聚烯烃接枝马来酸酐作为增容剂的应用

实验2 反应性挤出实验—聚乙烯熔融接枝马来酸酐所谓“反应性挤出”是将挤出机作为连续反应器，在对物料进行熔融挤出的同时实施聚合、接枝、降解、共混增容等化学反应的工艺过程。

反应性挤出是近年来在聚合物领域迅速发展起来的一种新型工业技术，其在工业上的主要应用包括：（1）合成聚合物；（2）对聚合物进行可控制降解；（3）对聚合物进行功能化改性（接枝反应）；（4）聚合物的官能化和官能团改性（卤化、磺化、官能团转化）（5）不相容聚合物共混体系的反应性共混增容；反应性挤出只所以能够在聚合物应用领域成为非常活跃的研究主题，源于挤出机在对聚合物实施化学反应时所具有的独特优势。

这些优势体现在：（1）对高粘物料和低粘物料良好的输送性，尤其是在处理高粘物料上的功能；（2）优良的混合性、分散性；（3）轴向的柱塞流保证了停留时间的均匀分布；（4）较宽的温度、压力范围和良好的反应控制（温度、压力、停留时间……）；（5）连续操作、无溶剂的分离、回收和排放——低能耗、低成本、环保；（6）具有多阶能力；当然，挤出机作为化学反应器也有其局限性。

例如系统向外的传热能力较差，在处理大量反应热方面具有困难；对于需要长反应时间的体系，增加了成本和实施的难度。

在实施反应性挤出过程时对挤出机和挤出条件都具有较高的要求。

挤出机的构造、螺杆组合、进料装置和进料位置、以及出料位置一方面需要满足对反应物料的塑化、熔融和熔体输送功能，另外还应该具有良好的分散混合、传热、和自洁性。

另一方面，挤出条件的选择和确定在兼顾物料流动性能前提下，应该满足充分进行化学反应的要求。

本实验以聚乙烯与马来酸酐熔融接枝为例，使同学了解和熟悉反应性挤出的过程和一般要求，并且掌握聚乙烯熔融接枝马来酸酐的工艺过程。

一、实验原理聚乙烯是目前产量最大、成本低廉的通用塑料，具有一系列优良的物理机械性能，在许多领域得到广泛应用。

但是由于其分子链的非极性结构，聚乙烯与无机填料之间缺少亲合性，与其它极性聚合物之间的相容性极差，导致聚乙烯填充物和共混物的性能低劣；此外，聚乙烯的非极性结构也使其制品的粘结性和印刷性很差。

马来酸酐接枝聚丙烯对亚麻纤维增强高密度聚乙烯力学性能影响钱雪;王阳【摘要】通过双螺杆挤出造粒,制备了亚麻纤维增强高密度聚乙烯(PE-HD)复合材料,研究了相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)含量对于复合材料性能改善的效果.结果表明:复合材料力学性能得到了显著的提升,其中拉伸强度、弯曲强度和冲击强度最大值分别为32.75、37.21、43 kJ/m2;PP-g-MAH含量为5％或者10％时复合材料具有相对较好的力学性能;PP-g-MAH的加入能提高复合材料的耐热性,降低复合材料力学损耗.【期刊名称】《中国塑料》【年(卷),期】2014(028)005【总页数】6页(P48-53)【关键词】马来酸酐接枝聚丙烯;亚麻纤维;高密度聚乙烯;力学性能【作者】钱雪;王阳【作者单位】国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心,北京100190;北京发那科机电有限公司,北京100085【正文语种】中文【中图分类】TQ327.90 前言在麻纤维与树脂基体混合时加入官能性物质，通过接枝改性以增强麻纤维和树脂的相容性，从而使得树脂基体能很好地包裹麻纤维以提高复合材料的综合性能。

Lei等[1]在植物纤维增强PE-HD复合材料中添加马来酸酐接枝聚乙烯（PE-g-MAH）进行接枝改性，结果表明利用PE-g-MAH作为接枝料在一定用量的范围内能有效提高复合材料的力学性能，并且通过扫描电子显微镜（SEM）能够发现经过接枝改性处理的复合材料中树脂基体能有效的包裹大麻纤维。

Kuboki等[2]研究了马来酸酐接枝高密度聚乙烯（PE-HD-g-MAH）对纤维素纤维增强复合材料力学性能的影响，结果表明PE-HD-g-MAH的加入大幅度改善了复合材料的弯曲强度，并且在复合材料中添加马来酸酐接枝热塑性弹性体（TPE-g-MAH）也能有效提高其缺口冲击强度。

Arbelaiz等[3]采用大麻纤维增强PP基复合材料，研究了相容性改性纤维和改性PP基体对力学性能的不同增强效果，得出结论2种改性方式与无PP-g-MAH改性的复合材料性相比均能提高力学性能，但是采用纤维改性的方法经济上更为昂贵而不适合工业应用，而后在相容剂改性树脂基体的条件下，进一步研究了2种不同相对分子质量的相容剂的不同含量对纤维增强复合材料力学性能的影响，其研究结果为2种相容剂均提高了复合材料的力学性能，但相对高相对分子质量的相容剂对于复合材料的增强效果更加明显。

超高分子量聚乙烯熔融接枝马来酸酐冯绍华左建东黄昭阁李雄田曙冉（青岛科技大学高分子科学与工程学院, 山东青岛 266042Email:qingfeng_9709@ ）马来酸酐(MAH)熔融接枝超高分子量聚乙烯(UHMWPE)过程中，单体MAH、引发剂DCP、交联抑制剂己内酰胺(CALA)、流动改性剂CaSt及反应温度、时间等工艺2条件对UHMWPE接枝率和凝胶含量影响较大，用滴定分析法和重量分析法测定了接枝物UHMWPE-g-MAH的接枝率和凝胶含量，红外光谱表征了接枝物的存在。

合适的=5/0.15/0.反应条件为：温度175~180℃，时间14分钟。

当MAH/DCP/CALA/ CaSt21/1，可得到接枝率为0.75%、凝胶含量为1.48%的UHMWPE接枝物。

UHMWPE/MAH/DCP=100/6/0.2,随用量增大，接枝物的接枝率和凝胶含量逐渐增大，当接枝率和凝胶含量上升到一定值时，增加的趋势变缓。

CaSt2不但促进了长链分子的解缠[1]，还降低了UHMWPE加工温度，缩短了塑化时间(Fig.1)。

UHMWPE/MAH/CaSt2=100/6/1，随着DCP的加入，接枝物的接枝率逐渐增大，当加入的DCP的份数到达一定值后，又逐渐下降，而凝胶含量则一直逐渐增加。

在熔融反应过程中，引发剂DCP引起接枝反应和交联反应，两者竞争进行。

当DCP达到一定值后，接枝率略有降低，DCP用量在0.15份左右。

(Fig.2）UHMWPE/ DCP/ CaSt2=100/0.15/1，随着MAH的用量的增加，接枝率呈增加趋势，对凝胶含量的影响不大。

超过5份后，MAH的增加对接枝率的提高不大(Fig.3)。

UHMWPE/MAH/ DCP/ CaSt2 =100/5/0.15/1，升高温度，DCP分解速率增加，自由基浓度增加，同时由于熔体粘度降低，分子之间缠结程度降低，MAH容易接枝到分子链上。

也有利于交联反应的发生，凝胶含量增加(Table.1)。

聚丙烯(PP)是目前用量最大的通用塑料之一，具有质轻、无毒、电绝缘性能和化学稳定性好、易成型加工等优点，因而广泛应用于各个领域。

但PP也存在低温脆性、机械强度及硬度较低、成型收缩率大等缺点。

聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是一种重要的工程塑料，具有较高的拉伸强度、刚度和硬度，良好的耐磨性、耐蠕变性，并且能在较宽的温度范围内保持这种良好的力学性能。

但是由于PET的玻璃化温度和熔点比较高，在通常加工温度下，结晶速度较慢，冲击韧性差，因而阻碍了PET树脂在某些方面的应用。

针对PET和PP的缺点，人们一直致力于对其进行改性。

将两者进行共混，能进一步优化其性能。

PET可提高PP的强度、模量、耐热性、表面硬度；而PP 则能提高PET的加工、冲击、耐环境应力开裂等性能。

PP/PET是典型的热力学不相容体系，所以必须选用合适的增容剂对其进行高效的增容，以提高二者相容性，减小界面张力，增加界面黏结强度，减小分散相相畴尺寸。

用于PP/PET共混体系的增容剂主要有两类：一类是PP接枝共聚物，即PP-g-MAH、PP-g-MI、PP-g-AA、PP-g-GMA以及PP接枝马来酸酐的衍生物等，也有将PP和PET直接反应生成接枝共聚物；另一类是其他接技共聚物，主要有SEBS-g-MAH、LLDPE-g-MAH、SEBS-g-GMA和EPDM-g-GMA 等本实验以PP为主要组分，在PP/PET中添加乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)作为增容剂，旨在改善PP/PET共混合金的界面相容性。

通过SEM观察和力学性能数据分析，判断POE-g-MAH增容效果，通过加工流变性能测试考察共混合金的加工性能。

（1）由于POE-g-MAH对PP/PET共混合金的反应性增容作用，提高了两相间的相互作用，促进了分散相PET粒子的细化，改善了共混合金的相形态结构。

（2) POE-g-MAH的加入，在一定范围内提高了共混合金的拉伸强度。

马来酸酐接枝EPDM、POE改性尼龙的性能研究王庭慰(南京化工大学高分子系,江苏南京210009)摘　要:研究了用马来酸酐接枝EPDM和POE等聚烯烃增韧尼龙的方法,通过改变聚烯烃与尼龙的用量找出较佳的配比范围及实验方案。

从两相界面、橡胶含量、交联度和接枝率等方面讨论了增韧效果的变化原因。

关　键　词:增韧尼龙;马来酸酐;接枝改性中图分类号:TQ32316 文献标识码:B 文章编号:1001Ο9278(2001)09Ο0029Ο03 超韧尼龙,即高抗冲尼龙,具有一般尼龙6或尼龙66的力学强度和耐热性,耐化学药品性,最突出的优点是抗冲击韧性大大地提高,为纯尼龙的几倍乃至几十倍。

低温性能也很突出,甚至在-40℃时其缺口冲击强度也可达到纯尼龙的4-6倍。

高韧性尼龙因保持尼龙树脂固有的特性,抗冲击强度显著提高,应用范围不断扩大。

1976年DuPont公司的超韧尼龙Zytel ST的开发成功,把橡胶组分分散在尼龙中,实现了预期的高抗冲性[1,2]。

本文研究的是聚酰胺/聚烯烃合金,聚酰胺与聚烯烃共混,主要是为了提高聚酰胺在常态和低温下的冲击强度,增加韧性。

然而,聚酰胺带有极性较强的酰胺基团,与非极性的聚烯烃类弹性体共混时,两相之间的相容性较差,相分离现象严重,导致合金冲击强度下降,所以需改进尼龙与聚烯烃增韧剂之间的相容性。

目前常用的方法是将尼龙与马来酸酐接枝改性的弹性体熔融共混挤出[1,2]。

1　实验111　原材料尼龙6,B100,南京立汉化学有限公司;三元乙丙橡胶(EPDM),512,DSM公司;聚丙烯,045-2,金陵石化塑料厂;POE弹性体,辛烯含量915%,熔体流动速率分别为214g/10min和313g/10min;马来酸酐,化学纯,上海试剂三厂;过氧化二异丙苯(DCP),工业品,上海高桥化工厂;交联剂D,自制。

112　实验仪器及设备双螺杆挤出机,SHJ-30,上海化工机械四厂;收稿日期:2001Ο06Ο28注塑机,XS-XY-125,浙江塑料机械厂;冲击实验机,XG J-500,承德材料实验机厂;材料万能实验机,DL Y-6,长春材料实验机厂;熔体流动速率仪,XNR-400A,长春第二实验机厂。

聚烯烃接枝马来酸酐增容增韧尼龙66的研究的开题报告一、选题背景尼龙66（PA66）是一种高性能的工程塑料，具有良好的强度、刚度、耐热性和耐磨性，广泛应用于汽车、航空航天、电子电器、纤维等领域。

然而，PA66也存在一些缺点，如易于吸水、脆化、低冲击强度等。

因此，如何改善PA66的性能一直是研究人员的热点和难点。

聚烯烃接枝马来酸酐（PP-g-MA）是一种具有优异增容增韧效果的改性剂。

近年来，人们开始将PP-g-MA应用于PA66的改性中，并取得了一定的进展，然而相关研究还比较有限。

二、研究目的与意义本研究旨在探究PP-g-MA对PA66进行增容增韧改性的效果以及其物理、力学、热学性质的变化。

通过改变PP-g-MA的添加量和接枝密度等条件，寻找最佳的改性方案。

该研究对于提高PA66的性能，拓展其应用范围，促进聚合物材料的发展具有实际意义和应用价值。

三、研究内容和方法1、研究内容(1) 合成PP-g-MA制备合适的PP-g-MA改性剂，通过改变接枝密度、MA含量等条件探究最优条件。

(2) PA66/PP-g-MA共混物的制备采用溶液共混法制备PA66/PP-g-MA共混物，通过改变PP-g-MA含量探究最优配比。

(3) 组装和制备测试样品将共混物制备成薄膜或样条等形状的测试样品。

(4) 对样品进行材料学测试分别测试改性样品和未改性样品的物理、力学、热学性能，并对其结果进行比较和分析。

2、研究方法(1) 合成PP-g-MA通过物理、化学等方法对PP和MA进行接枝，调整其接枝密度和MA含量。

(2) PA66/PP-g-MA共混物的制备采用溶液共混法制备样品，控制各组分的质量分数和混合过程，得到均匀的混合物。

(3) 组装和制备测试样品将共混物制备成薄膜或样条等形状的测试样品，制备方法包括挤出成型、压片、注塑等方法。

(4) 对样品进行材料学测试采用热重分析、DSC、拉伸测试等方法对样品进行测试。

四、预期结果通过本研究，预计能够得到如下优异的结果：(1) 合成出高效的PP-g-MA改性剂，并探究其最优接枝密度和MA含量等条件。

聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯/超细云母的界面增容及其断面形态研究吴　唯,　邓发金(华东理工大学石油化工学院,上海201512)摘　要:针对PP /云母相界面缺乏亲和力,云母对PP 力学性能改善不明显的缺陷,采用偶联剂KH-570与PP-g -M AH 并用的技术对超细云母进行表面处理并与PP 共混增容。

结果表明,云母能同时有效提高PP 的强度、模量、硬度和冲击强度。

其中,由于PP-g-M AH 导致的界面强度提高和界面层厚度增加,使K H -570与PP -g -M AH 并用的PP /PP -g -M AH /云母-4#材料比单用KH -570的PP/云母-4#材料的改性效果更加明显。

同时发现,云母对PP 的结晶过程具有较明显的成核作用,使改性PP 的结晶温度和熔融温度提高。

关键词:聚丙烯;云母;马来酸酐接枝聚丙烯;增容;界面;断面中图分类号:TQ 320.64 文献标识码:A 文章编号:0367-6358(2001)01-0019-05修稿日期:2000-10-21作者简介:吴　唯(1958～),男,博士,副教授,主要从事新型高分子材料结构、加工工程和开发研究工作。

该文部分工作在德国Univ er-sity Erlangen-Nu rnberg 完成。

Study on the Interfacial Compa tibilization and Sectio n M orph ologyof PP /PP-g-M A H /Superfin Mica BlendW U W ei,　DEN G Fa-jin(Petrochemica l Institute ,East China Un iversity of Science an d Technology ,Sh anghai 201512,China )Abstract:In view o f lacking affinity betw een PP and mica the pro perty improving o f PP by mica is no t defi-nite.The superfine mica w as treated with coupling ag ent K H-570and the PP/mica w ere com patibilized by PP-g-M AH .Results sho wed that,streng th ,modulus,hardness and to ugh ness o f PP w ere raised efficient-ly and simultaneously .As a result of increasing the interfacia l streng th a nd the interfacial layer thickness by PP-g-M AH,the m echa nical pro perties of PP/PP-g-M AH /mica w ere better than that of PP /mica when the mica was dispo sed with KH-570.Furthermo re,the mica possessed obv ious nucleation effect o n the crysta llizatio n process of PP,thus the crystallizatio n temperature and the melting tem perature of the modi-fied PP were increased .Key words :polypropylene ;mica;PP-g-M AH ;co mpa tibiliza tion;interfacial structure;sectio n 在众多聚丙烯(PP )工程化改性研究中,采用具有高刚性、高硬度、平面不翘曲、热变形温度高以及能二维增强的云母作为改性填料,近年来多有报道[1～3]。

前言聚酯ＰＥＴ(聚对苯二甲酸乙二醇酯)是最重要的合成材料之一,在纤维、包装、感光材料、工程塑料等领域得到广泛应用,发展十分迅猛。

1998年世界聚酯生产能力为2865万吨/年,产量达到2336万吨左右,1999年将增加到2510万吨,其主要应用市场是包装占23%、纤维占69%、工程塑料及其它占8%。

其中,用于聚酯瓶的消耗达300～400万吨。

由于综合性能优良,聚酯广泛用于合成纤维、薄膜和工程塑料等领域。

但由于它的结晶速度较慢,使其在工程塑料领域中的应用受到了限制,必须通过改性提高其加工和冲击性能。

本文主要讨论目前国内外聚酯的改性方法和途径。

2改性的类型2.1化学改性2.1.1乙丙胶化学改性在乙丙胶中加入过氧化物或硫化{TodayHot}物,用过氧化物为固化剂时,弹性体与塑化相都会受到不同程度的影响,过氧化物攻击弹性体与聚合物,生成活性基团,导致更多的有效交联,产生分子链段的缠结,缠结越大引起收缩越大。

但过氧化物用量必须严格控制,过量会使交联困难,整体冲击强度下降。

2.1.2三元乙丙胶的接枝反应由于三元乙丙胶不含极性基团,因此与极性聚合物的相容性很差,用高沸点低毒性的马来酸二丁酯进行熔融接枝,在其烃链上接入极性基团,制得功能化的聚合物,改善了它与含极性基团聚合物的相容性,如在与尼龙的熔融接枝的熔融共混中,通过插在三元乙丙胶主动链上的羧基或酐基基团,与尼龙的端基组份进行反应,提高了结合力。

2.2接枝反应2.2.1接枝马来酸酐用马来酸酐接枝氢化共聚物作为熔融混合相的相容剂。

用熔融接枝的方法将马来酸酐引入聚烯烃主体作为界面相容剂,马来酸酐接枝量越高,共混物的力学性能越高。

2.2.2接枝富马酸酯用二2 乙基已基富马酸酯,在熔融状态下,由过氧化物引发的自由基反应可以在聚合物上接枝富马酸酯的单体,改善共混体中晶球尺寸。

2.2.3接枝甲基丙烯酸羟乙酯以过氧化物为引发剂,在熔融状态下用甲基丙烯酸羟乙酯接枝聚合物,但要注意控制过氧化物的用量。

聚丙烯(PP)由于具有良好的综合性能、价格低廉、用途广泛而成为发展迅速的热塑性通用树脂。

但是,当用作工业部件时其拉伸强度和冲击强度通常不能满足要求,且易蠕变、尺寸稳定性差也限制了其应用。

PP合金化是改善PP性能的有效途径。

聚酰胺6(PA6)具有强度高、弹性好、耐磨损、耐化学腐蚀等特点。

将PP与PA6共混,可有效改善和提高PP的性能PP与PA6体系是不相容共混体系,采用接枝物改善PP与PA6的相容性已成为研究的热点。

笔者研究了弹性体接枝马来酸酐(MAH)增容PP/PA6共混体系的微观结构，将三元乙丙橡胶(EPDM)接枝MAH(EPDM-g-MAH)加到PP/PA6体系中共混,制得PP/PA6合金,研究了接枝物及引发剂的用量对塑料合金力学性能的影响。

结果表明,加入EPDM-g-MAH可显著改善PP/PA6合金的相容性,选择合适的配方和工艺条件,可以制得力学性能优良的PP/PA6合金。

研究了热塑性弹性体接枝MAH对PP/PA6共混体系结构与性能的影响。

共混体系的最终性能与共混体系配比及接枝物含量有关。

采用PP熔融接枝MAH和不饱和羧酸混合单体通过反应挤出增容PP/PA6共混物,研究了增容共混物的形态结构。

结果表明,接枝物能明显降低共混物的分散相尺寸,改变体系的分散状况,提高共混物两相的相容性,增容共混物的两相界面得到改善,相界面变得模糊。

本工作以弹性体接枝MAH共聚物为增容剂,制备了一系列PP/PA6合金体系,通过研究合金的微观形态结构以及力学性能,探讨弹性体接枝MAH共聚物对PP/PA6共混体系的增容作用;同时,对乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)增容不同配比的PP/PA6共混体系的性能进行了讨论得到结论如下：a)不同种类弹性体接枝物增容PP/PA6共混体系的界面相互作用与形态结构不同。

POE-g-MAH和EPDM-g-MAH能使PP与PA6两相间的界面相互作用增强,增容效果较好。

扫描电子显微镜分析表明:POE-g-MAH为增容剂时,PA6粒子在PP基体中形状规整,粒径小且分布较均匀。

聚烯烃接枝马来酸酐作为增容剂的应用（黄山贝诺科技有限公司）聚烯烃(PE、PP 、EPDM 、EPR 、EVA 等由于非极性及结晶性，与其他材料，如极性聚合物、无机填料等相容性很差，无法制备有用的共混材料。

加入预先制备或现场形成的增容剂，能使原本不相容的聚合物形成具有任一组分都不具备的独特性质的共混物。

增容剂作为一种表面活性剂，能降低表面张力，提高共混物中分散相和连续相之间的界面粘结力。

为扩大聚烯烃的应用范围和研制更多有价值的新材料，功能化聚烯烃作为增容剂，一直是科研和工业生产中的一个重要领域。

迄今为止，由于廉价、高活性和良好的加工性，马来酸酐接枝聚烯烃（PO-g-MAH ）是最重要的功能化聚烯烃。

它在聚合物共混物、聚合物/无机填料、聚合物/有机纤维、复合增强材料和粘结剂等方面都有广泛的应用。

聚烯烃接枝马来酸酐的方法很多，主要有溶液法、熔融法、辐射法和固相法等。

但最重要的方法是熔融法，即所谓的“反应挤出法”。

熔融接枝的机理很复杂，并伴随有严重的副反应，表现为聚乙烯接枝反应的交联，聚丙烯的降解，以及乙丙橡胶中两种副反应的同时出现。

加入一些含N 、P 、S 原子的电子给体化合物，如二甲基甲酰胺（DMF ）、二甲基乙酰胺（DMAC ）能抑制这些交联、降解等副反应。

溶融接枝可以在单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或Brabender 流变仪中进行。

将聚烯烃、MAH 单体、引发剂和其他添加剂，在少量分散剂的帮助下均匀混合，然后将混合物加入挤出机料斗中进行熔融挤出。

影响聚烯烃接枝马来酸酐反应的因素很多，主要有引发剂品种和浓度，单体质量浓度，添加剂品种和浓度，反应温度以及反应时间等。

引发剂DCP 浓度增加，接枝率相应提高，但DCP 用量过多，伴随有交联反应；DCP 固定不变时，接枝率随MAH 用量的增加而呈上升趋势，但继续增加MAH 的用量时对接枝率的影响变小；反应温度低时，DCP 的分解浓度高，但也有利于副反应的发生，因而消耗了自由基，使自由基没有明显提高；熔融反应时间（即挤出机螺杆的转速）对接枝率影响很大。

PP接枝马来酸酐在竹粉/PP复合材料中的应用研究段浩1 ，汤俊杰1，娄小安2，齐阳城1（1、南通日之升高分子新材料科技有限公司，上海2011092、上海日之升新技术发展有限公司，上海201109）摘要：用聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MAH）作为相容剂，通过双辊开炼机制备了竹粉/PP（50/50）复合材料。

通过力学性能测试和扫描电子显微镜（SEM）对复合材料的亚微观形态进行观察，研究了PP-g-MAH的流动性、接枝率以及熔点对竹粉增强聚丙烯复合材料的影响。

结果表明，提高PP-g-MAH的流动性及接枝率对于竹粉/PP复合体系的力学性能是有益的，无论是强度、模量还是韧性都有较大提升，降低PP-g-MAH的熔点对复合体系也有一定作用，特别在低添加量的情况下，但由于本身分子结构的影响，对复合体系的强度和模量有一定副作用。

关键词：竹粉/聚丙烯复合材料；聚丙烯接枝马来酸酐；接枝率；流动性；熔点；力学性能中图分类号：TQ325.1+4 文献标识码：A 文章编号：1005-5770（2012）08A STUDY ON THE USE OF PP GRAFTED MAH IN BAMBOOPOWER/PP COMPOSITESDuan Hao*, Tang junjie, Lou Xiaoan, Qi Yangcheng(Shanghai SUNNY new Technology Development Co., Ltd., Shanghai 201109)ABSTRACT Bamboo powder/PP（50/50）composites were prepared with PP-g-MAH as compatiilizer by a two roll blender mill. The effect of melt fluidity (MFR), percent grafting(G%) and melt temperature(T m) on the bamboo powder reinforced PP were discussed through the characterization of mechanical properties and microcosmic structure. The results showed that higher MFR and G% had a positive effect on the interfacial compatibilization and increased the mechanical properties of the bamboo powder/PP composites and dispersing effect of bamboo powders. Lower T m of PP-g-MAH had a positive effect on the composites also, but would decrease their flexural modulus with the increase of content, because of its molecular structure.KEYWORDS Bamboo powder/PP composites, PP-g-MAH, melt fluidity, percent grafting, melt temperature, mechanical properties生物纤维复合材料是一种新型的绿色材料，它既具有塑料制品良好的耐水性与韧性，同时制成品的外观和质感酷似天然林材，并具有和木材等一样的加工性能、施工性能。

聚烯烃接枝马来酸酐作为增容剂的应用聚烯烃(PE、PP、EPDM、EPR、EVA等)由于非极性及结晶性，与其他材料，如极性聚合物、无机填料等相容性很差，无法制备有用的共混材料。

加入预先制备或现场形成的增容剂，能使原本不相容的聚合物形成具有任一组分都不具备的独特性质的共混物。

增容剂作为一种表面活性剂，能降低表面张力，提高共混物中分散相和连续相之间的界面粘结力。

为扩大聚烯烃的应用范围和研制更多有价值的新材料，功能化聚烯烃作为增容剂，一直是科研和工业生产中的一个重要领域。

迄今为止，由于廉价、高活性和良好的加工性，马来酸酐接枝聚烯烃（POE-g-MAH）是最重要的功能化聚烯烃。

它在聚合物共混物、聚合物/无机填料、聚合物/有机纤维、复合增强材料和粘结剂等方面都有广泛的应用。

聚烯烃接枝马来酸酐的方法很多，主要有溶液法、熔融法、辐射法和固相法等。

但最重要的方法是熔融法，即所谓的“反应挤出法”。

熔融接枝的机理很复杂，并伴随有严重的副反应，表现为聚乙烯接枝反应的交联，聚丙烯的降解，以及乙丙橡胶中两种副反应的同时出现。

加入一些含N、P、S原子的电子给体化合物，如二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基乙酰胺（DMAC）能抑制这些交联、降解等副反应。

溶融接枝可以在单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或Brabender流变仪中进行。

将聚烯烃、MAH单体、引发剂和其他添加剂，在少量分散剂的帮助下均匀混合，然后将混合物加入挤出机料斗中进行熔融挤出。

影响聚烯烃接枝马来酸酐反应的因素很多，主要有引发剂品种和浓度，单体质量浓度，添加剂品种和浓度，反应温度以及反应时间等。

引发剂DCP浓度增加，接枝率相应提高，但DCP用量过多，伴随有交联反应；DCP固定不变时，接枝率随MAH用量的增加而呈上升趋势，但继续增加MAH的用量时对接枝率的影响变小；反应温度低时，DCP 的分解浓度高，但也有利于副反应的发生，因而消耗了自由基，使自由基没有明显提高；熔融反应时间（即挤出机螺杆的转速）对接枝率影响很大。

聚乙烯蜡溶液接枝马来酸酐工艺优化的研究２００７年１１月科技与开发聚烯烃接枝马来酸酐作为两相间的增容剂，可以提高材料的相容性、粘附性和表面印刷能力，同时具有价廉和良好的加工性，在聚合物共混、聚合物／无机填料填充复合和粘结剂等方面都有广泛应用［１－５］。

国内外虽有关于聚乙烯熔融接枝ＭＡＨ的报道，但关于溶液法制备聚乙烯蜡接枝马来酸酐（ＰＥＷ－ｇ－ＭＡＨ）的研究报道还比较少［５－９］，且多以ＤＣＰ、ＤＴＢＰ、ＢＰＯ为引发剂，采用单因素变量的配方和工艺设计方法，接枝物的接枝率和熔点不高。

本实验首次基于多因素变量设计法———正交设计法的思路，以过氧化二苯甲酰（ＢＰＯ）为引发剂、聚乙烯蜡（ＰＥＷ）和马来酸酐（ＭＡＨ）为反应物，系统地研究了溶液接枝的工艺条件和影响接枝率的主要因素，得到较高接枝率和熔点的ＰＥＷ－ｇ－ＭＡＨ。

１实验部分１．１实验原料ＰＥＷ，工业品，上海金星化工厂；ＭＡＨ，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；ＢＰＯ，分析纯，国药集团化学试剂有限公司，使用前纯化精制；甲苯，丙酮，二甲苯，聚乙烯蜡溶液接枝马来酸酐工艺优化的研究朱德钦，生瑜，王剑峰，张丽珍，王碧玮，林铭前，林增祥（福建师范大学化学与材料学院，福建福州３５０００７）摘要：以ＢＰＯ为引发剂、聚乙烯蜡（ＰＥＷ）和马来酸酐（ＭＡＨ）为反应物，采用溶液法合成聚乙烯蜡接枝马来酸酐（ＰＥＷ－ｇ－ＭＡＨ），使用Ｌ９（３４）正交实验表考察不同反应温度、时间、ＭＡＨ和ＢＰＯ用量对ＰＥＷ－ｇ－ＭＡＨ接枝率的影响。

红外分析表明ＭＡＨ已经接枝到ＰＥＷ分子链上；在ＰＥＷ用量为１０ｇ、ＭＡＨ为１．４０ｇ、ＢＰＯ为０．１０ｇ、温度１００℃、反应时间６０ｍｉｎ条件下，可得到接枝率为２．９５％的ＰＥＷ－ｇ－ＭＡＨ。

关键词：正交设计；ＰＥＷ－ｇ－ＭＡＨ；接枝率中图分类号：Ｏ６３３文献标识码：Ａ文章编号：１００６－２５３ｘ（２００７）１１－００１－３ＳｔｕｄｙｏｎＯｐｔｉｍａｌＴｅｃｈｎｉｃｓｏｆＳｏｌｕｔｉｏｎ－ｇｒａｆｔｉｎｇＭＡＨｏｎｔｏＰＥＷＺＨＵＤｅ－ｑｉｎ，ＳＨＥＮＧＹｕ，ＷＡＮＧＪｉａｎ－ｆｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＬｉ－ｚｈｅｎ，ＷＡＮＧＢｉ－ｗｅｉ，ＬＩＮＭｉｎｇ－ｑｉａｎ，ＬＩＮＺｅｎｇ－ｘｉａｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ，ＦｕｊｉａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０００７，Ｆｕｊｉａｎ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｉｄｅａｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｄｅｓｉｇｎ，ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｗａｘｇｒａｆｔｅｄｍａｌｅｉｃａｎｈｙｄｒｉｄｅ（ＰＥＷ－ｇ－ＭＡＨ）ｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｓｏｌｕｔｉｏｎｓｙｎｔｈｅｓｉｓｗｉｔｈＢＰＯａｓａｎｉｎｉｔｉａｔｏｒ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｒｅ－ａｃｔｉｖｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｉｍｅ，ＭＡＨａｎｄＢＰＯｄｏｓａｇｅｏｎＰＥＷ－ｇ－ＭＡＨｇｒａｆｔｉｎｇｒａｔｉｏｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｔｈｒｏｕｇｈｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｄｅｓｉｇｎｔａｂｌｅＬ９（３４）．ＦＴＩＲａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＭＡＨｈａｓｂｅｅｎｇｒａｆｔｅｄｏｎｔｏＰＥＷ．ＴｈｅＰＥＷ－ｇ－ＭＡＨｇｒａｆｔｉｎｇｒａｔｉｏｉｓ２．９５％ｏｎｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆ：ＰＥＷ１０ｇ，ＭＡＨ１．４０ｇ，ＢＰＯ０．１０ｇ，ｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ１１０℃ａｎｄｔｉｍｅ６０ｍｉｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｄｅｓｉｇｎ；ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｗａｘｇｒａｆｔｅｄｍａｌｅｉｃａｎｈｙｄｒｉｄｅ（ＰＥＷ－ｇ－ＭＡＨ）；ｇｒａｆｔｉｎｇｒａ－ｔｉｏ收稿日期：２００７－７－１７基金项目：福建省教育厅资助项目，编号ＪＢ０６０７５，２００６Ｆ５０３１；福建省科技厅资助项目，编号２００４Ｊ０１７。

第18卷第4期高分子材料科学与工程Vo l.18,N o.4　2002年7月POLYM ER M AT ERIALS SCIENCE AND ENGINEERING Jul.2002马来酸酐接枝聚丙烯对云母填充聚丙烯的增容作用赵若飞,孙　斌,戴干策(华东理工大学聚合物加工研究室,上海200237)摘要:以马来酸酐接枝聚丙烯(M P P)为云母填充聚丙烯(P P/mica)的界面相容剂,研究了M P P的添加量对P P/mica的力学性能、微观形态以及P P/mica熔体的流变行为和非等温结晶行为的影响。

结果表明,加入M P P使P P/mica的力学性能得以全面的提高,P P/mica样品断面的电镜照片表明,M P P的加入使云母与聚丙烯的界面粘结得到改善;PP/mica熔体的表观粘度明显高于其聚丙烯基体,随着M P P 含量的增加,P P/mica的表观粘度下降,幂律指数也发生变化;云母对聚丙烯具有明显的成核作用,但随M P P含量的增加,云母的成核效率逐渐减弱。

关键词:马来酸酐接枝聚丙烯;云母填充聚丙烯;增容中图分类号:T Q325.1+4 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2002)04-0112-05 对于无机填料填充热塑性复合材料,填料与基体之间的相容性的好坏是决定其宏观性能的一个重要因素。

云母是极性的无机表面,而聚丙烯是非极性的,因此聚丙烯与云母是不相容的。

向聚丙烯中添加马来酸酐接枝聚丙烯,在聚丙烯基体中引入极性基团,同时采用 -氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂,对云母进行表面处理,可在云母表面引入氨基,使聚丙烯基体与云母实现极性相容,这是改善聚丙烯与云母界面结合的一条十分有效的途径。

马来酸酐接枝聚丙烯用作填充聚丙烯的界面相容剂,已有许多文献报道[1～4],这些文献着重研究了马来酸酐接枝聚丙烯的接枝率及其添加量对填充聚丙烯的力学性能的影响。

另外填料与基体之间相容性的改善,使填充复合材料熔体流变行为和结晶行为等发生变化[5～8]。

马来酸酐接枝ABS 及其应用陈玉胜　张祥福　张　勇　张隐西(上海交通大学高分子材料研究所,上海200240)摘　要 采用熔融法研究了马来酸酐(M AH )接枝ABS 。

结果表明:马来酸酐接枝率随M AH 添加量或引发剂过氧化二异丙苯(DCP )的添加量的增加而提高,但是添加量过多时,接技率增加速率变慢;ABS 接枝马来酸酐后,冲击性能明显下降,但拉伸性能变化不大;马来酸酐接枝改性ABS ,增容ABS/PC 合金共混物,可提高合金的缺口抗冲击强度达1.5～2.5倍。

关键词:马来酸酐　接枝　丙烯睛/丁二烯/苯乙烯共聚物　增容　聚碳酸酯0　前言 收稿日期:2000201204 在共混中采用反应增容方法促进溶解度参数不匹配的聚合物共混,已越来越受到人们关注。

这种方法的本质特性是在加工过程中使共混组分之间发生化学反应,生成接枝或嵌段聚合物,该聚合物作为共混增容剂使组分间良好地分散和增强界面结合[1]。

因此这种方法最基本的要求是共混聚合物组分分子链中应含具有反应活性的功能基团,如环氧基团、酸酐基团、磺酸基团等。

这些基团的特点是与氨基、羟基等基团的反应活性高,并且无低分子物生成。

ABS 是通用工程塑料,综合性能好,常与其它聚合物共混制备合金。

在与其它聚合物(如尼龙、聚碳酸酯)共混过程中,ABS 与它们之间的相容性是合金获得优良综合性能的关键。

国内外已有报道采用马来酸酐接枝改性ABS 作为增容剂,用以改善ABS 系列合金间的相容性[2,3]。

本研究在H AAKE 转矩流变仪上,采用马来酸酐熔融接枝改性ABS ,考察了影响接枝反应的主要因素、接枝产物力学性能变化以及接枝产物增容ABS/PC 合金的应用前景。

1　实验部分1.1　原料ABS 树脂,牌号PA -747S ,台湾奇美实业股份有限公司产品;PC 树脂,Lexan141,美国GE 塑料树脂(中国)公司产品,马来酸酐(M AH ),化学纯,上海山海科技研究所;过氧化二异丙苯(DCP ):化学纯。