下载文档原格式
马来酸酐接枝聚丙烯的机理研究聚丙烯（PP）由于非极性，表面能低的特点，导致了它的染色性、粘结性、亲水性及与其他极性高分子或无机填料的相容性很差，从而使聚丙烯的的应用受到了很大限制。
为了克服上述缺点，通常采用接枝的方法在PP链上引入带有官能团的单体来进行改善。
其中以接枝马来酸酐（MAH）为最常用的方法。
虽然MAH接枝PP已有很长的研究历史，但对其反应机理的研究，仍存在一些问题。
MAH接枝PP通常分为三个历程，即：（1）大分子自由基的形成；（2）与MAH接枝；（3）发生β-断裂。
后两者哪个过程占优势，依赖于MAH的浓度和反应温度等实验条件。
经过（2）（3）过程产生的中间体，一部分继续和MAH 反应，另一部分将发生各种自由基终止反应。
整个过程如图1所示。
最终产物包括：接枝加成产物(4)、(7)；β断链后的端烯基产物(5)、(9)和断链后链端自由基的加成产物(10)、(11)。
图1 PP接枝MAH的反应机理De Roover等人以模型化合物的研究和红外光谱的分析为基础，提出一套机理。
他们认为，在熔融接枝过程中，产生的大分子二级自由基数目很少，可以忽略。
而三级自由基全部发生断裂，因此MAH只能接在PP断裂产生的大分子末端，即以(10)、(11)为主。
产物中MAH的浓度大于由PP产生的末端自由基的浓度。
因此，De Roover等人认为，在产物中MAH主要以5 ～6个单元的低聚物形式存在。
Henien等人通过对产物进行NMR分析后认为，经引发剂引发而产生的PP 三级自由基能够直接与MAH接枝，形成接在PP三级碳上的结构，即产物(4)、(7)。
并且通过对MAH官能化后的聚乙烯(PE)、乙丙橡胶(EPM)的核磁共振谱进行研究，发现MAH在聚烯烃中的存在形式与聚烯烃本身的结构密切相关。
MAH 在高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)中既有单环形式也有低聚物存在，而在含有大量叔氢原子的交替共聚EPM和等规聚丙烯(iPP)中，MAH以单环的形式接入其中，说明在PP熔融接枝MAH的过程中，MAH不能发生自聚。
聚丙烯水相接枝马来酸酐反应及产物应用的研究的开题报告题目：聚丙烯水相接枝马来酸酐反应及产物应用的研究1. 研究背景及意义聚丙烯作为一种广泛应用的合成聚合物，在塑料、纺织、医疗、包装等领域都有着重要的应用。
然而，由于其两亲性较低，在一些应用中需要更好的表面活性和亲水性。
因此，对于聚丙烯进行功能化改性，制备性能更优异、多样化的材料，具有重要的研究意义和应用价值。
马来酸酐是一种常见的反应单体，具有良好的亲水性和化学活性。
将马来酸酐接枝在聚丙烯上，可以增加聚丙烯的表面活性和亲水性，从而拓展其应用范围。
然而，由于聚丙烯的疏水性，其水相接枝反应比较困难，需要寻找合适的反应条件和方法。
因此，本研究旨在探究聚丙烯水相接枝马来酸酐反应的最优条件，并对其产物进行表征和应用研究，为制备高性能、多功能的聚丙烯材料提供新的思路和方法。
2. 研究内容与方法本研究的主要内容包括：（1）寻找聚丙烯水相接枝马来酸酐反应的最优条件，包括反应温度、反应时间、单体用量、引发剂用量等参数的影响。
（2）对接枝产物进行表征，包括峰值表征、红外光谱分析、核磁共振分析等。
（3）评价接枝材料的性能，包括表面活性测定、亲水性测定、抗菌性能测定等。
本研究将采用以下方法：（1）聚丙烯水相接枝马来酸酐反应的实验设计和操作，通过响应面法等方法寻找最优反应条件。
（2）对接枝产物进行峰值表征、红外光谱分析、核磁共振分析等表征方法，确定接枝产物的结构和化学组成。
（3）评价接枝材料的性能，包括表面活性测定、亲水性测定、抗菌性能测定等方法，探究其性能与聚丙烯、马来酸酐、引发剂等因素的关系。
3. 预期研究结果与创新点本研究预期能够得到以下研究结果：（1）掌握聚丙烯水相接枝马来酸酐反应的最优条件，实现高效制备接枝材料。
（2）得到具有一定结构和化学组成的接枝产物，并对其进行系统表征。
（3）探究接枝材料的性能与制备条件、结构、化学组成等因素的关系，为接枝材料的设计和应用提供理论依据和实验支持。
第21卷第6期高分子材料科学与工程V o l.22,N o.6 2006年11月POL Y M ER M A T ER I AL S SC IEN CE AND EN G I N EER I N G N ov.2006马来酸酐接枝聚丙烯对聚丙烯 蒙脱土纳米复合材料的影响Ξ倪 卓1,孙忠梅1,宫永辉1,宋 军2,邹恩广2(1.深圳大学,深圳,518060;2.大庆石油学院,黑龙江大庆,163320)摘要:研究了相容剂马来酸酐接枝聚丙烯对聚丙烯 蒙脱土纳米复合材料(PP MM T)的影响,它不仅显著改善了PP与蒙脱土的界面相容性,使复合材料力学性能显著提高,而且改善了复合材料的加工流动性。
PP的断裂方式属典型的脆性断裂,含有马来酸酐接枝聚丙烯的PP MM T断裂方式属韧性断裂。
蒙脱土在聚丙烯结晶时起成核剂的作用,提高了PP MM T纳米复合材料的结晶速率。
相容剂使得有机蒙脱土对PP的成核作用更加明显。
关键词:纳米复合材料;聚丙烯;马来酸酐接枝聚丙烯;蒙脱土;相容剂;熔融插层中图分类号:TQ325.1+4 文献标识码:A 文章编号:100027555(2006)0620079204 聚丙烯熔融插层蒙脱土形成纳米复合材料,工艺简单,容易实现工业化。
但PP分子的非极性且无反应性官能团,使MM T在PP基体中的分散及剥离不理想[1,2],因此,适合的共混工艺和有效的相容剂是该工艺的关键。
研究表明长链季铵盐通过离子交换反应可以有效地修饰蒙脱土,有机阳离子置换掉蒙脱土层间的金属阳离子。
蒙脱土经插层处理后,其晶层间距比原始蒙脱土的层间距都有所增加。
通过熔融插层方法制备的聚丙烯 蒙脱土复合材料实现了PP 与蒙脱土在纳米尺度上的复合[3～6]。
本研究报道了马来酸酐接枝聚丙烯(PP2g2M A H)相容剂对聚丙烯 蒙脱土纳米复合材料的制备工艺、力学性能、加工流动性能、断裂机理和结晶性能的影响。
1 实验部分1.1 实验原料聚丙烯:大庆石化公司,T30S,熔融指数3. 220g m in;马来酸酐接枝聚丙烯:成都金牛七星新技术应用研究所,M PP210HC,接枝率1.0%;钠基蒙脱土:浙江丰虹粘土有限公司,离子交换量为0.90mm o l g。
马来酸酐水相异相接枝改性聚丙烯粉料的研究肖祥雄，张兴华广东工业大学材料与能源学院，广州（510006）Email：xhzhang@摘要：用过硫酸铵（APS）作引发剂，本文研究了用水相异相法在聚丙烯粉料的表面接枝马来酸酐(MAH),用红外光谱证实了接枝反应，用化学滴定法测定产物的接枝率。
考察了单体用量、引发剂用量、反应温度及反应时间对接枝反应的影响。
结果表明：在合适的条件下，产物的接枝率可以高达1.1%。
同时，MAH的循环利用，使其利用率提高3倍之多。
关键词：聚丙烯，水相异相接枝，马来酸酐用马来酸酐接枝改性聚丙烯，即在聚丙烯的主链上引入极性的单体，经改性后的聚丙烯与极性聚合物的共混性能大为改观，同时也减少了叔碳氢的含量，进而使其耐老化性能也有所提高。
聚丙烯接枝马来酸酐的研究在国内外一直非常重视［1~6］。
接枝反应分为匀相与异相两类，本文的接枝方法属于异相反应，即反应物在不同相中，PP粉料属于固相，MAH和APS溶解在水相中，接枝反应主要在固-液界面上进行，MAH单体接枝到PP的链上，形成类似嵌段共聚物的结构，使其作为增溶剂或相溶剂时更具有优势。
1. 实验部分1. 1 主要原料PP粉：7726（80目），燕化化工二厂；MAH：分析纯，天津科密欧化学试剂开发中心；APS：分析纯，天津市福晨化学试剂厂；丙酮：分析纯，湖北大学化工厂；蒸馏水：自制。
1. 2 主要设备超级数显恒温水浴:501A型，上海浦东跃欣科学仪器厂；红外光谱仪：Nicolet 380型，美国热电集团；电热鼓风干燥箱：101-2型，上海沪南科学仪器联营厂。
1. 3接枝方法在装有温度计、拌器和回流冷凝管的250ml三颈烧瓶中放入200ml蒸馏水,加热到预定的反应温度,按设定好的量称取APS、MAH和4.5g的PP颗粒,反应一定时间后,过滤，洗涤,用丙酮抽提10h纯化产物后,80℃干燥至恒重。
1. 4 接枝率的测定本实验采用化学滴定法测定产物的接枝率。
聚丙烯接枝马来酸酐的研究以聚丙烯接枝马来酸酐的研究为标题，写一篇文章。
一、引言聚丙烯是一种常用的工程塑料，具有良好的物理和化学性质，在工业应用中得到了广泛的应用。
然而，由于聚丙烯的表面性质相对较差，导致其在某些特定的应用领域存在一些局限。
为了改善聚丙烯的性能，研究人员开始探索将聚丙烯接枝其他化合物的方法。
本文将重点介绍聚丙烯接枝马来酸酐的研究进展。
二、聚丙烯接枝马来酸酐的制备方法聚丙烯接枝马来酸酐的制备方法主要包括热引发法、辐射引发法和化学引发法三种。
1. 热引发法热引发法是将聚丙烯与马来酸酐混合，并在高温条件下进行加热反应。
通过热引发剂的作用，马来酸酐分子中的双键被打开，与聚丙烯发生共价键结合，从而实现聚丙烯接枝马来酸酐的制备。
2. 辐射引发法辐射引发法是利用辐射源（如γ射线或电子束）引发聚丙烯与马来酸酐的接枝反应。
辐射引发法具有反应速度快、操作简便等优点，但也存在辐射源的选择和剂量控制等问题。
3. 化学引发法化学引发法是通过在聚丙烯中添加引发剂，使其与马来酸酐发生接枝反应。
化学引发法具有反应条件温和、反应选择性好等优点，但也需要对引发剂的选择和反应条件进行合理控制。
三、聚丙烯接枝马来酸酐的应用聚丙烯接枝马来酸酐在工业应用中具有广阔的前景。
它可以作为优良的增塑剂，以提高聚丙烯的柔韧性和耐热性能。
此外，聚丙烯接枝马来酸酐还可以作为表面改性剂，用于改善聚丙烯的润湿性和粘附性，提高其与其他材料的黏接性。
在电子工业中，聚丙烯接枝马来酸酐还可以作为导电材料，用于制备导电聚丙烯复合材料。
四、聚丙烯接枝马来酸酐的优势和挑战聚丙烯接枝马来酸酐具有许多优势，如制备方法简单、成本低廉、性能可调等。
同时，聚丙烯接枝马来酸酐的研究也面临一些挑战。
例如，如何控制接枝反应的程度和位置是一个难题，因为聚丙烯中的丙烯基团分布不均匀。
此外，聚丙烯接枝马来酸酐的稳定性和耐久性也需要进一步研究和改进。
五、结论聚丙烯接枝马来酸酐作为一种新型的功能性材料，在工业应用中具有广泛的潜力。
聚丙烯接枝马来酸酐的研究聚丙烯接枝马来酸酐是一种重要的功能材料，具有广泛的应用前景。
本文将围绕聚丙烯接枝马来酸酐的研究展开，从合成方法、物化性质和应用领域等方面进行探讨。
一、合成方法聚丙烯接枝马来酸酐的合成方法主要有两种：化学合成和辐射引发合成。
化学合成主要通过将丙烯与马来酸酐在一定条件下进行共聚反应得到。
该方法操作简单、成本低廉，适用于大规模生产。
然而，该方法合成的产物分子量较低，分子结构较不规则，限制了其在某些领域的应用。
辐射引发合成是利用辐射源诱导丙烯和马来酸酐共聚反应。
该方法可以获得高分子量、分子结构较规则的产物，具有更好的性能和更广泛的应用前景。
但辐射源的选择和剂量的控制对合成产物的质量和产率有着重要影响，需要精确控制实验条件。
二、物化性质聚丙烯接枝马来酸酐具有良好的热稳定性、溶解性和吸水性。
其热稳定性主要取决于聚丙烯主链和马来酸酐侧链的结构。
较高的热稳定性使其能够在高温条件下进行加工和应用。
溶解性方面，聚丙烯接枝马来酸酐在水中具有良好的溶解性，可以形成高分散度的溶液，便于进一步加工。
吸水性方面，聚丙烯接枝马来酸酐具有较高的亲水性，可以吸附水分子，形成水凝胶。
这种性质使其在生物医学、涂料和纺织等领域具有广泛的应用。
三、应用领域聚丙烯接枝马来酸酐在多个领域具有广泛的应用前景。
1. 生物医学领域：聚丙烯接枝马来酸酐可以作为药物缓释材料，通过控制其溶解度和降解速度，实现对药物的缓慢释放，提高药物疗效和减少毒副作用。
此外，聚丙烯接枝马来酸酐还可以用于制备人工骨骼和修复组织等方面。
2. 涂料领域：聚丙烯接枝马来酸酐可以用于制备具有优异性能的水性涂料，具有良好的附着力和耐腐蚀性能，同时还能提高涂料的流变性能和稳定性。
3. 纺织领域：聚丙烯接枝马来酸酐可以用于改性纤维的制备，通过将其接枝到纤维表面，改善纤维的亲水性和染色性能，提高纤维的耐久性和舒适性。
4. 环境领域：聚丙烯接枝马来酸酐可以用作水处理剂，通过与水中的污染物发生化学反应或物理吸附作用，实现对水质的净化和处理。
马来酸酐接枝聚丙烯中的酸酐含量测定方法1．测试原理返滴定法滴定：利用酸碱中和原理先准确称取一定量的PP-g-MAH置于锥形瓶中加入过量的碱标准溶液加热使接枝物上的马来酸酐完全被中和然后用酸标准溶液滴定出过量的碱计算出马来酸酐的含量从而得出接枝率2 . 主要原料及试剂PP-g-MAH：企业自制KOH: 分析纯二甲苯：分析纯丙酮：分析纯盐酸：分析纯异丙醇: 分析纯无水乙醇: 分析纯邻苯二甲酸氢钾：分析纯3. 主要仪器及设备锥形瓶100mL移液管5ml 10mL容量瓶250mL酸碱滴定管50mL电子自动天平( 1/ 10000精度)加热套万用可调电炉真空烘箱冷凝管4. 试样制备制得PP-g-MAH 放入抽滤漏斗中进行抽滤除去二甲苯等液体后干燥再用丙酮反复浸泡直到浸泡溶剂颜色不再变化为止然后在90℃下烘干并冷却得粗接枝物称取约4g粗接枝物PP-g-MAH与200m L二甲苯一并加入500mL蒸馏瓶中加热溶解回流4h 冷却后加入丙酮(约200mL)摇匀静置沉淀后过滤再用丙酮洗涤一次将过滤物放入90℃烘箱中干燥8 h 冷却得精制接枝物PP-g-MAH5. 标准溶液的配制和标定5.1 KOH -乙醇标准溶液( 0.05 mol/L ) 的配制(GBT601-2002)用天平称取0.6g KOH固体加入适量的蒸馏水(约1.0ml)溶解倒入200ml的容量瓶中加乙醇（95%）至刻度处摇匀然后用邻苯二甲酸氢钾进行标定用天平准确称取已干燥的邻苯二甲酸氢钾0.075g左右置于锥形瓶中加约20ml无二氧化碳的水充分溶解后加入2滴酚酞指示剂（10g/L）用KOH标准液进行滴定至粉红色同时作空白滴定试验根据消耗KOH -乙醇标准液的体积计算出KOH标准液的浓度滴定3 次取平均值5.2 HCl-异丙醇标准溶液( 0 .05 mol/L) 的配制（GBT601-77）准确量取100ml 0.1N浓度盐酸-异丙醇标准溶液（MINIC CHEMICAL YANCHENG公司）倒入200ml体积的容量瓶中用异丙醇稀释至刻度线后摇匀后进行标定准确称取烘干至质量恒定的无水碳酸钠0.0500g 溶于25mL蒸馏水中。
第34卷第6期东 北 林 业 大 学 学 报Vol.34No.6 2006年11月JOURNAL OF NORT HE AST F ORESTRY UN I V ERSI TY Nov.2006利用挤出技术制备马来酸酐接枝聚丙烯1)王爱平 宋永明 王清文 王伟宏 曾宪忠(生物质材料科学与技术教育部重点实验室(东北林业大学),哈尔滨,150040) 摘 要 利用反应挤出技术和红外光谱分析方法,对马来酸酐(MAH)接枝聚丙烯(PP)的制备工艺进行了研究。
纯化后的马来酸酐接枝产物(PP-g-MAH)的红外光谱显示,在1700～1900c m-1处出现吸收峰,这是马来酸酐的C=O键的特征吸收峰,说明马来酸酐接枝到了聚丙烯上。
当MAH用量在1～9份(PP为100份)、过氧化二异丙苯(DCP)用量在0.2～0.4份范围内时,PP-g-MAH接枝率的变化规律如下:在一定量引发剂的作用下,随着马来酸酐用量的增加,聚丙烯接枝产物的接枝率有所增加;马来酸酐用量达到4份以后,聚丙烯接枝产物的接枝率不再明显增大;马来酸酐用量达到7份后,接枝率出现下降趋势。
研究表明,聚丙烯树脂、马来酸酐单体和引发剂用量的质量比为100.0∶4.0∶0.3时,接枝效果较好,接枝率为0.84%。
关键词 接枝共聚;反应挤出;马来酸酐;聚丙烯;马来酸酐接枝聚丙烯分类号 O632.12Prepara ti on of M a le i c Anhydr i de Grafted Polypropylene by Reacti ve Extrusi on/W ang A i p ing,S ong Yong m ing,W ang Q ing wen,W angW eihong,Zeng Xianzhong(Key Laborat ory of B i o2based Material Science and Technol ogy ofM inis2try of Educati on,Northeast Forestry University,Harbin150040,P.R.China)//Journal of Northeast Forestry University.-2006,34(6).-87～89The p reparati on p r ocess of maleic anhydride grafted polyp r opylene(PP2g2MAH)was studied by reactive extrusi on u2 sing a t w in scre w extruder syste m and infrared s pectr oscopy.The structure of PP2g2MAH was characterized by FTI R s pec2tru m.Result sho wed that there was an abs or p ti on peak at1700～1900cm-1,the characteristic abs or p ti on peak of C=Obond of maleic acid anhydride(MAH),which showed thatmaleic anhydride had been grafted on the macr omolecular chainof polyp r opylene(PP).Fact ors influenced the graft rati o of maleic anhydride on PP was investigated.W hen the p r oporti onof reacti on m ixture in the range of1～9parts f orMAH,0.2～0.4parts for dicu myl per oxide(DCP)as initiat or and100parts f or PP,the a mount ofMAH had a re markable effect on the graft rati o of PP2g2MAH.The graft rati o of PP2g2MAH in2creased with the a mount ofMAH increasing.W hen the a mount ofMAH reached t o4parts,the graft rati o got t o a high lev2el and st opped increasing.W hile the a mount ofMAH reached t o7parts,the graft rati o of PP2g2MAH showed a decliningtrend with the a mount ofMAH increasing.W hen the p r oporti on of PP,MAH and DCP was100/4/0.3,a better graft rati o(0.84%)could be achieved.Key words Graft copoly merizati on;Reactive extrusi on;M aleic anhydride;Polyp r opylene;M aleic anhydride grafted polyp r opylene 聚丙烯(PP)是5大通用塑料之一,具有原料来源丰富、价格便宜、易于加工成型、产品综合性能优良,性价比高等优点,成为通用塑料中发展最快的品种,也是制造木塑复合材的主要原料之一。
聚丙烯接枝马来酸酐的研究(一)聚丙烯接枝马来酸酐研究报告研究背景•聚丙烯（PP）是一种常见的聚合物材料，具有良好的物理和化学性质。
•马来酸酐（MA）是一种可用于接枝反应的活性单体。
•聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MA）可以通过将马来酸酐与聚丙烯反应而得到。
研究目的•了解聚丙烯接枝马来酸酐的合成方法。
•探究聚丙烯接枝马来酸酐的性质及应用领域。
•分析聚丙烯接枝马来酸酐在聚合物材料领域的潜在应用价值。
合成方法•熔体混合法：将聚丙烯和马来酸酐加热混合，发生接枝反应。
•溶液法：将聚丙烯溶解于合适的溶剂中，加入马来酸酐进行反应，随后脱溶剂得到产物。
性质研究•物理性质：聚丙烯接枝马来酸酐具有类似聚丙烯的物理性质，如熔点、拉伸强度等。
•化学性质：聚丙烯接枝马来酸酐中的马来酸酐基团可以与其他官能团发生反应，如与胺反应形成酰胺键。
•表面性质：聚丙烯接枝马来酸酐的表面含有极性基团，使其在界面上具有优异的粘接性能。
应用前景•功能性聚合物材料：聚丙烯接枝马来酸酐可作为改性剂，提高聚合物的性能，如增强聚合物的粘附性、耐溶剂性等。
•界面改性剂：聚丙烯接枝马来酸酐可作为界面活性剂，用于聚合物共混体系的制备。
•降解材料：通过聚丙烯接枝马来酸酐的结构调控，可以制备出具有可控降解性能的聚合物材料。
结论•聚丙烯接枝马来酸酐是一种重要的功能性聚合物材料。
•聚丙烯接枝马来酸酐具有良好的物理、化学性质以及各种应用前景。
•未来的研究方向可包括进一步探究聚丙烯接枝马来酸酐的合成方法和结构调控，以及在特定应用领域的深入研究。
以上为《聚丙烯接枝马来酸酐研究报告》的简要内容，具体内容请参阅完整报告。
