论文部分内容阅读
本文主要采用水相悬浮法和固相法两种不同方法制备了2-丙烯酰胺乙酸(AAAA)官能化聚丙烯(PP)。通过红外谱和核磁共振波谱对单体AAAA的结构进行表征，通过化学滴定法测试接枝样品的接枝率，通过DSC测试研究了接枝产物的结晶和熔融行为，采用Avrami法解析官能化聚丙烯等温结晶动力学参数以及采用Jeziorny法对非等温结晶参数进行处理，通过红外显微成像及偏光显微镜研究了接枝单体分布情况和聚丙烯的球晶形貌的变化。以丙烯酰氯和甘氨酸为原料，在碱性条件下合成单体AAAA，以过氧化苯甲酰为引发剂，乙酸乙烯酯为第二单体，采用水相悬浮接枝法制备2-丙烯酰氨乙酸官能化聚丙烯，通过研究单体配比、反应时间、过氧化苯甲酰(BPO)用量，确定聚丙烯接枝改性的最佳条件，即PP为2g，AAAA为1g，乙酸乙烯酯为1.1mL，BPO为0.04g，二甲苯为0.23mL，H2O为6mL，反应温度为95℃，得到了接枝率为6.8%的接枝产品。通过红外光谱分析确定单体已接枝到聚丙烯上，并通过化学滴定法测得了各接枝产物的接枝率。通过DSC对接枝样品的热性能进行表征，接枝后的聚丙烯与未接枝的聚丙烯相比，结晶和熔融行为发生变化，结晶温度提高了13~15℃，熔融温度降低了2~6℃。Avrami方程很好的描述官能化聚丙烯PP-AAAA/Vac的等温结晶行为，Avrami方程指数n都在2~3之间，说明纯聚丙烯和官能化聚丙烯PP-g-AAAA/St都是以异相成核为主，且结晶过程由成核控制。通过研究纯聚丙烯和官能化聚丙烯PP-g-AAAA/St的非等温结晶行为，表明降温速率对聚丙烯的结晶过程有着很大的影响。采用固相接枝法在聚丙烯上接枝了双单体AAAA和苯乙烯，最大接枝率可达到4.3%，其条件为PP为2g，AAAA为2g，苯乙烯为5.2g，BPO为0.67g，二甲苯6mL，N-N二甲基甲酰胺为2mL，反应时间为半小时，反应温度110℃，通过红外光谱分析证实单体已接枝到聚丙烯上，通过DSC测试，可以看出接枝产物结晶温度、熔融温度与纯聚丙烯相比均有显著变化。将纯聚丙烯和官能化聚丙烯PP-g-AAAA/St在不同的温度下进行等温结晶，研究发现，结晶温度越高，结晶速率越慢，这是由于聚丙烯的结晶过程受成核和晶体生长两方面的影响，结晶温度越高，聚丙烯分子链运动越剧烈，成核过程就越缓慢。采用Jeziorny法对非等温结晶参数进行处理，结果表明，纯聚丙烯开始结晶温度、结束温度和结晶峰温均比官能化聚丙烯高，说明聚丙烯结晶过程以异相成核为主，单体AAAA接枝到聚丙烯链上后，有助于提高聚丙烯成核速率。