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反应挤出作为聚合物反应性加工的一种技术,把聚合物的化学反应和聚合物的挤出加工有机结合成一个完整的连续过程,是一门方兴未艾的边缘学科。本文介绍了反应挤出技术的原理以及设备、反应动力学、传热方程等。采用反应挤出技术制备PP-g-MAH,并将其成功应用到改性聚丙烯中。 用齐鲁石化公司生产的聚丙烯T30S,通过理论分析以及试验选择出接枝单体MAH,考察单体用量对PP-g-MAH性能的影响;通过对引发剂分解温度、活化能以及接枝过程DSC曲线的分析,选择引发剂DCP,考察引发剂用量对PP-g-MAH性能的影响;用正交实验法得出合理配方以及加工工艺条件;研究了设备对挤出反应的影响。结果表明,螺杆长径比大的啮合型同向旋转双螺杆挤出机的反应效果最好;用偏光显微镜、DSC和WAXD分析其晶态性能,发现聚丙烯接枝MAH(PP-g-MAH)后,熔点降低、结晶度和结晶温度有所提高,但接枝前后主链晶型没有发生根本变化;对PP-g-MAH的流变性能分析,结果表明,PP-g-MAH属于假塑性流体,随着剪切速率的增大,粘度下降,剪切应力增大,PP-g-MAH的假塑性比纯PP的弱,PP-g-MAH对温度变化不敏感,仅对剪切敏感,将其应用在高分子复合材料中有利于改善材料的加工性能。 分析产品的外观、密度、流动性能以及接枝率,并与国内外产品作对比,自行研制的产品已达到国内外同类产品的技术水平。 研究了PP-g-MAH在木纤维改性聚丙烯中应用。PP-g-MAH的流动性和接枝率对木纤维/聚丙烯复合材料的弯曲性能影响很大,PP-g-MAH有合适的流动性才能保证复合材料有很好的弯曲性能;加入PP-g-MAH后,复合材料的流动性提高、拉伸强度提高、断裂伸长率下降;随着PP-g-MAH用量的增加,弯曲强度逐渐提高,弯曲模量提高到一定值后,趋向平稳;冲击强度随着PP-g-MAH量的增加,先是提高,后迅速下降;单独使用PP-g-MAH比与其他表面处理剂并用的效果好;加入PP-g-MAH后,熔体的剪切应力和粘度稍有增大,但PP-g-MAH的量增加,体系的流变行为没有变化;这说明加入适量的PP-g-MAH,基体和填料的相容性得到改善,界面结合强度提高。从SEM照片上看,在不加PP-g-MAH的体系中,木纤维和聚丙烯两相比较明显,界面光滑。加入表面处理剂后,对改善两相界面基