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《华南理工大学》 2010年
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紫外光辐照引发的反应挤出制备高熔体强度聚丙烯的研究

郑子聪  
【摘要】: 普通聚丙烯是一种综合性能优良的通用塑料,具有比聚乙烯或聚氯乙烯更吸引人的优点,但目前普通商品聚丙烯均为线性结构,其分子量分布相对较窄,导致其熔程较短,当温度高于熔点后,其熔体强度和熔体黏度急剧下降,拉伸时不能产生应变硬化效应,抗熔垂性能差,导致热成型时制品壁厚不均,挤出、涂布、压延时出现边缘卷曲、收缩,挤出发泡时泡孔容易塌陷等问题。针对普通聚丙烯的不足,国内外提出了高熔体强度聚丙烯的开发研究。提高聚丙烯的熔体强度有多种途径:利用辐照改性聚丙烯,在其分子链上引入长支链结构;利用过氧化物或交联助剂使聚丙烯体系中产生少量交联结构;除此之外,还可以利用聚丙烯与其他聚合物共混来提高其熔体强度。 本文采用反应挤出法,同时创新性地引入了紫外辐照引发体系,通过添加光引发剂二苯甲酮夺取PP分子链叔碳上的氢,引发产生PP自由基,并添加多官能团单体对自由基进行捕捉,形成交联或长支链结构的PP大分子链,从而提高PP的熔体强度。这种方法工艺简单,容易控制,成本低廉,易实现工业化生产。 研究结果表明:只添加光引发剂,PP在加工过程中主要发生降解反应,形成的支链短,不能提高产物的熔体强度。只有通过添加多官能团单体TMPTA或PETA对自由基进行捕捉,才能获得熔体强度高的改性PP产物。在无氧条件下,当辐照温度为210℃,主机螺杆转速为200rpm,喂料速度为60rpm,BP添加量为0.10wt%,TMPTA添加量为2.0wt%时,得到的产物熔体强度最高,达7.8cN,是原料PP的3倍,且改性后的产物力学强度基本不变,具有较宽的加工温度范围。有氧条件下制备的改性PP产物小分子含量高,给产物提供较好的流动性,熔融指数高,同时也保持较高的熔体强度,但高温下熔体强度下降较快。采用化学发泡挤出成型的方法考察改性PP的发泡性能,在180℃的口模温度,螺杆转速为50rpm,AC发泡剂的添加量为0.5wt%的工艺条件下,获得较好的发泡片材材料,其挤出胀大比接近于4,泡孔直径可达200μm左右。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ325.14

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【参考文献】
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