聚丁烯1热塑性弹性体的制备和性能

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1、聚丁烯．1热塑性弹性体的制备和性能聚丁烯一1热塑性弹性体的制备和性能摘要聚丁烯．1热塑性弹性体(PB．TPE)是一种待开发的新型材料，该材料具有较好的韧性和优良的耐热蠕变性。本文以负载钛(TiCh／MgCl2)为主催化剂，Al(i．Bu)3或{Al(i．Bu)a／A1Et3)为助催化剂合成了PB．TPE，研究了其聚合规律。通过物理力学性能测试、PLM、IR、DSC等测试手段，分析了加工条件对PB．TPE的物理力学性能、结晶行为和聚合物形态结构的影响。研究了丁烯．1聚合动力学。通过反应挤出法合成了PB．TPE。采用{TiCl4／MgCl2．Al(i．Bu)3．A1Et3

2、)负载钛／复合铝催化体系，在500ml聚合瓶中研究了PB．TPE的聚合规律，考察了复合铝配比{Al(i．Bu)3／A1Et3)、聚合温度及反应时间对单体转化率、催化效率和聚合物结晶度的影响。结果表明：随舢(i．Bu)3比例的增多，转化率、催化效率和结晶度都呈现先升高后下降的趋势，当A1Et3／Al(i．Bu)3=25／75时，均出现极大值；随聚合温度的升高，转化率先增大后减小，在25℃聚合时转化率最高；随着反应时间的增加，转化率不断提高。在10L聚合釜中合成了PB．TPE，考察了两种铝剂的配比对PB．TPE结构与性能的影响。结果表明：随Al(i．Bu)3比例的增多，聚

3、合物的熔融焓(结晶度)、门尼粘度、拉伸强度、撕裂强度、硬度、密度均呈现先上升后下降的趋势，当A1Eta／Al(i．Bu)3=50／50时，均出现最大值；其滞后损失随Al(i．Bu)3比例的增多而逐渐减小。可以通过控制复合铝剂的比例来调节聚合物的相对结晶度，从而控制材料的性能。在低转化率范围内，研究了丁烯．1聚合釜聚合动力学，重点考察了催化剂浓度、聚合温度、氢气压力随反应时间的变化对单体转化率、聚合速率的影响。结果表明：在10。C～30℃范围内，本体聚合速率方程为Rp=696[Ti】[PH230一，表观活化能为46kJ／mol；溶液聚合速率方程为Rp=41[Ti][Bt

4、][Pro]o一，表观活化能为16kJ／mol。提高氢气压力可明显提高转化率和聚合速率。对PB．TPE的加工性能考察结果表明：PB．TPE需在室温放置10天以上才能进一步进行物理力学性能测试；适宜的模压温度为140．160℃；该材料反复加工达四次以上力学性能基本不变，是一种可以再利用的热塑性弹性体；Mult920是一种有效的成核改性剂，在PB．TPE中添加l份(质量份)时，能使PB．TPE的结晶速率和结晶度提高，晶粒尺寸显著减小，物理机械性得到明显改善。聚丁烯一1热塑性弹性体的制备和性能采用TiCl4／]VIgCl2．Al(i-Bu)3负载钛催化体系，通过本室自行设计

5、的反应挤出中试设备合成了PB．TPE，研究了聚合条件及工艺参数对单体转化率及PB．TPE的结构与性能的影响，并与10L聚合釜合成的PB．TPE进行了结构与性能的对比。结果表明：聚合釜本体法合成的PB．TPE的综合性能特别是力学性能优于反应挤出本体法合成的PB．TPE，分析原因是反应挤出聚合的合成条件并没有达到最优化。关键词：聚丁烯一1热塑性弹性体加工性能聚合动力学反应挤出聚合青岛科技大学研究生学位论文PREPARATIONANDPROPERTIESOFPOLYBUTENE．1THERMOPLASTICELASTOMERABSTRACTPB-TPEisanewmater

6、ialofhighimportancebecauseofacombinationofgoodtoughnessandcreep．PB-TPEwaspolymerizedwithTiCl4／MgCl2asthemaincatalyst，Al(i—Bu)3orAl(i—Bu)3-A1Et3ascocatalyst，andthepolymerizationruleswerestudied．Theeffectofprocessingconditionsonmechanicalpropertiesandcrystallizationbehavioursaswellasmorph

7、ologyofPB-TPEwerestudiedthebymechanicalpropertiesanalysis，PLM，DSC．Thekineticsofpolymerizationofbutene-1withTiCl4／MgChWasinvestigatedintherangeoflowconversion．Meanwhile，thePB-TPEWaspolymerizedbyreactiveextruder．Thepolymerizationrulesofpolybutene-1thermoplasticelastomer(PB—TPE)wi