超臨界CO-,2-中γ射線預(yù)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(jī)溶劑、反應(yīng)溫度偏高和非接枝均聚物多且難以除去等問(wèn)題。 本論文結(jié)合丫-射線預(yù)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(shù)的優(yōu)勢(shì)，提出一種在較低溫度下對(duì)聚合物材料進(jìn)行整體化學(xué)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(chǎng)中輻照，整體高聚物材料將產(chǎn)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?qǐng)鐾馀c溶解在超臨界CO2中的單體進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)。由于超臨界CO2對(duì)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(nèi)部參與接枝反應(yīng)，達(dá)到整體接枝改性目的。接枝改性程度可以通過(guò)輻照劑量、接枝時(shí)間、溫度等實(shí)驗(yàn)參數(shù)來(lái)調(diào)控。成功實(shí)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(duì)聚丙烯、低密度聚乙烯和硅橡膠等聚合物膜的整體化學(xué)接枝改性。接枝過(guò)程中無(wú)需使用有機(jī)

3、溶劑，同時(shí)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(dòng)態(tài)接觸角測(cè)定等方法對(duì)接枝共聚物進(jìn)行表征。透射電鏡分析表明接枝聚合物鏈?zhǔn)且约{米尺寸均勻分布在整個(gè)改性聚合物基體中。DSC和XRD分析表明接枝聚合反應(yīng)主要發(fā)生在聚合物基體的無(wú)定型部分，而且接枝聚合物鏈也是無(wú)定型的。 針對(duì)大分子陷落自由基不穩(wěn)定，不易保存等缺點(diǎn)，將預(yù)輻射過(guò)氧化物接枝法與超臨界CO2溶脹聚合方法有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，提出了

4、超臨界CO2中大分子過(guò)氧自由基引發(fā)聚合物整體化學(xué)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(guò)氧自由基引發(fā)苯乙烯接枝反應(yīng)中的反應(yīng)時(shí)間、溫度、壓力和單體濃度對(duì)接枝率的影響。改性聚合物膜在各個(gè)層面碳含量分析表明：接枝聚苯乙烯鏈均勻分布在整個(gè)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(shí)驗(yàn)參數(shù)，容易對(duì)接枝過(guò)程進(jìn)行控制。改性聚合物膜內(nèi)、外層的紅外光譜和