聚丙烯（PP）是世界五大通用樹脂之一,應(yīng)用廣泛。交聯(lián)結(jié)構(gòu)可以為聚丙烯提供更加優(yōu)異的力學(xué)性能、耐溶劑性及耐低溫性等性能,拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。但目前的交聯(lián)聚丙烯大多為熱固性聚丙烯,交聯(lián)狀態(tài)不可逆,這為材料的成型加工及再利用帶來一定困難。本文設(shè)計合成一系列含有呋喃基團的功能性?-烯烴單體,通過其與丙烯的共聚合一步法得到含有呋喃側(cè)基的聚丙烯,并以其作為原料與雙馬來酰亞胺小分子發(fā)生熱致可逆的Diels-Alder反應(yīng),從而得到含有熱可逆交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚丙烯,本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）設(shè)計合成了一系列具有不同碳鏈長度的呋喃基-?-烯烴單體4-呋喃-1-丁烯（FB）、5-呋喃-1-戊烯（FP）、6-呋喃-1-己烯（FH）和8-呋喃-1-辛烯（FO）,以Ziegler-Natta催化體系引發(fā)丙烯（P）與呋喃基-?-烯烴共聚合,詳細研究了呋喃基-?-烯烴單體結(jié)構(gòu)對共聚合反應(yīng)的影響。結(jié)果表明,共聚合反應(yīng)活性呈現(xiàn)FB<FP<FH<FO的規(guī)律,共聚合動力學(xué)曲線呈與丙烯均聚合相似的先升高后降低且緩慢衰減的特征,在P/FO和P/FH共聚合體系中,聚合活性高于丙烯均聚合。（2）研究了呋喃基-?-烯... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

有機過氧化物交聯(lián)法制備交聯(lián)聚丙烯

硅烷交聯(lián)法包括接枝和交聯(lián)兩個步驟。在接枝過程中用到的硅烷偶聯(lián)劑主要是乙烯基硅氧烷和烯丙基硅氧烷等這種含有不飽和鍵的硅烷,與過氧化物交聯(lián)法不同,硅烷水交聯(lián)并不是通過自由基聚合進行交聯(lián)。首先,在熔融擠出過程中,PP在引發(fā)劑受熱分解奪氫反應(yīng)中生成聚合物自由基,該自由基能夠與硅烷上的雙鍵發(fā)生反應(yīng),將硅烷偶聯(lián)劑接枝到PP分子鏈上,然后已接枝到聚合物上的烷氧基水解出羥基形成硅醇,最后兩個硅醇基團之間脫水縮合形成Si-O-Si鍵,從而形成交聯(lián)[50],如圖1.2所示。水解形成交聯(lián)的系列反應(yīng)是在產(chǎn)品成型后進行的,因此不會存在早期過度交聯(lián)的情況。硅烷交聯(lián)的工藝有兩種,一步法和兩步法。一步法是一次性將PP、硅烷偶聯(lián)劑、引發(fā)劑和催化劑混合造料,成型后的產(chǎn)品再發(fā)生水解反應(yīng)進行交聯(lián);兩步法是先將硅烷接枝到PP分子鏈上,所得接枝聚合物可以貯存在干燥環(huán)境中,成型后再與催化劑進行無水混合擠壓,最后進行交聯(lián)反應(yīng)。由于硅烷對水敏感,水解速率很快,在濕度較大的環(huán)境中易發(fā)生水解反應(yīng),因此一步法由于不需貯存,比兩步法更能避免提前水解交聯(lián)的情況發(fā)生[51]。

輻射交聯(lián)與過氧化物交聯(lián)反應(yīng)類似,都為自由基反應(yīng)[47]。PP大分子在射線照射下發(fā)生電離和激發(fā)首先生成聚合物烷基自由基和活潑氫自由基,氫自由基可以繼續(xù)攻擊PP在生成自由基,同時一段時間后烷基自由基可以轉(zhuǎn)化為多烯自由基,最后大分子自由基之間進行交聯(lián)反應(yīng)使得鏈終止。PP的輻射交聯(lián)是一個十分復(fù)雜的反應(yīng),交聯(lián)反應(yīng)和主鏈的裂解反應(yīng)同時發(fā)生,相互競爭,因此交聯(lián)效率低[54]。通常,可以通過增大輻射劑量或升高輻射溫度來提高交聯(lián)率,此外,也可以加入一些含有活性雙鍵的多官能團化合物作為交聯(lián)敏化劑來減少裂解反應(yīng)的發(fā)生[55]。輻射交聯(lián)反應(yīng)只需常溫常壓,交聯(lián)度可通過吸收劑量控制,且產(chǎn)物純凈,但輻射交聯(lián)工藝復(fù)雜又難控制,交聯(lián)的厚度受限制,因此目前在聚丙烯交聯(lián)改性領(lǐng)域使用不多。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3313726