過氧化二異丙苯交聯(lián)聚乙烯的制備及研究.pdf

1、聚乙烯(PE)是五大通用塑料之一,具有優(yōu)良的電絕緣性、耐低溫性、易加工成型和足夠的力學(xué)性能,以及優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和介電性能,已被廣泛應(yīng)用于制作薄膜、泡沫制品、管材、電線電纜絕緣料等,其產(chǎn)量和用量居各合成樹脂之首。但是PE的熔點(diǎn)低,易蠕變、耐熱性較差等,大大限制了它的應(yīng)用范圍,因此對(duì)其進(jìn)行改性一直是PE應(yīng)用和理論研究的重要課題。對(duì)PE進(jìn)行交聯(lián)改性可以明顯提高PE的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、抗蠕變性及耐熱性能等,而又幾乎不損壞原有的其他性能。本文

2、選擇過氧化二異丙苯(DCP)作為交聯(lián)劑,在低于PE熔點(diǎn)的溫度下,采取擴(kuò)散的方法使DCP均勻擴(kuò)散進(jìn)入PE切片內(nèi)部,并在160℃以上使PE發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),制備了交聯(lián)PE。具體來說,主要開展了以下幾個(gè)方面的工作:
　　1.采用攪拌共混法,在80℃下使DCP擴(kuò)散進(jìn)入PE切片內(nèi)部。通過DSC測試,分析了擴(kuò)散時(shí)間與DCP分解放熱量之間的關(guān)系。采用菲克擴(kuò)散模型描述了DCP在PE的擴(kuò)散過程,揭示了DCP在PE中的擴(kuò)散過程符合零級(jí)擴(kuò)散方程。
　

3、　2.通過DSC測試方法對(duì)DCP在PE切片內(nèi)部的熱分解過程進(jìn)行研究,應(yīng)用Arrhenius方程描述了DCP在PE切片內(nèi)部的熱分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué),確定了DCP在PE中的熱分解按一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行,計(jì)算了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù),頻率因子lnA約為35~40,表觀活化能E約為150~160KJ/mol。根據(jù)等溫條件下反應(yīng)程度與時(shí)間的關(guān)系,得出可通過調(diào)節(jié)DCP組分含量及溫度范圍控制DCP交聯(lián)PE反應(yīng)的方法。
　　3.采用DSC測試方法對(duì)交聯(lián)PE的非等

4、溫結(jié)晶行為和結(jié)晶動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,交聯(lián)PE的結(jié)晶溫度明顯降低,Avrami指數(shù)n介于3.2~4.2之間,說明純PE和交聯(lián)PE的結(jié)晶過程可能同時(shí)存在均相成核和異相成核,并且隨著DCP含量的增加而增加,交聯(lián)PE的結(jié)晶速率常數(shù)Z_c明顯大于純PE,與n呈相同變化趨勢。
　　4.DCP交聯(lián)反應(yīng)在PE分子鏈之間形成了化學(xué)交聯(lián)點(diǎn),對(duì)PE及交聯(lián)PE進(jìn)行DMA測試的結(jié)果表明,DCP的交聯(lián)作用使交聯(lián)PE的儲(chǔ)能模量有所提高,樣品的α松弛峰移