咪唑基离子液体对聚烯烃结构与性能的影响

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应用所合成的离子液体与聚丙烯(PP)及线性低密度聚乙烯(LLDPE)熔融共混,制备出PP/咪唑基离子液体复合物和LLDPE/咪唑基离子液体复合物,并对复合物的结构与性能进行了表征与测试。在该实验中,测试了PP/咪唑基离子液体复合物和LLDPE/咪唑基离子液体复合物制品Rs和Rv的变化;利用POM和XRD研究了PP/咪唑基离子液体复合物和LLDPE/咪唑基离子液体复合物的晶体结构和形态的变化;采用TG和DSC对PP/咪唑基离子液体复合物和LLDPE/咪唑基离子液体复合物的热性能进行测定;采用DMA研究了PP/咪唑基离子液体复合物和LLDPE/咪唑基离子液体复合物的动态力学性能的变化;PP/咪唑基离子液体复合物和LLDPE/咪唑基离子液体复合物流动性能的变化也得到了测定;并运用SEM观察了咪唑基离子液体与聚烯烃基体相容性。研究结果表明,在PP中引入离子液体,使得PP球晶尺寸减小,同时离子液体也诱导了PP中α晶的生成。在添加相同份数(3.0份)时,离子液体及常用抗静电剂中C14-Br的抗静电性能最好,可使表面电阻率降到1.14×109Ω,体积电阻率降到1.37×109Ω·cm,其中C14-Br最佳添加量为3份。在材料PP中添加相容剂PP-g-MA不利于聚丙烯抗静电性能的提高。C14-Br擦洗前后表面电阻变化不大,可知它在基体PP中迁移性比较好,同时从SEM图可以看出C14-Br和PP的相容性比较好。离子液体可以提高PP的热稳定性,同时也提高了PP的力学性能,并降低了PP玻璃化转变温度,对PP基体起到了增塑的作用。离子液体C14-Br对LLDPE也具有抗静电性能。当离子液体添加量很低时(0.5份),就表现出很强的抗静电性能,当添加量为2.0份的时候,不仅抗静电性能比较好,而且受环境变化的影响比较小,达到一定的抗静电要求。随着离子液体添加量的增加,LLDPE晶体尺寸也有所增大。在相同降温速率下,加离子液体试样的起始结晶温度要比空白样略高。离子液体C14-Br对LLDPE的拉伸性能和冲击性能有一定的影响,在0.5份的时候出现拉伸强度增大,冲击。强度减小的现象,继续添加出现试样的拉伸强度逐渐减小,冲击强度逐渐增大的趋势,冲击强度的变化较明显,但是拉伸强度的减小幅度不大,只有当添加量大于3.5份时变化较明显。当离子液体C14-Br添加量很小,即0.5-2.0之间时,离子液体对LLDPE基体MI影响不大;当添加量增大到2.5份后,离子液体可以增加聚合物基体MI,而且随着其添加量的增加,MI也有增加的趋势,基体流动性变好,C14-Br起到了增塑的作用。
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