高熔体强度聚丙烯的制备及模压发泡研究

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以聚丙烯(PP)为主体树脂,过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,研究了接枝单体1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、季戊四醇四甲基丙烯酸酯(PETMA)和三烯丙基异氰尿酸酯(TAIC)与PP在密炼机中的熔融接枝反应,扭矩行为和接枝率表明,随着单体用量的增加,接枝产物的最终扭矩值和接枝率均呈增大趋势。在实验范围内,PP-g-HDDA的最终扭矩值和接枝率均比PP-g-PETMA和PP-g-TAIC的大,得出三个单体的接枝效果的顺序为:TAIC<PETMA<HDDA。在选定HDDA为接枝单体的条件下,采用旋转流变仪、DSC和TGA考察HDDA对PP-g-HDDA流变性能和热性能的影响。流变性能分析结果表明,随着HDDA用量的增加,PP-g-HDDA低频处的储能模量增加,损耗角减小,复数粘度增大且剪切变稀明显,同时VGP和Han图和均发生了明显的变化,说明PP的主链上形成更多的支化和/或交联结构,PP-g-HDDA的力学性能得到提高。热性能分析结果表明:与空白PP相比,PP-g-HDDA的结晶温度和熔融温度升高,同时热稳定性在一定程度上也得到了提高。在以DCP为引发剂,HDDA为单体的体系中,研究RAFT试剂二甲基二硫代氨基甲酸锌(ZDMC)对PP熔融接枝过程中副反应的影响,并采用红外、DSC和旋转流变仪对改性PP进行性能测试。FTIR、扭矩行为,接枝率和凝胶率结果表明:ZDMC没有接枝到PP的主链上,而ZDMC的加入却提高PP-g-HDDA的最终扭矩值和接枝率,同时降低了体系中产生的凝胶,说明ZDMC参与了PP熔融改性过程,并起到调节接枝反应的作用,促进PP的主链上形成更多的长支链,抑制了交联结构的产生。流变性能分析结果进一步证实了ZDMC的加入,抑制了PP的降解反应,使PP的主链上形成了更多的长支链。最后,以DCP为引发剂,HDDA为接枝单体,ZDMC为RAFT试剂,通过一步法模压发泡成型的方法,研究ZDMC对接枝改性PP发泡性能的影响,并对发泡样品的泡体结构和表观密度进行测试。实验结果表明:ZDMC的加入可以获得具有独立泡孔结构,较高泡孔密度和发泡倍率的泡沫材料。
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