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聚乙烯(PE)是五大通用塑料之一,具有优良的电绝缘性、耐低温性、易加工成型和足够的力学性能,以及优异的化学稳定性和介电性能,已被广泛应用于制作薄膜、泡沫制品、管材、电线电缆绝缘料等,其产量和用量居各合成树脂之首。但是PE的熔点低,易蠕变、耐热性较差等,大大限制了它的应用范围,因此对其进行改性一直是PE应用和理论研究的重要课题。对PE进行交联改性可以明显提高PE的拉伸强度、冲击强度、抗蠕变性及耐热性能等,而又几乎不损坏原有的其他性能。本文选择过氧化二异丙苯(DCP)作为交联剂,在低于PE熔点的温度下,采取扩散的方法使DCP均匀扩散进入PE切片内部,并在160℃以上使PE发生交联反应,制备了交联PE。具体来说,主要开展了以下几个方面的工作:1.采用搅拌共混法,在80℃下使DCP扩散进入PE切片内部。通过DSC测试,分析了扩散时间与DCP分解放热量之间的关系。采用菲克扩散模型描述了DCP在PE的扩散过程,揭示了DCP在PE中的扩散过程符合零级扩散方程。2.通过DSC测试方法对DCP在PE切片内部的热分解过程进行研究,应用Arrhenius方程描述了DCP在PE切片内部的热分解反应动力学,确定了DCP在PE中的热分解按一级反应动力学进行,计算了反应动力学参数,频率因子lnA约为35～40,表观活化能E约为150～160 KJ/mol。根据等温条件下反应程度与时间的关系,得出可通过调节DCP组分含量及温度范围控制DCP交联PE反应的方法。3.采用DSC测试方法对交联PE的非等温结晶行为和结晶动力学进行了研究。结果表明,交联PE的结晶温度明显降低,Avrami指数n介于3.2～4.2之间,说明纯PE和交联PE的结晶过程可能同时存在均相成核和异相成核,并且随着DCP含量的增加而增加,交联PE的结晶速率常数Z_c明显大于纯PE,与n呈相同变化趋势。4.DCP交联反应在PE分子链之间形成了化学交联点,对PE及交联PE进行DMA测试的结果表明,DCP的交联作用使交联PE的储能模量有所提高,样品的α松弛峰移向低温,并且峰形变宽,说明PE晶相中的运动单元趋于多元化,晶体结构的规整性受到破坏。DSC测试表明,经DCP交联后的PE样品的熔点和熔融热呈有规律的降低,说明DCP的交联阻碍了PE大分子链有序堆切,使结晶程度降低。