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《福建师范大学》 2015年
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稀土氧化物对反应挤出聚丙烯接枝腰果酚的影响

毛行功  
【摘要】:聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一,具有许多优点,在社会生活中得到广泛应用。但PP是非极性半晶聚合物,表面能低,与极性聚合物和无机粉体相容性差,常要对PP进行改性。目前常用方法是熔融接枝反应,使PP接上极性单体,提高其表面能。但接枝反应过程常常伴随副反应,而且接枝产物的接枝率不高,影响了它的使用性能。稀土元素由于其独特的电子层结构,特别是其位于内层的4f轨道,在接枝反应过程中能很好地稳定引发剂分解产生的初级自由基,从而提高接枝率,还能在一定程度上抑制PP的降解。本研究选用经过钛酸酯偶联剂TCA-401表面改性后的稀土氧化物(REO),如La2O3、CeO2、Sm2O3、Gd2O3、Er2O3粒子作为助引发剂,反应挤出制备聚丙烯接枝腰果酚(CAPP),研究5种REO粒子助引发制备聚丙烯接枝腰果酚(CAPPRE)的接枝率、结晶行为、力学性能、流变行为和抗老化性能。研究结果表明,REO粒子与引发剂DCP间具有协同效应,两者形成亚稳态络合物,延长了DCP的寿命,其中Sm2O3、Er2O3粒子对接枝率提高效果较显著。CAPPRE中,REO粒子作为结晶成核剂,能提高CAPP的结晶温度和结晶速率,使其晶核密度增加,球晶细化、边界变模糊,球晶间的差异程度变小,使得分子链间的联系更加紧密,这对于聚合物的成型加工和力学性能的提高是十分有益的。REO粒子对CAPP基体具有增韧作用,CAPPRE的力学性能总体优于CAPP;拉伸强度、冲击强度随稀土元素用量增多先增大再减小;但断裂伸长率随稀土元素用量增加呈现降低趋势;当稀土元素用量为9 mmmmo1%时,CAPPRE表现出最佳的力学性能。REO粒子助引发制备的CAPP储能模量提高了,损耗模量和机械损耗因子降低,其在低温时也能有很好的韧性,这与SEM断面形貌分析结果一致。CAPP和CAPPRE都属于假塑性流体,存在“剪切变稀”现象。REO粒子的加入会影响CAPP的加工流变性能,REO粒子加强了CAPP分子链间的联系,使聚合物的黏度提高,物料在加工成型过程中不易因剪切力作用而变稀。大部分REO粒子都可吸收紫外线辐射,从而延长材料的使用寿命,Ce02粒子的紫外屏蔽效果最显著。
【学位授予单位】:福建师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TQ317

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