咪唑基離子液體對聚丙烯結(jié)構(gòu)控制與高性能化研究.pdf

1、聚丙烯(PP)的高性能化一直是高分子領(lǐng)域的研究熱點。離子液體(ILs)具有“零”蒸汽壓、高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性等特性,是一種新型環(huán)境友好型介質(zhì),也是一種潛在的功能性高分子材料助劑。本文采用常規(guī)咪唑基離子液體(Imi-ILs):溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑鹽([C12MIM][Br]),溴化1-十八烷基-3-甲基咪唑鹽([C18MIM][Br])和功能性Imi-ILs:氯化1-十四烷基-3-羧甲基咪唑鹽([C14CIM][Cl])、氯

2、化1-磷酸乙酯-3-甲基咪唑鹽([TCEPMIM][Cl])、1-乙氧基乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([EOEMIM][BF4])以及1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([AOEMIM][BF4])分別與等規(guī)聚丙烯(iPP)進行共混,研究Imi—ILs在iPP中的分散性及與iPP的相容性；考察Imi-ILs對iPP熔融過程及冷卻過程中鏈段運動及其結(jié)構(gòu)演化過程的影響；同時研究其對iPP力學(xué)性能、耐熱性能及抗靜電性能的影響,以期實現(xiàn)對i

3、PP結(jié)晶相、無定形相與相態(tài)結(jié)構(gòu)的控制與高性能化。
　　 主要研究結(jié)果如下:
　　 1.[C12MIM][Br]添加量在3phr以下時,與iPP相容性較好,在冷卻過程中誘導(dǎo)iPP生成α晶和β晶,但成核效率較低,能夠?qū)PP實現(xiàn)增塑并提高iPP的抗沖擊性能、熱穩(wěn)定性和抗靜電性能。
　　 與[C12MIM][Br]相比,相同添加量的[C18MIM][Br]和iPP的相容性更好,表明其分子與iPP大分子鏈間作用力較強,因

4、此增塑作用明顯,并賦予iPP較高的耐抗沖擊性能,同時提高iPP的熱穩(wěn)定性和抗靜電性能。[C18MIM][Br]能夠誘導(dǎo)iPP生成a晶,但成核效率較低。
　　 2.(C14CIM][Cl]添加量在5phr以下時,與iPP相容性好,能夠促進iPP生成a晶,且成核效率較高,增塑作用明顯,并提高了iPP的抗沖擊性能,對iPP熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能和抗靜電性能也有改善。
　　 與[C14CIM][Cl]相比,[TCEPMIM][Cl]

5、添加量在低于2phr時,其與iPP的相容性較好,[TCEPMIM][Cl]可以誘導(dǎo)iPP生成α晶,但成核效率低,對iPP增塑效果及抗沖擊性能的提高不明顯,卻可以顯著提高iPP的熱穩(wěn)定性,其起始降解溫度和最大分解速率溫度均有提高。iPP熱解后固體殘余質(zhì)量也較高。
　　 [EOEMIM][BF4]在iPP基體中分散相容性與[TCEPMIM][Cl]類似,僅在添加量低于2phr時,與iPP較好相容,但[EOEMIM][BF4]能夠誘導(dǎo)