聚丙烯的輻照交聯(lián)及其發(fā)泡的研究.pdf

1、填充和交聯(lián)是聚丙烯非常常見的兩種改性方法,尤其是向聚丙烯中填充蒙脫土,成為近幾年來研究的熱點,將聚丙烯一定程度的輻照交聯(lián)后可以提高其熔體強度,改善其可發(fā)泡性能,但是聚丙烯輻照交聯(lián)的過程中氧氣容易滲透到體系中引起氧化及降解,交聯(lián)過程難以進(jìn)行,將一定量的蒙脫土復(fù)合到聚丙烯中可以在一定的程度上防止在輻照的過程中氧氣的滲入,降低氧氣對聚丙烯的氧化作用,促進(jìn)體系的交聯(lián). 本文首先選用三種方法制備了蒙脫土/聚丙烯復(fù)合材料:i)PPMA-OM

2、MT母料法;ii)OMMT、PP、PPMA直接熔融共混法;iii)經(jīng)環(huán)氧樹脂預(yù)處理的有機蒙脫土、PP,PPMA直接熔融共混法.通過XRD和TEM考察了蒙脫土在體系中的分散狀態(tài),結(jié)果表明,隨著體系中蒙脫土含量的增加,蒙脫土的分散效果逐漸變差,越來越多的蒙脫土不能剝離,在同一蒙脫土含量下,經(jīng)環(huán)氧樹脂預(yù)處理的有機蒙脫土、PP,PPMA直接熔融共混法制備的復(fù)合材料中蒙脫土的分散狀態(tài)最好.通過對各種方法制備的復(fù)合材料的熱穩(wěn)性能的研究表明,蒙脫土可

3、以防止氧氣滲入的同時,蒙脫土片層的阻隔作用也可以阻擋一些低分子降解產(chǎn)物從體系中逸出,延緩熱氧化降解的進(jìn)行,但是在制備有機蒙脫土中常用的蒙脫土有機改性劑(烷基季銨鹽)會對聚丙烯的熱穩(wěn)性產(chǎn)生不利影響. 為了考察體系的粘度對蒙脫土分散的影響,本文選用了三種不同分子量大小的聚丙烯制備了聚丙烯/蒙脫土復(fù)合材料,結(jié)果表明:聚丙烯的分子量越高,蒙脫土的分散越好,說明蒙脫土的分散效果受到體系粘度的影響.因此,以PPMA為相容劑制備蒙脫土/聚丙烯

4、復(fù)合材料時必須考慮到PPMA對體系粘度影響.本文在考察PPMA對蒙脫土分散的影響時選用了兩種不同分子量的PPMA,一種對體系的粘度影響不大,另一種分子量非常低,結(jié)果表明,當(dāng)PPMA對體系的粘度影響不大的時候,PPMA的量越多,蒙脫土的分散效果越好,但是如果PPMA的分子量過低,加大PPMA的用量反而不利于蒙脫土的分散. 在考察了空氣氛圍中輻照劑量對聚丙烯交聯(lián)行為的影響基礎(chǔ)上,本文進(jìn)一步研究了蒙脫土對聚丙烯輻照交聯(lián)行為的影響:在低

5、劑量電子輻照下,蒙脫土促進(jìn)的體系交聯(lián);隨著輻照劑量的加大,蒙脫土開始阻礙體系交聯(lián),這是因為蒙脫土的片層結(jié)構(gòu)阻礙了聚丙烯分子鏈之間的接觸,使得聚丙烯分子的交聯(lián)受到了影響. 在上述研究的基礎(chǔ)上,本文通過模壓發(fā)泡的方法對聚丙烯的發(fā)泡性能進(jìn)行了探討.隨著發(fā)泡劑含量的增加,高熔體強度聚丙烯泡孔結(jié)構(gòu)越細(xì)密均勻,彎曲模量和彎曲強度逐漸降低,當(dāng)發(fā)泡劑含量增加到一定程度后,泡孔變得越來越大,這是因為聚丙烯的熔體強度己經(jīng)承受不住如此大的熔體壓力和表