甲基丙烯酸固相接枝聚丙烯及增容的研究

科技論壇甲基丙烯酸固相接枝聚丙烯及增容的研究邵建萍潘明(黑龍江省鶴崗弘大管業(yè)有限公司,黑龍江鶴崗154100)摘要:本文系統研究了甲基丙烯酸(MAA)接枝聚丙烯的固相反應工藝,探討了各因素對枝率的影響。在氪氣保護下,于105-120攝氏度范圍內,MAA和P進(jìn)行固相接枝反應,最佳反應條件為PP20g,MAA2.5ml,BPO占單體量1.5%,反應時(shí)間25hr,反應溫度115攝氏度。所制備的 PP-g-MAA能改善PP與高嶺土兩相相客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1概述由表1可知隨著(zhù)單體濃度增加,接枝率相應由低到高在1.5ml聚丙烯是五大通用塑料之一,應用范圍極其廣泛,具有物理機時(shí)為最低,到25ml時(shí)接枝率為最大值。隨著(zhù)單體量繼續增加,接枝械性能優(yōu)異,成型加工容易,比重小,耐化學(xué)穩定性?xún)?yōu)良,耐熱,電絕率反而下降。緣優(yōu)異,耐抗彎曲等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于化工、電器包裝等行業(yè)。表3溫度影響PP具有優(yōu)良的耐熱性,化學(xué)穩定性、電性能和機械性能。它的缺點(diǎn)低溫脆性抗沖擊強度差,成型收縮串大,在很大程度上限制溫度/反應時(shí)間25h單體量2.5m1BP01.5%甲苯1.5m1了PP的應用范圍。為此人們做了大量的性能改進(jìn)工作,如共混改接枝率/%9.5110.5812.3711.22性,增充改性等,以達到使其增強增韌等目的2實(shí)驗部分表4反應時(shí)間影響21儀器及設備反應時(shí)間2.5h單體量2.5mlBP01.5%甲苯1.5m1磨口四頸瓶、氮氣瓶、索氏抽提器;紅外光譜儀PE983;45T壓力成型機,上海第一橡膠機械廠(chǎng);混煉機,福建永春輕工機械廠(chǎng);接力時(shí)間/h接枝率/%11.22測試機XL-100A型,廣州試驗儀器廠(chǎng);沖擊試驗機,XCJ-40型。22主要藥品3.2BPO用量影響聚丙烯巴陵石化公司;甲基丙烯酸(AR);過(guò)氧化苯甲酰(AR),由表2可知接枝率隨引發(fā)劑用量增加而逐漸升高,在1.0%時(shí)經(jīng)氯仿,甲醇重結晶,提純丙酮(CP);甲苯(CP);二甲苯(CP)。為最低,升高到1.5%時(shí)為最大值超過(guò)1.5%,接枝率反而下降。這是23實(shí)驗步驟由于引發(fā)劑在引發(fā)單體接枝反應的同時(shí),也引發(fā)單體的均聚反應,從磨口四頸瓶的瓶口分別裝入攪拌棒、球型冷凝管、通氮導管、當引發(fā)劑超過(guò)一定用量后,單體均聚率超過(guò)接枝率,所以引發(fā)接枝溫度計,加入20克PP,加MAA、BPO甲苯攪拌均勻,通人氮氣,加率下降選15%的引發(fā)劑用量最宜熱升溫至一定時(shí)間反應停止,冷卻至凍樣品,置于索式抽提器中用33溫度的影響丙酮抽取12小時(shí),洗支接枝產(chǎn)物中未反應完全的單體及密膠劑取由表3可知反應溫度在前期升高可使接枝率相應提高超過(guò)凍產(chǎn)物在60-70攝氏度烘箱內烘干,得PP-g-MAA產(chǎn)物定值接枝率反而下降。這是由于溫度的升高,同時(shí)提高接枝反應與24接枝率測定單體均聚反應的幾率,當溫度超過(guò)115℃時(shí),無(wú)助于接枝率的提高,接枝率采用端基滴定法準確稱(chēng)取抽提后產(chǎn)品2g,在二甲苯中反而引起單體均聚加劇,所以接枝率反而下降,選擇5℃為最佳溫回流半小時(shí),放涼后,加入30 MLKOH-乙醇溶液再回流15min,停止度。加熱,趁熱用HCI-異丙醇溶液進(jìn)行滴定,中和剩余的堿測得消耗34反應時(shí)間的影響量,計算接枝率:接枝率;C(N1-N2-N0MW-(N-N2-NOMk×由表4可知接枝率隨反應時(shí)間的增加由低到高,至25h時(shí)接100%枝率最高,隨時(shí)間增加接枝率反而下降。因反應時(shí)間過(guò)長(cháng),甲苯揮發(fā)式中:N1-KOH當量數程度增加,無(wú)助于溶脹作用,甲基丙烯酸析出,導致接枝率下降。所NO-空白實(shí)驗消耗HCI值以選25h為最佳反應時(shí)間。N2-HCI當量數35沖擊測試M-單體摩爾質(zhì)量對純PP及加入 PP-g-MAA樣品進(jìn)行沖擊強度測定,結果見(jiàn)表W-稱(chēng)取接枝產(chǎn)物量25結構測定表5將接枝反應產(chǎn)物和純PP,分別于丙酮中抽提12小時(shí),烘干取出分別置于兩層薄膜中用熱壓機壓模,將制成的薄膜用紅外光譜儀PP/gPP-g-MAA/g高嶺土/g沖擊強度×10°NM測定,根據特征峰對接枝產(chǎn)物結構構進(jìn)行表征。0.043討論355(11.22%)0.008單體量、BPO量溫度、時(shí)間對接枝的程度都有一定影響請見(jiàn)由以上表可知PP-g-MAA的加入可提高復合材料的抗沖擊強下表。度,抗沖擊值明顯高于純PP與高嶺土混合樣品。表1單體量影響4結論反應溫度120℃反應時(shí)間2.5hB1.5%甲苯1.5nl基丙烯酸固相接枝聚丙烯在反應溫度115℃,反應時(shí)間2.5h,MA量/m1單體MAA用量25ml,BPO占單體用量13%時(shí),能達到最高接枝率接枝率/%為12.37%由紅外光譜分析可證實(shí)經(jīng)過(guò)接枝反應得到了PPg-MA接枝表2BPO用量影響反應溫度120℃反應時(shí)間2.5h單體量2知l甲苯1聚丙烯接中國煤化工,提高聚丙烯與高嶺BPO占單體量%2.5土間的相互結3.0HCNMHG接枝率/%31單體量的影響