超臨界CO-,2-中γ射線預輻射高聚物的整體接枝改性.pdf

1、通用高分子材料如聚丙烯、聚乙烯的功能化接枝改性是改善其性能提高附加值的重要途徑之一。目前，最常用的溶液和熔融接枝方法存在諸如使用大量有機溶劑、反應溫度偏高和非接枝均聚物多且難以除去等問題。 本論文結合丫-射線預輻射聚合物形成的陷落自由基引發(fā)接枝聚合和超臨界CO2溶脹聚合技術的優(yōu)勢，提出一種在較低溫度下對聚合物材料進行整體化學接枝改性新方法。其基本路線是：將聚合物基體置于具有高穿透能力的γ-射線場中輻照，整體高聚物材料將產生較為均

2、勻并具有穩(wěn)定性的大分子陷落自由基。然后，在輻照場外與溶解在超臨界CO2中的單體進行接枝聚合反應。由于超臨界CO2對高聚物的溶脹作用，使得單體不僅在材料表面而且還滲透到材料內部參與接枝反應，達到整體接枝改性目的。接枝改性程度可以通過輻照劑量、接枝時間、溫度等實驗參數(shù)來調控。成功實現(xiàn)了苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、N-乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸β-羥乙酯等乙烯基單體對聚丙烯、低密度聚乙烯和硅橡膠等聚合物膜的整體化學接枝改性。接枝過程中無需使用有機

3、溶劑，同時還避免了接枝單體及其均聚物在改性聚合物材料中殘留。采用紅外光譜、元素分析、掃描電鏡、透射電鏡和動態(tài)接觸角測定等方法對接枝共聚物進行表征。透射電鏡分析表明接枝聚合物鏈是以納米尺寸均勻分布在整個改性聚合物基體中。DSC和XRD分析表明接枝聚合反應主要發(fā)生在聚合物基體的無定型部分，而且接枝聚合物鏈也是無定型的。 針對大分子陷落自由基不穩(wěn)定，不易保存等缺點，將預輻射過氧化物接枝法與超臨界CO2溶脹聚合方法有機地結合起來，提出了

4、超臨界CO2中大分子過氧自由基引發(fā)聚合物整體化學接枝改性新方法。以苯乙烯為模式乙烯基單體，探討了聚乙烯和聚丙烯在超臨界CO2中過氧自由基引發(fā)苯乙烯接枝反應中的反應時間、溫度、壓力和單體濃度對接枝率的影響。改性聚合物膜在各個層面碳含量分析表明：接枝聚苯乙烯鏈均勻分布在整個改性聚合物膜。較之前一種方法，本方法更容易操作，也易獲得高接枝率；接枝聚合物中未接枝均聚物低于5％：改變實驗參數(shù)，容易對接枝過程進行控制。改性聚合物膜內、外層的紅外光譜和