马来酸酐接枝PP_PE共混物及其木塑复合材料
第１期高华等：马来酸酐接枝ＰＰ／ＰＥ共混物及其木塑复合材料
取微量纯化的接枝产物粉末，与光谱纯ＫＢｒ粉
末混合研磨后，压制成透明薄片，进行傅里叶变换红
外光谱测定。扫描范围４００ｃｍ“到４０００ｃｍ～，扫
描次数４０次?ｍｉｎ～。同时，对未接枝的ＰＰ／ＰＥ混
合物也进行了扫描作为参照。
１．５．２微观相形态观察将ＰＰ／ＰＥ共混接枝物及
其木塑复合材料试样分别放入液氮中进行充分冷
却，然后使其快速脆断，脆断表面经喷金处理后，利
用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）在加速电压为１５ｋＶ下观
察其表面形态，并拍摄不同倍数的照片。
１．５．３力学性能测试木塑复合材料弯曲性能的
测试参照ＡＳＴＭ标准中塑料弯曲试验标准方法（ＡＳＴＭＤ７９０—０３），跨距为６４ｍｍ，加压速度为２ｍｍ?ｍｉｎ～；无缺口冲击强度测试，采用塑料测试国家标准（ＧＢ／Ｔ１０４３—１９９３）进行简支梁摆锤冲击试验，跨距为６０ｍｍ，冲击速度为２．９ｍ?ｓ～，摆锤能量为２Ｊ。每一组试件５个测样。
２结果与讨论
２．１接枝产物的红外光谱表征
图１是接枝产物与未接枝ＰＰ／ＰＥ共混物的红外光谱图。通过对比可以看出，接枝产物的ＦＴＩＲ谱图上在１７８７．７ｃｍ。处出现振动吸收峰，这是酸酐中羰基的特征吸收峰。由于接枝物已经被纯化，确定不含游离的接枝单体，即样品中没有马来酸酐单体的存在，所以观察到的１７８７．７ｃｍ“处的吸收峰只可能是已接枝上的马来酸酐的特征吸收峰，故可确认ＭＡＨ已成功接枝在ＰＰ／ＰＥ上了。
聚烯烃共混物的接枝反应极其复杂，产物的精细结构鉴定十分困难，接枝产物中ＰＰ接枝产物与ＰＥ接枝产物的比例、马来酸酐基团的分布规律等细节问题可能对其性能有影响，因而需要进一步展开
图１ＰＰ／ＰＥ共混物的红外光谱
Ｆｉｇ．１ＴｈｅｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｇｒａｍｏｆＰＰ／ＰＥｂｌｅｎｄ
深入研究。
２．２接枝产物的微观相形态分析
对于共混体系来说，形态结构和界面性能是影响其性能的重要因素。利用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）对共混物的断面进行观察分析，从而考察共混物中两组分的相容情况，是一种最直观的材料分析方法（高歌等，１９９９）。
从图２ａ可以看出，在未改性的ＰＰ／ＰＥ（８０／２０）混合物中，形成典型的连续相与分散相并存的“海一岛”结构（舒文艺等，１９９２），ＰＥ以球状分散在连续相ＰＰ中，粒径分布较宽，且表面光滑，两相之间的界面也很清晰，断裂后留下许多空洞，说明ＰＥ与ＰＰ之间粘着力差，体现了典型的不相容共混体系的形态特征。经过接枝改性后，共混物的微观相形态发生了明显的变化（图２ｂ）。从图中可以看出，共混物中分散相（ＰＥ相）的粒径变小，粒径分布也变窄，两相之间的界面已经变得很模糊，断裂后留下的空洞变少，粘结程度明显增强。这说明通过接枝改性改善了ＰＰ／ＰＥ共混体系的相容性。
ａ．未改性ＵｎｍｏｄＪｆｉｅｃｌｂ改性后Ｍｏｄｉｆｉｅｄ图２ＰＰ／ＰＥ共混物断面的ＳＥＭ照片（３ｏｏｏ×）
Ｆｉｇ．２ＳＥＭ
ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈ
ｏｆｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｄｓｕｒｆａｃｅｏｆＰＰ／ＰＥｂｌｅｎｄｓ（３０００×）
第１期高华等：马来酸酐接技ＰＰ／ＰＥ共混物及其木塑复合材料
相之间的结合不是很好，这与前面力学性能比较中基体未进行接枝改性的复合材料的强度较低的结果是相符合的。而以接枝改性的ＰＰ／ＰＥ共混物作为复合材料基体，复合材料中纤维相分散均匀性提高。观察图４ｂ可以看出纤维被拔出的迹象明显减少，大部分木纤维受力时发生断裂并且残留在基体中。这说明木纤维与基体之间的界面结合增强，两相的相容性得到了有效改善，因而宏观表现为材料具有较高的力学性能。
ａ．基体未改性ＭａｔｒｉｘｔｍｍｏｄＪｆｉｅｄｂ．基体经过改性Ｍａｔｒｉｘｍｏｄｉｆｉｅｄ图４木塑复合材料断面的ＳＥＭ照片（２００×）
Ｆｉｇ．４ＳＥＭｍｉｃｍｇｒａｐｈｏｆｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｄｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｗｏｏｄｐｌａｓｔｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ（２００×）
３结论
１）通过对比接枝前后的红外光谱图发现，接枝产物在大约１７８７．７ｃｍ“处出现羰基的特征吸收峰，证明ＭＡＨ已成功接枝在ＰＰ／ＰＥ上；微观相形态分析表明，接枝改性改善了ＰＰ／ＰＥ共混体系的相容性。
２）木塑复合材料的力学测试结果表明，基体经过接枝改性后，复合材料的弯曲强度和无缺口冲击强度都有较大的提高，采用同样的方法对混合废旧塑料进行改性后，木纤维／废旧塑料复合材料的力学性能也得到较大提高；通过对复合材料的微观相形态分析可知，对基体进行接枝改性改善了木纤维和ＰＰ／ＰＥ共混物之间的界面结合。
上述结果表明，采用此种改性方法对混合废旧塑料进行改性，是混合废旧塑料高效利用、制备高性能木塑复合材料的一种可行的途径。
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（责任编辑石红青）
马来酸酐接枝PP/PE共混物及其木塑复合材料
作者：高华， 王清文， 王海刚， 宋永明， Gao Hua， Wang Qingwen， Wang Haigang， Song Yongming
作者单位：东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室,哈尔滨,150040
刊名：
林业科学
英文刊名：SCIENTIA SILVAE SINICAE
年，卷(期)：2010,46(1)
参考文献(14条)
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