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洪浩群 何 慧 賈德民 丁 超 徐煥翔
(華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,廣東 廣州,510640)
摘要:綜述了聚丙烯(PP)固相接枝技術(shù)的最新發(fā)展,重點(diǎn)介紹了PP固相接枝的原理,討論了接枝單體、接枝基體、引發(fā)劑、溶劑、催化劑、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間對接枝率的影響。PP固相接枝技術(shù)在PP復(fù)合材料與共混合金中具有良好的使用效果和廣闊的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞:聚丙烯 極性單體 改性 固相接枝
中圖分類號:TQ 325.1+4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1002-1396(2005)02-0081-04
聚丙烯(PP)是一種重要的通用樹脂,價格低廉,性能優(yōu)良,應(yīng)用廣泛。但它是非極性聚合物,表面活化能低,與極性材料的相容性很差,這些缺點(diǎn)限制了PP的推廣應(yīng)用。接枝改性是改善PP極性的一個重要途徑。
合成PP接枝物的方法主要有:熔融接枝、溶液接枝、輻射接枝、固相接枝等。固相接枝是20世紀(jì)90年代興起的一種接枝方法。與其他接枝方法相比,它具有反應(yīng)溫度低、副反應(yīng)較少、無溶劑污染、后處理簡單等優(yōu)點(diǎn)。
研究進(jìn)展
固相接枝的單體包括馬來酸酐(MAH)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)等,通常使用較多的是MAH。但是MAH難以自聚,接枝效率低,支鏈短,且易升華污染環(huán)境。近年來,開展了2種或3種單體在PP主鏈上接枝的研究,其中,賈德民等研究的PP與多單體接枝共聚物具有接枝率高、支鏈長、支鏈結(jié)構(gòu)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn),在PP填充與共混改性中具有良好的使用效果。
固相接枝是由外加的過氧化物分解形成的自由基引發(fā)接枝,單體在聚烯烴主鏈上接枝的同時會生產(chǎn)未接枝的聚合物,所以,尋求在聚烯烴表面引入引發(fā)基團(tuán),直接引發(fā)極性單體的接枝,是提高接枝率的一個改進(jìn)辦法。Patel等先用過氧化苯甲酰(BPO)將PP氫過氧化,在PP表面形成引發(fā)基團(tuán),再把氫過氧化PP引發(fā)極性單體在其表面接枝,極大抑制了極性單體共聚合形成接枝聚合物,接枝率可以達(dá)到90%。
光固相接枝也是固相接枝的一個新研究領(lǐng)域。它是一種復(fù)合型改性方法,集光接枝和固相接枝的優(yōu)點(diǎn),反應(yīng)溫度低,而且采用光敏劑,副反應(yīng)產(chǎn)物少,有效避免了接枝物的降解,是目前聚烯烴接枝改性的發(fā)展方向。
固相接枝一般在帶攪拌槳的反應(yīng)釜里進(jìn)行,攪拌槳必須觸及反應(yīng)釜的每個角落,以便分散PP粉料,讓物料受熱均勻,避免反應(yīng)過程中出現(xiàn)結(jié)塊燒焦現(xiàn)象。它屬于間歇式生產(chǎn),效率不高。目前,有研究者致力于連續(xù)式固相接枝工藝的開發(fā),如螺帶固相接枝反應(yīng)釜的開發(fā),提高了生產(chǎn)效率。