第36卷第9期化工新型材料VoL 36 No 9208年9月NEW CHEMICAL MATERIALS綜迷與專論馬來酸酐接枝聚烯烴/尼龍共混合金的研究進(jìn)展侯茂奇揣成智田世雄(天津科技大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,天津300457)擠要概述了馬來酸酐接枝聚烯烴同尼龍共混合金的制備方法及目前最新的研究進(jìn)展關(guān)鍵詞馬來酸酐接枝聚烯烴,尼龍,共混合金Development of polyolefin grafting anhydride maleic acid /nylon blending alloyHou Maoqi Chuai Chengzhi Tian Shixiong(School of Material Science Chemical Engineering, Tianjin University of Science TechnologyTianjin 300457)Abstract The preparation and development of polyolefin grafting anhydride maleic acid/nylon blending alloy weretroducedKey words polyolefin-g-MAH, nylon, blending alloy目前,聚合物合金產(chǎn)業(yè)化已成為高分子材料工業(yè)的新產(chǎn)應(yīng)。研究人員最近通過球磨碾磨技術(shù)制備MAPP,考察了反業(yè)。馬來酸酐(MAH)可以接枝的聚合物很多,主要有應(yīng)時(shí)間、碾磨速率、循環(huán)碾磨方式、過氧化物的種類和濃度及EPR EPDM、PE、PP、ABS、SEBS,其中聚烯烴是馬來酸酐接馬來酸酐的濃度等因素。結(jié)果顯示,該MAPP主要含末端接枝改性中最常用的聚合物接枝方法有溶液法、熔融法、氣相枝型和橋式接枝型。與傳統(tǒng)的熔融混合方法相比,通過球磨法固相法輻照接枝等多種方法。尼龍(聚酰胺,PA)材料是碾磨方法得到的MAPP降解減緩相對(duì)分子質(zhì)量提高。這種在各個(gè)行業(yè)廣為使用的一種聚合物,其綜合性能較為優(yōu)良但新方法還具有較低的加工溫度及不溶解、能效高費(fèi)用低的優(yōu)韌性較差。隨著高分子材料高強(qiáng)超韌化的趨勢以及實(shí)際應(yīng)勢,因此,非常容易得到精制的產(chǎn)品用,對(duì)其韌性提出越來越高的要求,PA材料的低溫峽口沖擊2馬來酸酐接枝聚烯烴/尼龍共混物合金的強(qiáng)度迫切需要加以提高。國際上對(duì)于這個(gè)問題的研究一般是釆用彈性體增韌,可以更好的提高材料的韌性,但是解決好共制備混物組分之間的相容性問題十分關(guān)鍵。選用最多的增容劑是聚合物合金的制備技術(shù)發(fā)展迅速,主要的生產(chǎn)方法有以經(jīng)馬來酸酐接枝的聚合物,這種接枝反應(yīng)可以和共混過程下幾種:同時(shí)進(jìn)行也可以單獨(dú)進(jìn)行,相關(guān)的研究報(bào)道很多,廣泛地應(yīng)用(1)普通機(jī)械共混法。又稱物理混合法,其中包括粉料共于高分子共混物的增容上。同時(shí),現(xiàn)在的研究已不僅僅局限混溶液共混乳液共混、熔體共混。于用馬來酸酐接枝物改善PA的性能,國內(nèi)外也有文獻(xiàn)報(bào)道用(2)接枝共聚法。是聚合物單體b在聚合物A的主鏈上少量的PA來提高聚烯烴性能方面的研究。本文也將在這方發(fā)生聚合反應(yīng)的過程該法所制高分子合金仍是一個(gè)宏觀的面加以論述。物理共混聚合物體系。1馬來酸酐接枝聚烯烴的反應(yīng)方法(3)嵌段共聚法。該法嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)必須科學(xué)設(shè)計(jì)和嚴(yán)格控制,才能獲得所期望的卓越性能其合成工藝比較特殊在PE接枝馬來酸酐的反應(yīng)中,常選用過氧化二異丙苯(4)多層乳液共聚法。該法可以非常有效的生成極微細(xì)DCP)或者過氧化苯甲酰(BPO)作為引發(fā)劑。BPO引發(fā)溫度的聚合物乳化粒子。較低,但是其價(jià)格昂貴;DCP價(jià)格低廉,考慮到經(jīng)濟(jì)因素一般(5)反應(yīng)增容共混法。當(dāng)兩種聚合物熱力學(xué)相容性不良選擇DCP作為引發(fā)劑。將它們進(jìn)行物理寸由于共混產(chǎn)物形態(tài)的不均勻,其性馬來酸酐接枝改性聚烯烴主要采用熔融接枝和溶液接枝能中國煤化工進(jìn)兩聚合物組分之間的兩種方法,此外國外也有文獻(xiàn)報(bào)道馬來酸酐接枝PP的新方相容CNMHG法。該方法借助于球磨碾磨馬來酸酐,在PP上進(jìn)行接枝反這秤刀是平代以后開發(fā)的一種特殊方基金項(xiàng)目:天津市自然基金資助項(xiàng)目(04361281)作者簡介侯茂奇男,主要研究方向:聚合物加工化工新型材料第36卷法,所得高分子合金為互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物( Interpenetrating Poly指利用帶官能團(tuán)的共混組分在共混過程中就地形成接枝或嵌ner Networks,PN).PN技術(shù)發(fā)展很快該類高分子合金品段共聚物在共混物相界面起增容作用。二是反應(yīng)性相容劑種已有很多已較成熟,并投入市場增容,它至少能夠與共混組分中的一個(gè)發(fā)生反應(yīng),通過共價(jià)鍵(7)反應(yīng)擠出法。在雙螺桿擠出機(jī)中,于進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的或離子鍵起增容作用。反應(yīng)型增容需要添加的反應(yīng)性高分子同時(shí)完成共混為該法的特點(diǎn)的量小且效果好,適用于新型高性能塑料合金的研制,且已被(8)動(dòng)態(tài)硫化法。此法最初用于橡膠類聚合物的共混,隨應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品中是當(dāng)前增容技術(shù)的新方向后推廣到各種熱塑性彈性體與樹脂的合金化。其實(shí)質(zhì)是在硫Markham r l等研究了凝聚作用對(duì)PA6/LDPE體系分散化劑或交聯(lián)劑的存在下,于熔融混煉共混中,在均勻混合分散相終態(tài)結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)果表明,決定分散相最終相態(tài)的只是的同時(shí)進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)而形成高分子合金單個(gè)顆粒的形變。在PE分子鏈上引人酸酐基團(tuán)如馬來酸酐(9)分子復(fù)合法。這是一類使剛性棒狀聚合物成分子狀后再與PA6熔融共混,這些活性基團(tuán)可與PA6末端的氨基實(shí)分散于另一柔性聚合物連續(xù)相中的方法,由于很少量分散相現(xiàn)反應(yīng)增容,提高兩相界面粘接力,改善共混性能。程鳳梅、就可以使基體聚合物的強(qiáng)度和彈性模量產(chǎn)生飛躍,因而自創(chuàng)石宏仁等探討了 LDPE-R-MAH/PA6共混物的流變性能10始以來倍受人們重視。并同LDPE/PA6共混物作了對(duì)比。研究結(jié)果表明: LDPE-g(10)各種技術(shù)綜合利用的方法。近年來制造塑料合金MAH/PA6共混物熔體的流變行為符合假塑性流體的流動(dòng)已更多地重視各種生產(chǎn)方法的綜合利用因?yàn)檫@樣可更大程規(guī)律,其流變指數(shù)小,熔體黏度比 LDPE/PA6共混物高。Per度地起到提高材料性能的作用。notH等研究了通過共混制備雙連續(xù)結(jié)構(gòu)的PEPA6共混合目前文獻(xiàn)報(bào)道的大多采用反應(yīng)擠出的方法來制備共混物金。并通過電鏡照片、DMA拉伸試驗(yàn)等觀察了共混物的結(jié)構(gòu)合金10。以 MAH-g-PE/PA6共混物合金為例(見圖1)來進(jìn)和性能的改變。經(jīng)過接枝后的PE與PA6以80/20的比例行說明。共混反應(yīng)機(jī)理如圖2所示共混后達(dá)到雙連續(xù)結(jié)構(gòu),力學(xué)性能也有較大提高反應(yīng)擠4結(jié)語馬來酸酐接枝聚烯烴/尼龍共混物合金的制備解決了PA材料韌性較差的瓶頸,可以作為增容劑來使用。目前已經(jīng)開發(fā)出很多增容劑,有些已經(jīng)作為商業(yè)產(chǎn)品出售。今后的主要圖1 MAH-g-PE/PA6反應(yīng)擠出共混研究方向是用馬來酸酐接枝聚烯烴來改善聚烯烴的性能,這方面的研究已經(jīng)成為新的熱點(diǎn)。(CH-CH,)-CH-C10+HN-PA6一參考文獻(xiàn)[1]白景美,李樹材.聚乙烯熔融擠出接枝馬來酸酐的研究[J塑料,2005,34(2):53-55.[2]高忠良陳連周王潤珩.聚乙烯接枝馬來酸酐的研究[J(CH-CH2 ),-CH, -CH北工學(xué)院學(xué)報(bào),1995,24(2):926NH一PA6[3]馬衡,趙梓年.PA6/ UHMWPE-B-MAH的研究[]].塑料科技,20036:10.圖2 LDPE-g-MAH/PA6共混反應(yīng)機(jī)理[4]鄭現(xiàn)國李馥梅.高韌性尼龍6的研究與應(yīng)用[].中國塑料2002,16(9):173馬來酸酐接枝聚烯烴/尼龍共混物合金雙[5]王益龍陳常明等聚乙烯接枝馬來酸酐的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)研究連續(xù)相的形成[6]王偉,朱莉群. PE-g-MAH在PA6/HDPE塑料合金中增容作近年來國內(nèi)外對(duì)聚烯烴PA合金材料的研究重點(diǎn)主要用的研究[]高分子材料,1997,9(3):4-7圍繞在結(jié)構(gòu)和性能方面并且從用聚烯烴改性PA轉(zhuǎn)變?yōu)橛?]王益龍鄒曉天等.PA66與 PE-g-MA的擠出反應(yīng)及應(yīng)用門PA改性聚烯烴方面的研究,并已取得了很多成果。但距突破合成樹脂與塑料,200,17(4):4043.性進(jìn)展尚有一定的距離其主要原因是當(dāng)PA在共混物體系中8]劉少波,王國成,等.熔融法合成的 HDPE-8-MHA與PA6相含量較少(20%以下)時(shí),PA常以分散相形態(tài)存在于共混體系容性的研究[膠體與聚合物,201,19(4):23-25中,相疇粗大使之不能形成連續(xù)相。以PE/PA共混物合金為[9] R L Markhan. Introduation to Compatibilization of PolymerPolvm Technal. 1990, 10: 231.例合金的性能體現(xiàn)的仍是PE的性能,對(duì)PE的耐高溫性能中國煤化工MAH對(duì)LDPE/PA6共基本沒多少改善,力學(xué)性能也提高不大,達(dá)不到理想的效果,2002.3,23(1):43-45.由于PE/PA組分的相分離嚴(yán)重,反應(yīng)型增容技術(shù)的成功,為CNMHG[11]IvI, eu, vesuKu and properties of co-contin-PE/PA共混合金的研究發(fā)展打下了基礎(chǔ)。反應(yīng)型增容作為uous nanostructured polymers by reactive blending[].Nature一類重要的增容技術(shù),是當(dāng)前共混改性技術(shù)新的發(fā)展方向之2002,9(2):5458它包括兩個(gè)方面:一是共混組分間直接反應(yīng)而增容,主要收稿日期:200802-18