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官能化聚烯烃增韧废饮料瓶片的研究

赵庆  
【摘要】: 本文研究了高密度聚乙烯(HDPE)和无规共聚聚丙烯(PPR)在接枝型反应式挤出机中接枝马来酸酐(MAH)的反应规律,探索了引发剂过氧化二异丙苯(DCP)和接枝单体马来酸酐的用量对接枝产物的接枝率和熔体流动速率的影响。 利用制得的接枝产物HDPE-g-MAH和PPR-g-MAH增韧废饮料瓶片(r-PET),采用SEM, DSC和力学性能测试方法研究了两种增韧剂的用量及接枝率对共混体系微观形态、力学性能和热性能的影响。 研究结果表明,改性剂PPR-g-MAH比HDPE-g-MAH对r-PET具有更好的增韧效果,分散相PPR-g-MAH基本均匀地分散在连续相中,共混物断面呈现凹凸不平的韧性断裂特征;PPR-g-MAH的接枝率对r-PET的结晶性能有很大的影响,接枝率越大,改性后r-PET的结晶度越大;当PPR-g-MAH的接枝率为4.2mmolMAH/100g,用量为10%时,r-PET/PPR-g-MAH共混物的力学性能最好,共混物的拉伸强度达到50MPa,断裂伸长率达到44%,简支梁无缺口冲击强度达到92kJ/m2。 使用缩聚型反应挤出机研究了LDPE-g-MAH和HDPE-g-MAH的用量对r-PET/PC共混体系的增容情况,相比于HDPE-g-MAH,研究发现增容剂LDPE-g-MAH对r-PET/PC共混体系增容效果更为明显,LDPE-g-MAH的加入可显著提高r-PET和PC两相的相容性,共混物的力学性能得到显著提高。 SEM结果表明,随着LDPE-g-MAH用量的增加,r-PET/PC/LDPE-g-MAH共混物由脆性断裂转变为韧性断裂;当增容剂LDPE-g-MAH的用量为6%时,共混物的拉伸强度达到59MPa,比未增容的试样提高了32%,断裂伸长率达到78%;简支梁无缺口冲击强度达到117.5 kJ/m2,比未增容的提高了290%。DSC结果表明,在r-PET/PC共混体系中加入LDPE-g-MAH对r-PET的结晶性能没有明显的影响。DMA结果表明,LDPE-g-MAH的存在使得r-PET的玻璃化转变温度Tg和PC的Tg发生靠近,两者的相容性得到改善;随着LDPE-g-MAH用量的增加,共混物的tanδ减小;当LDPE-g-MAH用量为6%时,共混物的储能模量达到最大值。


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