马来酸酐接枝PP_PE共混物及其木塑复合材料_图文.
第46卷第1期2010年1月
林业科
学
SC I E NTI A
SI L VAE
SI N I CAE
Vol 146,No 11
Jan .,2010
马来酸酐接枝PP /PE 共混物及其木塑复合材料
3
高华王清文王海刚宋永明
(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
摘要:通过聚丙烯(PP 与聚乙烯(PE 机械混合来模拟废旧塑料混合物,利用马来酸酐(MAH 对PP /PE 混合物进行接枝改性,然后以接枝共混物作为基体与木纤维复合制备木塑复合材料。通过对比接枝前后的红外光谱图,证明MAH 已成功接枝在PP /PE 共混物上。力学测试结果显示: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均大幅度升高,当MAH 用量为1%时,弯曲强度提高了5014%,无缺口冲击强度提高了9018%,而以废旧塑料为原料制备的复合材料的弯曲强度和无缺口冲击强度分别提高4012%和5314%。微观相形态分析表明:通过接枝改性不仅改善了PP /PE 共混体系的相容性,同时也显著改善了木纤维与PP /PE 共混物之间的界面结合状况,因而宏观上表现为力学性能提高。这表明,共混接枝改性方法可能是利用混合废旧塑料制备高性能木塑复合材料的一条可行途径。
关键词:马来酸酐;接枝;PP /PE 共混物;木纤维;木塑复合材料
中图分类号:T Q32115文献标识码:A 文章编号:1001-7488(201001-0107-05
收稿日期:2008-06-05。
基金项目:“863”项目(2002AA245141;国家农业科技成果转化资金项目(2006G
B23600450。3王清文为通讯作者。
M a le i c Anhydr i de Grafted PP /PE Blend and The i r Co m posites w ith W ood F i ber
Gao Hua W ang Q ing wen W ang Haigang Song Yong m ing
(Key L aboratory of B io 2B ased M aterial Science and Technology of M inistry of Education,N ortheast Forestry U niversity Harbin 150040
Abstract:In this paper,the waste p lastic m ixture was si mulated by mechanically m ixing polyp ropylene (PP and polyethylene (PE ,the PP /PE m ixture was blended and at the same ti me grafted with maleic anhydride (MAH by reactive extruding,and the wood p lastic composites was p repared with the grafted blend,which was used as matrix,and wood fiber .By comparing the infrared spectrogram of the grafted PP /PE blend with that of the unmodified blend,it p roved that MAH was grafted onto PP /PE blend .Mechanical testing results showed that the flexural strength and un 2notched i mpact strength of the composites were both significantly enhanced by the blending
2grafting modificati on of p lastic m ixture .W hen MAH dosage was 1%,the flexural strength increased 5014%and the un 2notched i m pact strength increased 9018%,and the flexural strength and the un 2notched i mpact strength of the composite p repared fr om waste p lastic increased 4012%and 5314%respectively .
The m icr o 2mor phol ogical analysis indicated that with modification the
compatibility of PP and PE in the blend system was i mp r oved and the interfacial adhesion bet w een wood fiber and PP /PE blend was als o enhanced,thus it exhibited the elevati on of the mechanical p r operty .This blending 2grafting modificati on method can be considered as a feasible app r oach to ex pand the use of m ixing waste p lastics in the manufacture of high perfor mance wood p lastic composites .
Key words:maleic anhydride (MAH ;grafting;PP /PE blend;wood fiber;wood p lastic composites
利用废旧塑料与木质纤维材料制造木塑复合材料是材料循环利用的有效方法之一,同时也降低了木塑复合材料的原料成本,已成为当今木塑复合材
料研究的热点(郭文静等,2006;Cle mons,2002;Oka mot o,2002。但是大多数废旧塑料都是以多种
塑料的混合物形式存在的,塑料的分类是回收过程中所面临的难题之一,由此带来的成本增加问题也
影响了木塑复合材料产品的市场竞争力。然而直接利用混合废旧塑料制备木塑复合材料,可以减少塑料分类带来的麻烦。
为了实现利用混合废旧塑料制备高性能木塑复合材料,首先必须解决废旧塑料的再生改性问题,包括不同塑料组分之间的相容性差、不同塑料组分因熔融温度相差大而难以在适当的温度下共熔、因降
林业科学46卷
解而性能劣化的废旧塑料如何增强等问题。此外,在木纤维填充量较高(≥50%的情况下,非极性的塑料基体与极性的木纤维之间的相容性很差,氢键的作用也导致木纤维之间的作用力增强,从而影响木纤维在聚合物基体中的分散,所制得的木塑复合材料性能较差(Oks man et al.,1998;洪浩群等, 2007。因此,改善塑料基体与木纤维之间的界面相容性也是制备性能优异的木塑复合材料的关键。
本研究的目的在于探索一种新的技术方法,改善混合塑料各组分之间、塑料与木纤维之间的相容性,为混合废旧塑料的高效利用提供可行的途径。通过聚丙稀(PP 与聚乙烯(PE共混来模拟废旧塑料混合物,利用马来酸酐(MAH对PP/PE混合物进行接枝改性,然后以接枝共混物作为基体与木纤维复合制备木塑复合材料。采用同样的改性方法,也对混合废旧塑料进行了研究,以验证此方法的可行性。利用红外光谱法对接枝产物进行表征,采用扫描电子显微镜(SE M考察改性前后PP与PE之间、木纤维与PP/PE共混物之间的界面相容性,同时通过力学试验分析塑料混合物MAH 接枝改性对木塑复合材料力学性能的影响。
1材料与方法
111材料
聚丙烯(PP,型号T30S,中国石油大庆石化公司生产;高密度聚乙烯(HDPE,型号2200J,中国石油大庆石化公司生产;废旧塑料混合物(经FTI R分析,其主要成分为PP 和PE,市购;马来酸酐(MAH,分析纯,天津市博迪化工有限公司生产;过氧化二异丙苯(DCP,分析纯,天津市博迪化工有限公司生产;杨木纤维,由课题组木塑复合材料原料基地提供;聚乙烯蜡,市购。
112设备及仪器
DHG29140型电热恒温鼓风干燥箱(上海益恒实验仪器有限公司;45mm单螺杆挤出机和30mm 同向啮合双螺杆挤出机(南京橡塑机械厂;RGT2 20A电子万能力学试验机(深圳REGER仪器有限公司;XJ250G组合式冲击试验机(河北承德力学试验机有限公司;Magana2I R560E1S1P1傅里叶变换红外光谱仪(美国尼高力公
司;QUANT A200型环境扫描电子显微镜(美国FE I公司。
113接枝物的制备
本文采用反应挤出的方法,在双螺杆挤出机中进行熔融接枝反应(王清文
等,2008。首先,按一定配比分别精确称量MAH和DCP(10∶1,然后将其在研钵中研磨以便混合均匀。将MAH,DCP混合物加入到PP/PE(80/20混合物中,通过搅拌使其
均匀地分散,然后将混合物料加入双螺杆挤出机料斗中,在DCP引发下进行熔融接枝反应。PP/PE共混接枝产物冷却后,粉碎备用。
114木塑复合材料的制备
11411木纤维预处理利用30目的标准筛去除粗大的木纤维,然后再用50目的标准筛对木纤维进行过筛处理,除去较短的木纤维,以保证木纤维的均匀性。将筛选好的木纤维放入电热恒温干燥箱中干燥4h,保证木纤维的终含水率在2%~3%。
11412物料混合将木纤维(60份、PP/PE共混接枝物(40份和聚乙烯蜡(1份按比例称好,放入SHR2A型高速混合机中进行混合,使各组分均匀分散。
11413挤出成型采用两步法挤出成型工艺制备木塑复合材料(王清文
等,2007。先将混合好的物料倒入喂料斗,通过喂料机连续而稳定地喂入双螺杆挤出机的料筒,物料在螺杆的剪切、分散和挤压作用下完成塑化并挤出木塑粒料。将木塑粒料倒入单螺杆挤出机喂料筒中,进一步均化后经过挤出机机头和模具成型而获得一定的形状,再经过冷却定型得到复合材料板材。经过前期的探索性试验,挤出工艺参数按表1进行设定。
表1挤出工艺参数Tab.1Extrud i n g param eters
设备区域Equi pment z one
各区温度The te mperature of different zone/℃
一区
First
二区
Second
三区
Third
四区
Fourth
五区
Fifth
六区
Sixth
七区
Seventh
机头
Head
喂料速度
Feed vel ocity/
(r?m in-1
转速
Rotate s peed/
(r?m in-1
双螺杆T win screw160170180180175170165160540单螺杆Single scre w170175178————180—15
115测试方法
11511接枝产物的红外表征称取5g左右接枝产物,倒入100mL二甲苯中,加热回流,使其完全溶解,冷却后倒入大量丙酮中,滤液在丙酮中出现絮状沉淀,将沉淀真空抽滤,并用丙酮冲洗数遍,干燥后即得到纯化的接枝产物。
801
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K B r 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400c m -1到4000c m -1
,扫
描次数40次?m in -1
。同时,对未接枝的PP /PE 混合物也进行了扫描作为参照。11512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(SE M 在加速电压为15k V 下观察其表面形态,并拍摄不同倍数的照片。11513力学性能测试木塑复合材料弯曲性能的测试参照AST M 标准中塑料弯曲试验标准方法(AST M
D790-03,跨距为64mm ,加压速度为
2mm ?m in -1
;无缺口冲击强度测试,采用塑料测试国家标准(G B /T 1043-1993进行简支梁摆锤冲击试验,跨距为60mm ,冲击速度为219m ?s -1
,摆锤能量为2J 。每一组试件5个测样。
2结果与讨论
211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FTI R
谱图上在178717c m -1
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178717c m -1
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 .1The infrared s pectr ogra m of PP /PE blend
深入研究。
212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(SE M 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-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
。
图2PP /PE 共混物断面的SE M 照片(3000×
Fig .2SE M m icr ograph of the fractured surface of PP /PE blends (3000×
9
01
林业科学46卷
213木塑复合材料的力学性能
21311MAH 用量对弯曲性能的影响如图3a 所
示,塑料基体经过改性后,复合材料的弯曲强度得到了显著提高,并且在MAH 用量为110%时达到最大值,与基体未改性的复合材料相比提高了5014%。然而,随着MAH 用量的继续增大,复合材料的弯曲强度又开始下降。
当木纤维与未改性的塑料直接复合时,由于两者的相容性较差,木纤维在基体中不能很好地分散,在成型加工过程中木纤维没有被塑料基体充分润
湿,因而界面结合较差,木纤维没有起到增强作用。而经过接枝改性的PP /PE 共混物中引入了极性的酸酐基团,与木纤维表面上的羟基发生酯化反应而通过共价键连接,降低了纤维的表面能,并提高了木纤维在基体树脂中的分散性,因而能改善木纤维与基体之间的界面结合(Balasuriya et al 1,2001。然而,随着MAH 用量的增多,基体中存在过多的极性酸酐基团,致使大分子链的运动受到限制,基体的流动性降低,因而不能很好地对木纤维进行润湿,导致强度开始下降
。
图3不同MAH 用量的复合材料的弯曲性能与冲击强度
Fig .3The flexural p r operty and i m pact strength of the composites with differentMAH dosage
木塑复合材料弯曲模量的变化也表现出一定规律性,随着接枝过程中MAH 用量的增加,复合材料的弯曲模量开始呈下降趋势,之后又逐渐升高。根据混合法则,复合材料中的各组分对模量都存在着贡献,当MAH 用量较低时,由于降解使塑料的分子质量降低,导致复合材料的模量下降。随着MAH 用量升高,接枝逐渐处于优势,不仅塑料基体的模量升高,而且由于接枝到聚烯烃上的酸酐基团与木纤维上的羟基以化学键结合,增强了木纤维与基体之间的界面结合,使复合材料获得了较高的刚性,因而弯曲模量呈升高的趋势。
21312MAH 用量对冲击强度的影响从图3b 可
以看出,复合材料冲击强度的变化趋势与弯曲强度的变化趋势大致相同,同样在MAH 用量为1%时达到最大值,与塑料基体未改性的复合材料相比提高了9018%。
对于基体未改性的复合材料,木纤维和基体树脂之间仅靠微弱的物理作用结合,当材料受到外力作用时,应力无法从木纤维传递到基体,会在这些微弱的界面结合处形成应力集中,从而导致材料在相
对较小的外力作用下就发生断裂(Lu et al .,2005。基体经过改性后,在聚烯烃分子链上引入了极性酸酐基团,它与木纤维中的羟基将以共价键或氢键结合,两者之间形成了一定厚度的界面层,进而提高了
界面结合强度。材料在承受外力作用时,界面层能将冲击能量平稳地从木纤维传递到基体树脂中,这样就很好地吸收了外界的能量,使材料的冲击强度
提高(王海刚等,2006。然而,当MAH 用量相对过多时,多余的接枝聚烯烃自身将发生缠结,与木纤维和基体之间的作用力相比,这种缠结作用很容易破坏。当受到外力作用时,将率先在微弱的结合处发生断裂,造成复合材料的冲击强度下降。
采用同样的方法对混合废旧塑料进行改性,制得的木纤维/废旧塑料复合材料的力学性能也得到了较大的提高,同样在MAH 用量为110%时,弯曲强度和冲击强度都达到最大值,与基体未改性的复合材料相比,分别提高了4012%和5314%。214木塑复合材料的微观相形态分析
对于木塑复合材料来说,木纤维与塑料基体之间的界面结合是影响其性能的至关重要的因素之一。通过SE M 观察,可以直观地分析界面结合情况,也可为判断木纤维与基体之间相容性是否得到
改善提供依据(丁筠等,2004;刘玉慧等,2007。
图4a 为基体未经过改性的木塑复合材料的SE M 照片,材料的断面显示木纤维在聚烯烃共混物
基体中分散不是很均匀,可以明显地观察到纤维拔出的迹象。从微观结构分析,复合材料中木纤维和基体之间的界面很明显,纤维相的“相畴”明显,两
011
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
。
图4木塑复合材料断面的SE M 照片(200×
Fig .4SE M m icr ograph of the fractured surface of the wood p lastic composites (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178717c m -1
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。
参
考文
献
丁筠,薛平,武志怡,等.2004.纤维表面处理对P VC /木纤维复
合材料性能的影响.工程塑料应用,32(9:29-31.
高歌,王静媛,马荣堂,等.1999.PP /P A1010共混物的形态结构
及力学性能的研究.高分子材料科学与工程,15(1:114
-117.
郭文静,王正.2006.LLDPE /PS 塑料合金及其与木纤维形成复合材料的研究.林业科学,42(3:108-113.
洪浩群,何慧,贾德民,等.2007.木塑复合材料界面改性研究进
展.塑料科技,35(8:118-123.
刘玉慧,白鸿博,温安华,等.2007.改性木纤维/P VC 复合材料界面
及性能的研究.当代化工,36(4:438-442.
舒文艺,金日光.1992.P VC /PP 共混体系的亚微形态研究.高分子
材料科学与工程,3(3:57-60.
王海刚,宋永明,王清文,等.2006.针状木纤维-HDPE 复合材料的
力学性能.林业科学,42(12:108-113.
王清文,王伟宏.2007.木塑复合材料与制品.北京:化学工业出版
社,164-165.
王清文,高华,王海刚,等.2008.用废旧塑料混合物制备的木塑
复合材料及其制备方法.发明专利申请公开说明书,申请号200710144992.5,公开日2008年7月9日.
Balasuriya P W ,Ye L,Mai Y W.2001.Mechanical p r operties of wood
flake 2polyethylene composites .Part 1:effects of p r ocessing methods and matrix melt fl ow behavi or .Composites:Part A,32:619-629.Clemons C .2002.Wood p lastic composites in the United States ———the
interfacing of t w o I ndustries .Forest Pr oducts Journal,52(6:102-118.
Lu J Z,W u Q L,Negulescu I I .2005.Wood 2fiber/high 2density 2
polyethylene composites:coup ling agent perfor mance .
Journal of
App lied Poly mer Science,96:93-102.
Oka mot o T .2002.Wood /p lastic composites .A ss ociati on for Pr omoting
Advanced Science and Technol ogy of Forest Res ources U tilizati on,(42:112-115.
Oks man K,Clemons C .1998.Mechanical p r operties and mor phol ogy of
i m pact modified polyp r opylene wood fl our composites .Journal of App lied Poly mer Science,67(9:1503-1513.
(责任编辑石红青
1
11
聚丙烯接枝马来酸酐机理
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。这符合MAH 自聚的温度上限理论，即当实验温度超过MAH聚合上限温度T c 时，解聚速度大于聚合速度，MAH的均聚物不可能存在，即产物PP接枝产物以(11)为主。 总之，对于MAH接在PP末端的机理，人们一直比较关心PP是先发生断裂，再与MAH 接枝，还是先接枝后断裂。一般来说，如果PP 先发生断裂，那末MAH将以单键形式接在PP上；如果先接枝后断裂，得到的是MAH与PP 的末端以双键相连的结构。
马来酸酐接枝物原理与特性
马来酸酐接枝物原理与特性 不同于物理共混增韧，马来酸酐接枝物兼具极性基团醛基和烯烃非极性链段，能够通过与聚合物、填料之间的化学键合，很好地实现强度和韧性的完美结合，具有广阔的应用前景。 概述 马来酸酐接枝物是一种以马来酸酐为单体，在合适的温度条件下与其他材料进行接枝而得到的聚合物。通常，接枝方法主要有溶液法、熔融法、辐射法和固相法等。其中，熔融法是最常用也是最重要的方法。 由于兼具马来酸酐提供的极性基团醛基和烯烃非极性链段，马来酸酐接枝物可被广泛应用于PA、PP和PE等材料的改性，电线电缆母料，木塑行业，包胶TPE以及热熔胶等行业，主要起偶联相容的作用。作用原理 在马来酸酐接枝物中，酸酐基团在高温和螺杆剪切的作用下，能够与极性基团（-NH2、-OH）发生广义的脱水反应并形成化学键，从而将不相容的极性和非极性物质进行化学偶联。 以马来酸酐接枝物增韧PA为例。PA具有优异的力学性能，但低
温下的韧性差，而烯烃具有良好的加工和低温韧性。然而，由于PA 属于极性聚合物，烯烃属于非极性聚合物，两者之间很难相容。此时，若采用马来酸酐接枝物，则能很好地实现两者的结合（其反应原理如图1所示）。在用于其他用途时，马来酸酐接枝物的作用原理也类似。 图1马来酸酐接枝物和PA反应图 优质马来酸酐接枝物的判断 在判断优质马来酸酐接枝物时，需要考虑的几个关键因素包括：气味、接枝率、黄变指数以及反应后期是否分离未接枝马来酸酐等。需要注意的是，在接枝反应中，接枝率普遍偏低，这是因为许多加入的马来酸酐并没有接枝到主链上去。未接枝的马来酸酐大部分以聚马来酸酐的形式存在于反应体系中，因此，接枝反应后的产物如不作分离，最终得到的将是含有接枝物和聚马来酸酐的混合物。也就是说，马来酸酐在分离前和分离后测试的接枝率有很大的偏差。
马来酸酐接枝物对PPABS复合材料性能的影响
马来酸酐接枝物对PP/ABS复合材料性能的 影响 娄金分1,2，马凤贺1,2，罗筑1,2**，李扬1,2 （1.贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳550003；2.国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心,贵州贵阳 550014；） 摘要：在PP/ABS复合材料中加入复配的马来酸酐接枝物PP-g-MAH和ABS-g-MAH，研究接枝物对复合材料性能的影 响。研究结果表明马来酸酐接枝物的加入能提高复合材料的拉伸强度和弯曲强度，并随着接枝物含量增加而提高， 冲击强度随接枝物含量增加而降低。复配马来酸酐接枝物中在复合材料中PP-g-MAH含量为10份时综合性能最佳。 PP/ABS复合材料的强度和刚度随ABS含量的增加而增加，随着ABS组分含量的增加，ABS相分布从海-岛状分布向 海-海结构转变。SEM结果表明马来酸酐接枝物的加入有助于ABS在聚丙烯中的分散，DSC数据表明马来酸酐接枝物 使材料的结晶度有所提高。 关键词：马来酸酐接枝物，PP/ABS复合材料，相容性,两相形貌，力学性能 The Effect of Maleic Anhydride grafted on PP/ABS Composite Lou Jinfen1,2,Ma Fenghe1,2,Luo Zhu1,2, Li Yang1,2 （1、College of Materials Science and Metallugry Engineering,Guizhou University,Guiyang，550003,China; 2、National Engineering Research Center for Compounding and Modification of Polymeric Materials，Guiyang, 550014, China;） Abstract：In this paper, the effect of Maleic Anhydride PP-g-MAH and ABS-g-MAH on the properties of PP/ABS composite was studied . The results showed that the Maleic Anhydride improved the tensile strength and flexural strength of the composite material , and increased with the increase of the content of the graft copolymer, but the impact strength decreased . The best performance appeared when the content of PP-g-MAH was 10 parts. The strength and stiffness of PP/ABS composite increased with the increasing of the content of ABS. With the increase of the content of ABS ,ABS phase distribution from the sea-island-like converted to the sea-sea-like structure. The SEM results showed the Maleic Anhydride contribute to the dispersion of ABS in polypropylene, The DSC data show that the degree of crystallinity of materials with maleic anhydride grafted was improved. Key Words：maleic anhydride, PP/ABS composite materials, compatibility，Two-phase morphology，Mechanical Properties 聚丙烯(PP) 是一种价廉质轻的通用塑料，具有很多优点，但PP的不足是强度、刚度和耐冲击 性较差，易老化，成型收缩率大，共聚型聚丙烯具有较好的冲击韧性，但强度和刚度的进一步降低 制约了其应用领域的扩大。ABS为三元共聚物，具有优良的力学性能而被广泛应用，将两者共混或 许可获得具有优良综合性能、性价比更高的聚合物改性材料。无论从热力学角度考虑，还是从结构 上考虑，非极性部分结晶的PP和无规、极性的ABS都不相容的，所以加入适宜的相容剂是提高体 基金项目：贵州省重点科技攻关项目（黔科合GY[2009]3010） *联系人：罗筑，luozhu2000@https://www.wendangku.net/doc/9f899763.html, 作者简介：娄金分，女，1988年出生，在读硕士研究生，主要从事聚合物共混改性研究。E-mail：jinfenLou@https://www.wendangku.net/doc/9f899763.html,
聚烯烃接枝马来酸酐作为增容剂的应用汇总
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
接枝率的测定方法
马来酸酐接枝聚合物中 接枝率的测定 1. 适用范围 本标准适用于马来酸酐接枝聚合物中马来酸酐接枝率的测定 2. 试验仪器 三口烧瓶，锥形瓶，滴定管，漏斗，容量瓶，移液管，圆形加热套，滤纸，铁架台，恒温磁力搅拌器，恒温水浴，胶头滴管，等。 3. 试验药品 酚酞指示剂，氢氧化钾(AR)，二甲苯(AR)，丙酮(AR)，异丙醇(AR)，无水乙醇(AR)，邻苯二甲酸氢钾(AR)，等。 4. 试验部分 4.1 试验药剂准备 (1) 酚酞指示剂的配制 取0.5g酚酞溶解在50mL无水乙醇溶液中，摇匀待完全溶解后，装入棕色指示剂瓶中，贴上标签。 (2) KOH-乙醇标准溶液(0.3mol/L)的制备 取4.5g左右的KOH置于烧杯中，加入7mL蒸馏水，搅拌完全溶解后，加入250mL容量瓶中，然后采用少量乙醇洗涤烧杯两次，并将洗涤液倒入容量瓶中，最后采用无水乙醇稀释至250mL，放置24h待用。 (3) KOH-乙醇标准溶液的标定 将邻苯二甲酸氢钾进行真空干燥，90℃/6h，然后准确称量1.000g左右已干燥的邻苯二甲酸氢钾，计作m。然后将其加入锥形瓶中，并加入60mL蒸馏水，加入两滴酚酞试液，边摇动边用KOH-乙醇标准溶液滴定至粉红色，记录所消耗的KOH-乙醇标准溶液的体积V1。 空白试验：在锥形瓶中加入60mL蒸馏水，加入两滴酚酞试液，边摇动边用KOH-乙醇标准溶液滴定至粉红色，记录所消耗的KOH-乙醇标准溶液的体积V2。
按照式1计算KOH-乙醇标准溶液的浓度： C1＝1000×m /[(V1-V2)×204.23]--------------------------(1) 式中：m为邻苯二甲酸氢钾的质量；C1为KOH-乙醇标准溶液的浓度；V1：滴定邻苯二甲酸溶液所需的KOH-乙醇标准溶液的体积；V2为空白试验KOH-乙醇溶液的体积；204.23为邻苯二甲酸氢钾的分子量。 重复上面的步骤两到三次，取平均值。 (4) HCl-异丙醇标准溶液的配制 在烧杯中加入100mL异丙醇，然后用移液管取1mL浓盐酸，加入异丙醇中，搅拌后加入250mL容量瓶中，并用少量的异丙醇洗涤烧杯两次，将洗涤液加入容量瓶中，用异丙醇稀释至250mL，放置24h待用。 采用移液管取30mLHCl-异丙醇标准溶液置于锥形瓶中，加入两滴酚酞，边摇动边用KOH-乙醇标准溶液滴定，至粉红色记录下所需的KOH-乙醇标准溶液的体积，记做V1。 空白试验，取30mL异丙醇溶液置于锥形瓶中，加入两滴酚酞，边摇动边用KOH-乙醇标准溶液滴定，至粉红色记录下所需的KOH-乙醇标准溶液的体积，记做V2。 按照式2计算HCl-异丙醇标准溶液的浓度： C2＝C1×(V1-V2)/30-------------------------------------(2) 式中：C2为HCl-异丙醇标准溶液的浓度；C1为KOH-乙醇标准溶液的浓度；V1为滴定HCl-异丙醇标准溶液所需的KOH-乙醇标准溶液的体积；V2为空白试验需要的KOH-乙醇标准溶液的体积。 4.2接枝物的精制 将接枝物进行真空干燥，90℃/12h (以除去表面的残留物)，取5g干燥的接枝物，放入40mL二甲苯中加热进行回流溶解，待完全溶解后，在通风橱中趁热倒入大量丙酮中，静止冷却，过滤沉淀，并采用丙酮洗涤沉淀2次，将所得絮状物采用真空干燥箱进行干燥，90℃/24h，即得到精制的接枝物。 4.3 接枝率的测定 (1) 溶解/中和 准确称量精制的接枝物0.5g，置于500mL的三口蒸馏瓶中，加入80mL二甲苯，加热回流10min至接枝物完全溶解，冷却至90℃后，采用胶头滴管加入1滴蒸馏水和一滴吡啶，采用移液管加入1.5 mL KOH-乙醇标准溶液，再加热回流30min，冷却至100℃，打开三口烧瓶一侧的玻璃塞，迅速加入6mL异丙醇溶液，加入两滴酚酞指示剂，并加入转子，盖上玻璃塞，此时溶液颜色应为深红色。此
马来酸酐接枝氯化聚丙烯的表面性质及粘接作用
马来酸酐接枝氯化聚丙烯的表面性质及粘接作用 章益焱1,周晓东1,林群芳2 (1.化学工程联合国家重点实验室,华东理工大学联合化学反应工程研究所; 2.华东理工大学材料科学与工程学院,上海200237) 摘要:研究了马来酸酐在氯化聚丙烯分子链上的接枝对其表面性质的影响,探讨了马来酸酐接枝氯化聚丙烯与聚丙烯及金属的粘接作用及耐水性。结果表明:随着MAH接枝率的增加,水与CPP-g-MAH的接触角逐步减小,CPP-g-MAH的表面能及极性部分增大;CPP-g-MAH对不锈钢、聚丙烯有良好的粘接作用,其粘接性能要明显优于CPP及市售的TS-2聚丙烯胶粘剂,经过拉力机测试，随着接枝率的增加,粘接强度增大; CPP-g-MAH 对聚丙烯的粘接作用具有良好的耐水性,经96 h 100℃沸水的浸泡,粘接强度没有发生明显下降。 关键词:氯化聚丙烯;马来酸酐;接枝;表面能;粘接 中图分类号:TQ316.343 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2007)04-0114-04 通过火焰处理、电晕处理、等离子体处理、化学氧化、表面紫外光接枝等手段可以在聚烯烃材料的表面引入极性基团,提高其表面能,并能有效地改善聚烯烃材料的涂装、粘接及印刷性能[1,2],但处理的工艺较为复杂。聚丙烯经氯化后,可获得一定的极性,能在一定程度上改善其涂装、印刷性能。随着聚丙烯氯化程度的提高,聚合物的极性及与其它常用的涂料、油墨等材料的粘接作用增强。在氯化聚丙烯分子链上引入其它的极性基团,也能改变氯化聚丙烯的表面性质及与聚丙烯、涂料、油墨等的粘附能力[3~5]。由于材料在储存及使用过程中,可能遇到潮湿的环境,环境中的水分可通过扩散进入粘接剂及被粘物的界面造成脱粘,特别是在环境温度较高的情况下,将引起粘接强度的显著下降,因此耐水性也是衡量粘接剂质量的一项重要技术指标。 本文研究了马来酸酐在氯化聚丙烯分子链上的接枝对其表面性质的影响,探讨了马来酸酐接枝氯化聚丙烯与聚丙烯及金属的粘接作用及耐水性。 1 实验部分 1.1 原材料 CPP-g-MAH:采用广州市金珠江化学有限公司氯化度为35%的CPP产品,通过溶液接枝的方法自制;二甲苯、丙酮:化学纯,上海菲达工贸有限公司;二碘甲烷:分析纯,上海化学试剂采购供应站;TS-2聚烯烃塑料专用胶粘剂:上海化工胶粘剂供应公司。 1.2 CPP-g-MAH与小分子液体接触角的测定及表面能的计算 将CPP-g-MAH溶于二甲苯,加热回流60 min,在载玻片上铸膜,室温静置24 h后于
马来酸酐接枝PP_PE共混物及其木塑复合材料_图文.
第46卷第1期2010年1月 林业科 学 SC I E NTI A SI L VAE SI N I CAE Vol 146,No 11 Jan .,2010 马来酸酐接枝PP /PE 共混物及其木塑复合材料 3 高华王清文王海刚宋永明 (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 摘要:通过聚丙烯(PP 与聚乙烯(PE 机械混合来模拟废旧塑料混合物,利用马来酸酐(MAH 对PP /PE 混合物进行接枝改性,然后以接枝共混物作为基体与木纤维复合制备木塑复合材料。通过对比接枝前后的红外光谱图,证明MAH 已成功接枝在PP /PE 共混物上。力学测试结果显示: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均大幅度升高,当MAH 用量为1%时,弯曲强度提高了5014%,无缺口冲击强度提高了9018%,而以废旧塑料为原料制备的复合材料的弯曲强度和无缺口冲击强度分别提高4012%和5314%。微观相形态分析表明:通过接枝改性不仅改善了PP /PE 共混体系的相容性,同时也显著改善了木纤维与PP /PE 共混物之间的界面结合状况,因而宏观上表现为力学性能提高。这表明,共混接枝改性方法可能是利用混合废旧塑料制备高性能木塑复合材料的一条可行途径。
关键词:马来酸酐;接枝;PP /PE 共混物;木纤维;木塑复合材料 中图分类号:T Q32115文献标识码:A 文章编号:1001-7488(201001-0107-05 收稿日期:2008-06-05。 基金项目:“863”项目(2002AA245141;国家农业科技成果转化资金项目(2006G B23600450。3王清文为通讯作者。 M a le i c Anhydr i de Grafted PP /PE Blend and The i r Co m posites w ith W ood F i ber Gao Hua W ang Q ing wen W ang Haigang Song Yong m ing (Key L aboratory of B io 2B ased M aterial Science and Technology of M inistry of Education,N ortheast Forestry U niversity Harbin 150040 Abstract:In this paper,the waste p lastic m ixture was si mulated by mechanically m ixing polyp ropylene (PP and polyethylene (PE ,the PP /PE m ixture was blended and at the same ti me grafted with maleic anhydride (MAH by reactive extruding,and the wood p lastic composites was p repared with the grafted blend,which was used as matrix,and wood fiber .By comparing the infrared spectrogram of the grafted PP /PE blend with that of the unmodified blend,it p roved that MAH was grafted onto PP /PE blend .Mechanical testing results showed that the flexural strength and un 2notched i mpact strength of the composites were both significantly enhanced by the blending 2grafting modificati on of p lastic m ixture .W hen MAH dosage was 1%,the flexural strength increased 5014%and the un 2notched i m pact strength increased 9018%,and the flexural strength and the un 2notched i mpact strength of the composite p repared fr om waste p lastic increased 4012%and 5314%respectively . The m icr o 2mor phol ogical analysis indicated that with modification the
马来酸酐接枝ABS及其应用(精)
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。其中PC 、ABS 树脂在使用前均在90℃干燥8h ,以除去吸收的水分1.2主要仪器和设备 转距流变仪,H AAKE RC -90型,德国H AAKE 公司; 双螺杆挤出机,SH L -35型,上海化工机械四厂; 红外光谱仪,Perkin -Elmer 1000型,美 第14卷第5期2000年5月 中国塑料 CHINA P LASTICS V ol14N o 5 May 2000
马来酸酐接枝氯化聚乙烯聚丙烯热塑性弹性体的制备及表征
马来酸酐接枝氯化聚乙烯/聚丙烯热塑性弹性体的制备及表征 陈尔凡1，李晓洋1，马驰1，高艳萍1，吴波1，王素菊2，白岩2、汪晓娟2 1. 辽宁省高分子材料工程技术研究中心（沈阳化工大学），110142； 2. 三橡集团，110148 摘要：以过氧化二异丙苯（DCP）为引发剂，在转矩流变仪中，对氯化聚乙烯/聚丙烯（CM/PP）进行顺丁烯二酸酐（马来酸酐，MAH）熔融接枝制备了热塑性弹性体。考察了DCP用量和MAH用量对其接枝率、力学性能的影响。并用红外光谱、差扫描量热法、热重分析法和电子扫描电镜对其进行组成结构、热行为和形态表征。结果表明：MAH成功接枝到CM/PP热塑性弹性体上。接枝后的CM/PP热塑性弹性体的力学性能和热性能明显改善，当MAH为4份时和DCP用量为3.2份时，接枝率达到0.66%，抗拉强度比未接枝CM/PP提升了78%，达到6.3MPa。 关键词：氯化聚乙烯；聚丙烯；热塑性弹性体；马来酸酐；熔融接枝 Preparation and characterization of CM/PP Thermoplastic Elastomer Grafted by Anhydride Maleic-Modified Chen Erfan1, Li Xiaoyang1, Ma Chi1, Gao Yanping1, Wu Bo1, Wang Suju2, Bai Yan2, Wang Xiaojuan2 (Liaoning Research Center of Engineering & Technology for Polymer Materials, Shenyang University of Chemical Technology, 110142; San Rubber Group, 110148) Abstract:Chlorinated Polyethylene (CM)/Polypropylene (PP) thermoplastic elastomer was prepared by melt grafting with maleic anhydride (MAH), as DCP is the initiator, in the torque rheometer. The influences of the percent grafting and mechanical properties were studied with the amounts of DCP and MAH. The composition structure, thermal behavior and morphology were characterized by FTIR, DSC, TG and SEM. The results showed that MAH was grafted to PP chain of CM/PP thermoplastic elastomer, and the mechanical properties and thermal performance has been improved significantly. The tensile strength of CM/PP Thermoplastic Elastomer Grafted by Anhydride Maleic-Modified was improved 78% compared with CM/PP which is not grafted, reached to 6.3MPa, as the grafting ratio is 0.66%, which as MAH and DCP are 4phr and 3.2phr respectively. Key words: Chlorinated Polyethylene; Polypropylene; Dynamic Vulcanization; Maleic Anhydride; Melt Grafting 前言 橡胶型氯化聚乙烯（CM）具有优良的耐候、耐臭氧、耐热老化性等性能，同时其生产原料来源丰富、制造工艺简单，成本低廉，因此CM及其制品广泛应用于电线 沈阳市科技基金（F11-239-1-00） 本文联系人：陈尔凡，男，博士，博士生导师，教授，主要从事高分子复合材料研究。发表论文200余篇，近年来获省部级科技进步奖十项。E-mail：cef5556@https://www.wendangku.net/doc/9f899763.html,
双螺杆反应挤出制备马来酸酐接枝聚乳酸材料的研究
双螺杆反应挤出制备马来酸酐接枝聚乳酸 材料的研究 Ξ 张乃文,王秦峰,张振武,任 杰 (同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室,上海200092) 摘要:利用双螺杆挤出机制备马来酸酐接枝聚乳酸(MP LA )材料。研究了反应挤出工艺并测试了接枝产物的性能。结果表明:随着引发剂用量的增加或双螺杆转速的提高,产物黏度和熔体质量流动速率的变化总趋势是先降低后增高,而温度对挤出接枝反应的影响不明显;通过双螺杆挤出制备出的MP LA 具有良好的亲水性和界面相容性。 关键词:反应挤出;聚乳酸;马来酸酐;亲水性;界面相容性 中图分类号:T Q32419 文献标识码:B 文章编号:1005-5770(2007)09-0062-04 Preparation of Maleic Anhydride G rafted Poly (lactic acid)by Twin 2scre w R eactive Extrusion ZH ANG Nai 2wen ,W ANG Qin 2feng ,ZH ANG Zhen 2wu ,RE N Jie (K ey lab.of Advanced Civil Eng.Materials ,M inistry of Education ,T ongji University ,Shanghai 200092,China ) Abstract :Maleic anhydride grafted poly (lactic acid )(MP LA )was prepared by twin 2screw reactive extruder , the processing technology of extrusion was studied ,and the property of the prepared product was tested.The re 2sults showed with increase of the concentration of initiator and the rise of the rotating rate of the screws ,the main trend of the intrinsic viscosity and the melt flow rate were declining first and then increasing ,while tem perature had little in fluence on the process.The MP LA prepared by twin 2screw reactive extruder had g ood hydrophilicity and in 2terfacial com patibility. K eyw ords :Reactive Extrusion ;P oly (lactic acid );Maleic Anhydride ;Hydrophilicity ;Interfacial C om pa 2 tibility 由于天然材料大多是亲水性材料,而聚乳酸缺乏亲水性基团,因此,相容性差是影响复合材料性能的关键性问题。添加增容剂可在一定程度上缓解这个问题,而反应性增容可使复合材料具备更好的性能。所谓反应性增容是指共混物组分之间发生化学反应,就地形成嵌段或接枝共聚物,从而达到增容的目的。因此,本文通过引入亲水性基团改性聚乳酸,从而提高其与天然高分子材料(如淀粉)的相容性。 马来酸酐[1]本身具有很好的亲水性能,在聚乳酸加工温度区间内反应活性大、极性强、不易发生自聚,是一种较为理想的接枝改性聚乳酸的单体。另外,反应挤出技术具有温度控制方便、能生产黏度高以及有相变的聚合物、产品性能均一且灵活性大等优点,具有良好的工业化发展前景[2,3]。 本文重点研究了马来酸酐作为接枝单体,利用双螺杆挤出机反应挤出改性聚乳酸。 1 实验部分 111 实验试剂与仪器 聚乳酸:上海同杰良生物材料有限公司;马来酸酐:分析纯,上海化学试剂有限公司;引发剂T 0:自制;淀粉:武汉华丽环保科技有限公司。 双螺杆挤出机:长径比为40∶1,螺杆直径27mm ,德国LEISTRITZ 公司;电热真空干燥箱:ZK 072 型,上海实验仪器有限公司;熔体流动速率仪:R L 2Z 1B 型,上海思尔达科学仪器有限公司;NCY 自动黏 度测定仪:上海思尔达科学仪器有限公司。112 实验过程 首先将聚乳酸在80℃下真空干燥2h ,以除去水分。然后将干燥的聚乳酸混合一定量的马来酸酐、引发剂、稳定剂等混合均匀后加入喂料器,在设定的温度、螺杆转速和喂料速度的条件下,在N 2保护下进行接枝挤出反应。物料挤出后经水槽迅速冷却,然后用切粒机牵引、造粒。粒子经真空干燥后,封装、测试。 ? 26?塑料工业 CHI NA P LASTICS I NDUSTRY 第35卷第9期2007年9月 Ξ作者简介:张乃文,男,1980年生,博士学位,主要从事聚乳酸材料的研究。ruikaka @1261com
马来酸酐接枝聚丙烯化学滴定方法
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-MAH 5. 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
马来酸酐接枝PP-各厂家对比
一．日之升 产品说明 佳易容?CMG9801是一款常规通用型的PP-g-MAH产品。活性反应基团酸酐的引入，能够显著提高PP与玻纤、滑石粉和木粉等之间的粘接力，明显提高材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等力学性能。另外，9801与常规相容剂相比，具有更好的热稳定性和长期热氧老化性能。 应用案例 一、CMG9801在玻纤增强PP体系中的应用
二、CMG9801对PP+30%GF体系长期热老化性能的影响 三、CMG9801对PA6/PP合金性能的影响
马来酸酐接枝聚丙烯 产品说明 ■特性 马来酸酐接枝聚丙烯，用于填充或增强聚丙烯，作为高分子偶联剂可以大幅度提高填充或增强聚丙烯的机械力学性能及耐热性能。由于聚丙烯分子链上引入了极性基团，也显著提高了聚丙烯的着色能力。 ■产品的主要性能 ■用途 PC-1与PC-1-1、AD-105主要用于聚丙烯的填充或增强，作为玻纤增强PP﹑填充PP（滑石粉﹑碳酸钙、氢氧化铝﹑氢氧化镁﹑木粉﹑云母﹑硅灰石）的改性剂，建议添加量2.5%-10%(相对于PP)。 PC-1-3主要用于改善、填充聚丙烯着色能力，尤其是用于可漆汽车保险杠专用料制备，也可用在弹性体里提高对金属的粘接。 ■30%玻纤增强PP的性能
■使用方法 CMG9801的加入能够明显提高PA6/PP合金的力学性能和热变形温度，通过图3，加入相容剂后作为分散相的PP相畴明显细化，分散得更为均匀，使整个体系的性能得到提升，当CMG9801的添加量为4%时，合金的综合性能最优。
四、CMG9801相较于常规相容剂具有更长的氧化诱导期和更优异的热稳定性 CMG9801 的氧化诱导期优于国产产品，与进口产品相当，意味着用于PP改性产品时，最终产品具有更好的抗老化性能。 CMG9801的热分解温度高于国产产品，与进口产品的热分解温度相当；因此，更低散发的CMG9801的加入能够改善制品的长期热老化性能。 宁波能之光聚丙烯相容剂 该系列相容剂由马来酸酐接枝改性聚丙烯（PP）制得。