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聚合物的表面改性在印刷、粘结、涂装、生物相容性等领域有相当重要的应用,随着对高分子应用的深入研究,材料表面性能已成为高分子材料研究中的一个重要领域。目前,已有化学处理、等离子体、辐射接枝等方法用于对聚合物表面改性,但目前的方法有的工艺比较复杂,难以控制反应条件,有的会使制品的成本增加,使这些方法的工业化受到一定程度的限制。共混改性作为一种简单、方便的改性方式,将改性剂添加到聚合物中,通过这些改性剂迁移到聚合物表面来达到使其表面改性的目的,是一种有发展前途的表面改性方式。 本文首次采用自由基共聚的方式,将具有极性链段的单体与非极性链段的长链烯烃共聚,制备了一种新型的具有两性活性的表面改性剂,将其添加到聚丙烯中使其达到表面改性的目的。本文详细考察了影响聚丙烯表面改性效果的一系列因素,包括改性剂的分子量大小、改性剂的添加量、改性表面所处的环境等对表面改性效果的影响从中发现:当改性剂的分子量处在6000—10000左右,改性效果较为明显。实验还发现:要改性的聚合物表面所处的环境不同,表面改性的效果也有很大的差别,对接触角的测定表明含有两性改性剂的聚合物表面,改性效果取决于要改性的表面所处的环境,当试样表面与环境接触后,表面中某一组分会优先排列在表面使两界面之间的张力最低,使系统在平衡后达到一种最低自由能状态。为了验证表面改性效果的好坏及其影响因素,实验中分别采用了红外光谱、接触角测定、表面光电子能谱、扫描电镜等测试方法对改性效果进行了描述和表征。 另外,为了使极性链段富集在聚合物的表面,本文通过熔融接枝的方式制备了马来酸酐化的聚丙烯,首次将其添加到纯聚丙烯中作为共混用表面改性剂,此聚合物粘度与纯聚丙烯相比,明显下降,由于低粘组分在加工过程中容易形成包覆高粘成分的芯壳结构,因此,马来酸酐化的聚丙烯较易富集在纯聚丙烯表面,使其达到表面改性的目的。在实验中固定了马来酸酐的用量,在保持有效接枝率的情况下,通过控制引发剂的数量来达到控制马来酸酐化聚丙烯粘度的目的。PP及PP—MAH两种熔体在不同剪切速率下的粘度可以通过毛细管流变仪来确定。