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《大连理工大学》 2006年
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聚丙烯在反应挤出过程中的可控化学反应研究

吴长伟  
【摘要】:利用本实验室独特设计制造的反应式挤出机,系统地研究了各种聚丙烯在反应挤出过程中的化学反应规律,并利用多种表征手段对挤出产物进行了深入分析,总结出对生产实践具有指导价值的反应规律,研发出高熔体强度聚丙烯、高流动性聚丙烯专用料和高流动性PP-R专用料,显著提高了聚丙烯的加工成型性能和力学性能,扩大了聚丙烯的应用范围。 在高熔体强度聚丙烯的研究开发方面,发现了目前国内学者在计算熔体强度时的错误。使用3种改性方法、7种反应单体研究了聚丙烯反应挤出过程中熔体强度变化规律,发现使用二乙烯基苯(DVB)偶联聚丙烯,可以大幅度提高聚丙烯的熔体强度,当DVB用量1%、DCP用量0.04%时,改性后的聚丙烯熔体强度比原料提高了十几倍:通过Haake流变仪的扭矩实验研究了反应过程中的扭矩变化,确定了反应的开始时间和终止时间:利用X射线衍射仪、差示扫描量热仪分析改性后的聚丙烯,检测到DVB偶联后的PP新生成了部分β晶型物,从而提高了聚丙烯的韧性和耐高温性,改善了聚丙烯的加工成型性能:并且偶联后的PP凝胶含量仅为3.7%,不会影响材料的加工、再加工性能。 在研究聚丙烯可控降解与增韧方面,将PP、POE、DCP按照不同比例混合后反应挤出,再进行测试,结果表明DCP的存在使PP发生降解反应,提高了PP的流动性,从而改善了PP的加工性能;DCP引发PP与POE发生了微量的交联反应,提高了材料的力学性能。对挤出产品在不同的温度下进行力学性能测试,发现改性后PP的常温耐冲击性和断裂伸长率大幅度提高,说明POE对改善常温下PP的脆性很有效果,但是POE的增韧作用受温度影响大,随着温度的降低,其增韧作用下降。 系统地研究了无规共聚聚丙烯(PP-R)的反应挤出可控降解规律,找到了PP-R的最佳可控降解加工工艺条件。通过变化DCP的用量对PP-R进行可控降解实验,详细研究了挤出机一区温度对PP-R降解反应的影响规律;对降解产品进行力学性能测试发现,降解后的PP-R力学性能远远高于普通的聚丙烯材料,具有较高的应用价值。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ325.14

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