入30 mL KOH磨口四頸瓶、氮氣瓶索氏抽提器;紅外光譜儀乙醇溶液再回流15min,停止加熱,趁熱用HCl-異PE983:45T壓力成型機,上海第一橡膠機械廠(chǎng);混煉丙醇溶液進(jìn)行滴定,中和剩余的堿測得消耗量,計機,福建永春輕工機械廠(chǎng);拉力測試機X-100A算接枝中國煤化工型,廣州試驗儀器廠(chǎng);沖擊試驗機,XCJ-40型。CNMHG接校+W-(N-N2-N)M×100%式中N1-KOH當量數收稿日期:2001-11-19N-空白實(shí)驗消耗HCl值作者簡(jiǎn)介:肖風(fēng)英(1950-),女,大學(xué)畢業(yè),實(shí)驗師N2-HQ當量數肖風(fēng)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-單體摩爾質(zhì)量(3)溫度的影響W-稱(chēng)取接枝產(chǎn)物量由表3可知反應溫度在前期升高可使接枝率相2.5結構測定應提高,超過(guò)一定值,接枝率反而下降。這是由于溫將接枝反應產(chǎn)物和純PP,分別于丙酮中抽提度的升高,同時(shí)提高接枝反應與單體均聚反應的幾12h,烘干取出分別置于兩層薄膜中用熱壓機壓模,率,當溫度超過(guò)5℃時(shí),無(wú)助于接枝率的提高,反將制成的薄膜用紅外光譜儀測定,根據特征峰對接而引起單體均聚加劇,所以接枝率反而下降,選擇枝產(chǎn)物結構進(jìn)行表征。115℃為最佳溫度。(4)反應時(shí)間的影響3討論由表4可知接枝率隨反應時(shí)間的增加由低到高,至2.5h時(shí)接枝率最高,隨時(shí)間增加接枝率反而單體量、BPO量溫度、時(shí)間對接枝的程度都有下降。因反應時(shí)間過(guò)長(cháng),甲苯揮發(fā)程度增加,無(wú)助于一定影響,請見(jiàn)下表。溶脹作用,甲基丙烯酸析出,導致接枝率下降。所以表1單體量影響選25h為最佳反應時(shí)間。反應溫度反應時(shí)間BPO甲苯(5)沖擊測試120℃C2.5h1.5%1.5mL4量2.0對純PP及加入PP-g-MAA樣品進(jìn)行沖擊強接枝率/4.158.7811.225.87度測定,結果見(jiàn)表5。表2BPO用量影響PP/gP-g-MAA/g高嶺土/g沖擊強度x10NM-2反應溫度反應時(shí)間單體量甲苯150.04120℃25h2.5mL1.5mL5(11.22%)BP占單體量/%接枝率/%4,158.78112587由以上表可知PP-g-MAA的加入可提高復合材料的抗沖擊強度,抗沖擊值明顯高于純PP與高表3溫度影響嶺土混合樣品。反應時(shí)間單體量BPO甲苯2.5h2.5mL1.5%1.5mL4結論溫度/℃105115接枝率/%9.5110.5812.371.22甲基丙烯酸固相接枝聚丙烯在反應溫度表4反應時(shí)間影響115℃,反應時(shí)間25h,單體MAA用量25mL,BPO反應溫度單體量B0甲苯占單體用量15%時(shí),能達到最高接枝率為120℃2.5mL1.5%1.5ml12.37%。時(shí)間/h3.0由紅外光譜分析可證實(shí)經(jīng)過(guò)接枝反應得到了接枝率/%10.7311.228.57g-MAA接枝產(chǎn)物。(1)單體量的影響聚丙烯接枝甲基丙烯酸能改善PP的性能,提由表1可知隨著(zhù)單體濃度增加,接枝率相應由高聚丙烯與高嶺土間的相互結合低到高在1.5mL時(shí)為最低,到25mL時(shí)接枝率為最參考文獻大值。隨著(zhù)單體量繼續增加,接枝率反而下降。[I]錢(qián)東.合成樹(shù)脂及塑料.190,11(2):65(2)BPO用量影響由表2可知接枝率隨引發(fā)劑用量增加而逐漸升2】楊桂英蘇一凡,張文想張凱鄭梅梅桑泰合成樹(shù)脂及塑料,1993,10(4):55高,在1.0%時(shí)為最低,升高到1.5%時(shí)為最大值超3]唐頌超,王志明,周達飛.高分子材料科學(xué)與工程,過(guò)1.5%,接枝率反而下降。這是由于引發(fā)劑在引1994(5):29發(fā)單體接枝反應的同時(shí),也引發(fā)單體的均聚反應,當[4]志勇、聚丙烯固相接枝甲基丙烯酸甲酯研引發(fā)劑超過(guò)一定用量后,單體均聚率超過(guò)接枝率,所中國煤化工以引發(fā)接枝率下降,選1.5%的引發(fā)劑用量最宜THCNMHG