馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴/尼龍共混合金的研究進(jìn)展

第36卷第9期化工新型材料VoL 36 No 9208年9月NEW CHEMICAL MATERIALS綜迷與專(zhuān)論馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴/尼龍共混合金的研究進(jìn)展侯茂奇揣成智田世雄(天津科技大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,天津300457)擠要概述了馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴同尼龍共混合金的制備方法及目前最新的研究進(jìn)展關(guān)鍵詞馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴,尼龍,共混合金Development of polyolefin grafting anhydride maleic acid /nylon blending alloyHou Maoqi Chuai Chengzhi Tian Shixiong(School of Material Science Chemical Engineering, Tianjin University of Science TechnologyTianjin 300457)Abstract The preparation and development of polyolefin grafting anhydride maleic acid/nylon blending alloy weretroducedKey words polyolefin-g-MAH, nylon, blending alloy目前,聚合物合金產(chǎn)業(yè)化已成為高分子材料工業(yè)的新產(chǎn)應。研究人員最近通過(guò)球磨碾磨技術(shù)制備MAPP,考察了反業(yè)。馬來(lái)酸酐(MAH)可以接枝的聚合物很多,主要有應時(shí)間、碾磨速率、循環(huán)碾磨方式、過(guò)氧化物的種類(lèi)和濃度及EPR EPDM、PE、PP、ABS、SEBS,其中聚烯烴是馬來(lái)酸酐接馬來(lái)酸酐的濃度等因素。結果顯示,該MAPP主要含末端接枝改性中最常用的聚合物接枝方法有溶液法、熔融法、氣相枝型和橋式接枝型。與傳統的熔融混合方法相比,通過(guò)球磨法固相法輻照接枝等多種方法。尼龍(聚酰胺,PA)材料是碾磨方法得到的MAPP降解減緩相對分子質(zhì)量提高。這種在各個(gè)行業(yè)廣為使用的一種聚合物,其綜合性能較為優(yōu)良但新方法還具有較低的加工溫度及不溶解、能效高費用低的優(yōu)韌性較差。隨著(zhù)高分子材料高強超韌化的趨勢以及實(shí)際應勢,因此,非常容易得到精制的產(chǎn)品用,對其韌性提出越來(lái)越高的要求,PA材料的低溫峽口沖擊2馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴/尼龍共混物合金的強度迫切需要加以提高。國際上對于這個(gè)問(wèn)題的研究一般是釆用彈性體增韌,可以更好的提高材料的韌性,但是解決好共制備混物組分之間的相容性問(wèn)題十分關(guān)鍵。選用最多的增容劑是聚合物合金的制備技術(shù)發(fā)展迅速,主要的生產(chǎn)方法有以經(jīng)馬來(lái)酸酐接枝的聚合物,這種接枝反應可以和共混過(guò)程下幾種:同時(shí)進(jìn)行也可以單獨進(jìn)行,相關(guān)的研究報道很多,廣泛地應用(1)普通機械共混法。又稱(chēng)物理混合法,其中包括粉料共于高分子共混物的增容上。同時(shí),現在的研究已不僅僅局限混溶液共混乳液共混、熔體共混。于用馬來(lái)酸酐接枝物改善PA的性能,國內外也有文獻報道用(2)接枝共聚法。是聚合物單體b在聚合物A的主鏈上少量的PA來(lái)提高聚烯烴性能方面的研究。本文也將在這方發(fā)生聚合反應的過(guò)程該法所制高分子合金仍是一個(gè)宏觀(guān)的面加以論述。物理共混聚合物體系。1馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴的反應方法(3)嵌段共聚法。該法嵌段共聚物的結構必須科學(xué)設計和嚴格控制,才能獲得所期望的卓越性能其合成工藝比較特殊在PE接枝馬來(lái)酸酐的反應中,常選用過(guò)氧化二異丙苯(4)多層乳液共聚法。該法可以非常有效的生成極微細DCP)或者過(guò)氧化苯甲酰(BPO)作為引發(fā)劑。BPO引發(fā)溫度的聚合物乳化粒子。較低,但是其價(jià)格昂貴;DCP價(jià)格低廉,考慮到經(jīng)濟因素一般(5)反應增容共混法。當兩種聚合物熱力學(xué)相容性不良選擇DCP作為引發(fā)劑。將它們進(jìn)行物理寸由于共混產(chǎn)物形態(tài)的不均勻,其性馬來(lái)酸酐接枝改性聚烯烴主要采用熔融接枝和溶液接枝能中國煤化工進(jìn)兩聚合物組分之間的兩種方法,此外國外也有文獻報道馬來(lái)酸酐接枝PP的新方相容CNMHG法。該方法借助于球磨碾磨馬來(lái)酸酐,在PP上進(jìn)行接枝反這秤刀是平代以后開(kāi)發(fā)的一種特殊方基金項目:天津市自然基金資助項目(04361281)作者簡(jiǎn)介侯茂奇男,主要研究方向:聚合物加工化工新型材料第36卷法,所得高分子合金為互穿網(wǎng)絡(luò )聚合物( Interpenetrating Poly指利用帶官能團的共混組分在共混過(guò)程中就地形成接枝或嵌ner Networks,PN).PN技術(shù)發(fā)展很快該類(lèi)高分子合金品段共聚物在共混物相界面起增容作用。二是反應性相容劑種已有很多已較成熟,并投入市場(chǎng)增容,它至少能夠與共混組分中的一個(gè)發(fā)生反應,通過(guò)共價(jià)鍵(7)反應擠出法。在雙螺桿擠出機中,于進(jìn)行化學(xué)反應的或離子鍵起增容作用。反應型增容需要添加的反應性高分子同時(shí)完成共混為該法的特點(diǎn)的量小且效果好,適用于新型高性能塑料合金的研制,且已被(8)動(dòng)態(tài)硫化法。此法最初用于橡膠類(lèi)聚合物的共混,隨應用于工業(yè)產(chǎn)品中是當前增容技術(shù)的新方向后推廣到各種熱塑性彈性體與樹(shù)脂的合金化。其實(shí)質(zhì)是在硫Markham r l等研究了凝聚作用對PA6/LDPE體系分散化劑或交聯(lián)劑的存在下,于熔融混煉共混中,在均勻混合分散相終態(tài)結構的影響,結果表明,決定分散相最終相態(tài)的只是的同時(shí)進(jìn)行交聯(lián)反應而形成高分子合金單個(gè)顆粒的形變。在PE分子鏈上引人酸酐基團如馬來(lái)酸酐(9)分子復合法。這是一類(lèi)使剛性棒狀聚合物成分子狀后再與PA6熔融共混,這些活性基團可與PA6末端的氨基實(shí)分散于另一柔性聚合物連續相中的方法,由于很少量分散相現反應增容,提高兩相界面粘接力,改善共混性能。程鳳梅、就可以使基體聚合物的強度和彈性模量產(chǎn)生飛躍,因而自創(chuàng )石宏仁等探討了 LDPE-R-MAH/PA6共混物的流變性能10始以來(lái)倍受人們重視。并同LDPE/PA6共混物作了對比。研究結果表明: LDPE-g(10)各種技術(shù)綜合利用的方法。近年來(lái)制造塑料合金MAH/PA6共混物熔體的流變行為符合假塑性流體的流動(dòng)已更多地重視各種生產(chǎn)方法的綜合利用因為這樣可更大程規律,其流變指數小,熔體黏度比 LDPE/PA6共混物高。Per度地起到提高材料性能的作用。notH等研究了通過(guò)共混制備雙連續結構的PEPA6共混合目前文獻報道的大多采用反應擠出的方法來(lái)制備共混物金。并通過(guò)電鏡照片、DMA拉伸試驗等觀(guān)察了共混物的結構合金10。以 MAH-g-PE/PA6共混物合金為例(見(jiàn)圖1)來(lái)進(jìn)和性能的改變。經(jīng)過(guò)接枝后的PE與PA6以80/20的比例行說(shuō)明。共混反應機理如圖2所示共混后達到雙連續結構,力學(xué)性能也有較大提高反應擠4結語(yǔ)馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴/尼龍共混物合金的制備解決了PA材料韌性較差的瓶頸,可以作為增容劑來(lái)使用。目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出很多增容劑,有些已經(jīng)作為商業(yè)產(chǎn)品出售。今后的主要圖1 MAH-g-PE/PA6反應擠出共混研究方向是用馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴來(lái)改善聚烯烴的性能,這方面的研究已經(jīng)成為新的熱點(diǎn)。(CH-CH,)-CH-C10+HN-PA6一參考文獻[1]白景美,李樹(shù)材.聚乙烯熔融擠出接枝馬來(lái)酸酐的研究[J塑料,2005,34(2):53-55.[2]高忠良陳連周王潤珩.聚乙烯接枝馬來(lái)酸酐的研究[J(CH-CH2 ),-CH, -CH北工學(xué)院學(xué)報,1995,24(2):926NH一PA6[3]馬衡,趙梓年.PA6/ UHMWPE-B-MAH的研究[]].塑料科技,20036:10.圖2 LDPE-g-MAH/PA6共混反應機理[4]鄭現國李馥梅.高韌性尼龍6的研究與應用[].中國塑料2002,16(9):173馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴/尼龍共混物合金雙[5]王益龍陳常明等聚乙烯接枝馬來(lái)酸酐的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)研究連續相的形成[6]王偉,朱莉群. PE-g-MAH在PA6/HDPE塑料合金中增容作近年來(lái)國內外對聚烯烴PA合金材料的研究重點(diǎn)主要用的研究[]高分子材料,1997,9(3):4-7圍繞在結構和性能方面并且從用聚烯烴改性PA轉變?yōu)橛?]王益龍鄒曉天等.PA66與 PE-g-MA的擠出反應及應用門(mén)PA改性聚烯烴方面的研究,并已取得了很多成果。但距突破合成樹(shù)脂與塑料,200,17(4):4043.性進(jìn)展尚有一定的距離其主要原因是當PA在共混物體系中8]劉少波,王國成,等.熔融法合成的 HDPE-8-MHA與PA6相含量較少(20%以下)時(shí),PA常以分散相形態(tài)存在于共混體系容性的研究[膠體與聚合物,201,19(4):23-25中,相疇粗大使之不能形成連續相。以PE/PA共混物合金為[9] R L Markhan. Introduation to Compatibilization of PolymerPolvm Technal. 1990, 10: 231.例合金的性能體現的仍是PE的性能,對PE的耐高溫性能中國煤化工MAH對LDPE/PA6共基本沒(méi)多少改善,力學(xué)性能也提高不大,達不到理想的效果,2002.3,23(1):43-45.由于PE/PA組分的相分離嚴重,反應型增容技術(shù)的成功,為CNMHG[11]IvI, eu, vesuKu and properties of co-contin-PE/PA共混合金的研究發(fā)展打下了基礎。反應型增容作為uous nanostructured polymers by reactive blending[].Nature一類(lèi)重要的增容技術(shù),是當前共混改性技術(shù)新的發(fā)展方向之2002,9(2):5458它包括兩個(gè)方面:一是共混組分間直接反應而增容,主要收稿日期:200802-18