聚丙烯塔填料的表面接枝聚合研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:LinChu41
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本论文以流延聚丙烯膜(CPP)为基材,丙烯酸(AA)为单体,采用二步法和悬浮固相接枝法对CPP/AA体系进行研究,考察了各种反应条件对接枝率的影响规律,以及接枝率对膜表面亲水性能的影响。在此基础上实施PP塔填料的接枝聚合,从而改善塔填料表面的润湿性能。 二步法指先经光还原把引发基团引入CPP膜表面,然后再将CPP膜放入单体溶液中,在热活化下进行接枝。实验发现,以醋酐为溶剂的反应体系所得接枝率明显好于以水为溶剂的体系;接枝率随光敏剂(二苯甲酮)浓度、单体浓度增大而增加;提高反应温度,可使接枝率明显增大;接枝后的CPP膜表面亲水性明显改善,如接枝率为3.5%时,水接触角由最初的81°降低到40°;较少接枝率时可促进结晶。 本课题采用的悬浮固相接枝法也分为二步,先是引发剂过氧化二苯甲酰在CPP膜上的吸附,再是CPP膜上的热接枝聚合。实验结果表明,引发剂溶剂选用甲苯所得接枝率最高;延长膜在引发剂溶液中的浸泡时间,升高其浸泡温度,均可提高接枝率;接枝率随引发剂用量增加呈先上升后下降的趋势;单体浓度和反应温度对接枝率的影响也非常明显;随着接枝率增大,CPP膜表面的水接触角不断下降,表明膜表面润湿性能得到了改善;交联和接枝对结晶和热行为产生影响。 填料环形状复杂,紫外光照射不到有些表面,使二步法受到限制,因此采用悬浮固相接枝法。将CPP膜的固相接枝条件应用于塔填料,北京化_[大学硕士学位论文得到接枝率很低。实验发现,经过预热溶胀处理的填料,接枝效果明显增强;升高溶胀温度、延长热溶胀时间,接枝量相应增大;升高反应温度、延长反应时间,接枝量增加,至1小时左右以后接近平缓;接枝后塔填料即的表面润湿性能得到了显著改善,如接枝率达9.8%时,水接触角由85“降到37“。 用紫外可见分光光度计证实C即膜表面发生了光还原反应;用红外光谱仪(FT IR)鉴定了C即膜上接枝物的存在;用扫描电镜观察了接枝前后的PP膜表面形态,空白膜表面平滑,而接枝膜表面呈颗粒状凹凸形态;用测厚仪测得接枝率增加,CPP膜厚度变厚;用X射线衍射仪和DSC研究了即接枝前后的热行为和晶态结构。
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