聚烯烴接枝N,N-二烯丙基三聚氰胺和纖維的制備及性能研究.pdf

1、聚丙烯、聚乙烯等聚烯烴作為目前應(yīng)用最廣泛的熱塑性聚合物材料，由于其非極性與半結(jié)晶性，一定程度地限制了其應(yīng)用范圍。通過對聚烯烴反應(yīng)擠出接枝改性，可在非極性的聚烯烴分子鏈上引入極性或功能性側(cè)基，賦予其特殊功能，大大拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。同時，熔噴紡絲法和共混紡絲法是制備聚合物微/納米纖維的重要途徑，進(jìn)一步為功能化聚烯烴材料的應(yīng)用提供了方法。
　　 本文在結(jié)合國內(nèi)外聚烯烴功能改性研究成果的基礎(chǔ)上，選擇熔噴用聚丙烯(PP)、低密度聚乙烯(LD

2、PE)和等規(guī)聚丙烯(iPP)三種有代表性的聚烯烴材料，以N，N-二烯丙基三聚氰胺(NDAM)為功能單體，采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行聚烯烴反應(yīng)擠出接枝改性，制備獲得了熔噴用聚丙烯接枝N，N-二烯丙基三聚氰胺(PP-g-NDAM)，低密度聚乙烯接枝N，N-二烯丙基三聚氰胺(LDPE-g-NDAM)和等規(guī)聚丙烯接枝N，N-二烯丙基三聚氰胺(iPP-g-NDAM)三種接枝聚烯烴共聚物。在此基礎(chǔ)上，采用熔噴紡絲法制備了PP-g-NDAM熔噴纖維，采用共

3、混紡絲法將乙酸丁酸纖維素(CAB)與LDPE-g-NDAM，CAB/iPP-g-NDAM體系熔融擠出，利用丙酮出去CAB后，獲得LDPE-g-NDAM與iPP-g-NDAM納米纖維。
　　 在PP-g-NDAM的研究中，利用紅外光譜表征了接枝反應(yīng)的發(fā)生，PP-g-NDAM的接枝率(GD)隨過氧化二異丙苯(DCP)用量增加先上升后下降，隨NDAM用量增加先快速上升而后緩慢上升;而PP-g-NDAM的熔體流動指數(shù)(MFI)隨DCP用

4、量增加表現(xiàn)為先下降后上升，隨NDAM用量增加出現(xiàn)小幅下降;同時，利用抗氧劑Irganox1010/Irgafos168復(fù)配體系很好地抑制了反應(yīng)擠出過程中PP的降解反應(yīng)，提高了PP-g-NDAM的熱穩(wěn)定性。與PP相比，PP-g-NDAM未發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，熔融溫度(Tm)略有下降，結(jié)晶溫度(Tc)明顯上升，且大幅度提高了熱穩(wěn)定性。以最佳原料質(zhì)量比制得的PP-g-NDAM熔噴纖維的平均直徑為3.1μm。熔噴織物的斷裂伸長率下降，透氣性上升。纖維

5、氯含量最高可達(dá)380μg/gPP-g-NDAM熔噴纖維，且氯漂可再生性較好。
　　 在LDPE-g-NDAM的研究中，利用紅外光譜表征了接枝反應(yīng)的發(fā)生，LDPE-g-NDAM的GD隨過氧化苯甲酰(BPO)用量增加先上升后下降，隨NDAM用量單調(diào)上升;而LDPE-g-NDAM的MFI隨BPO用量增加而下降，隨NDAM用量增加而上升;同時，利用液體石蠟、油酸很好地抑制了反應(yīng)擠出過程中的交聯(lián)反應(yīng)。與LDPE相比，LDPE-g-NDAM

6、的Tm略有下降，Tc小幅上升，且熱穩(wěn)定性變化不大。利用共混紡絲工藝制得的LDPE-g-NDAM納米纖維的平均直徑為486nm，活性氯含量最高可達(dá)350μg/gLDPE-g-NDAM納米纖維，且氯漂可再生性較好。
　　 在iPP-g-NDAM的研究中，利用紅外光譜表征了接枝反應(yīng)的發(fā)生，iPP-g-NDAM的GD隨著DCP用量增加而上升，隨NDAM用量增加而上升;而iPP-g-NDAM的MFI隨DCP用量增加而明顯上升，隨NDAM用