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时间:2019-09-20
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1、反应型相容剂的合成及其对PE/PA6合金的增容作用泰盟.比尔德詹斯.怀尔德海恩西蒙.布伦奇利摘要:用乳液聚合的方法合成了St-MAH-GMA-AA四元反应型相容剂,以红外光谱测试对合成产物进行结构分析,并研究了相容剂制备过程中的影响因素以及相容剂对PE/PA6合金的力学性能和微观形貌的影响。结果表明,各单体均参加了反应,相容剂的加入可以提高合金的力学性能。关键词:乳液聚合;St-MAH-GMA-AA相容剂;PE/PA6合金;增容SynthesisofReactionCompatibilizerandItsCompatibilizationofPE/PA6Al
2、loyLIYu-hong1,ZHANGCheng-you2,WANGYong-hui1,LIUJun-long*1(1CollegeofTextileandMaterials,DalianUniversityofTechnology,Dalian116034,China2ShenzhenPradeChemicalCo.LTD,Shenzhen,518049,China)Abstract:FourelementreactioncompatibilizerSt-MAH-GMA-AAissynthesizedbyemulsionpolymerizationmeth
3、od.Thestructureofproductwasanalyzedbyusinginfraredspectroscopy,andtheinfluencefactorsofcompatibilityofpreparingaswellasmechanicalpropertiesandmicrostructureofPE/PA6alloy.Theresultsshowthatthemonomersareparticipatedinthereactionandcompatibilizercouldimprovethemechanicalpropertiesoft
4、healloys.Keywords:emulsionpolymerization;St-MAH-GMA-AAcompatibilizer;PE/PA6alloy;compatibilization开发聚合物合金的关键问题是解决不同聚合物共混体系的相容性。而加入相容剂是最方便的手段,因此,相容剂的研究与应用成为发展聚合物合金的核心技术[1-2]。对于相容剂的研发,以前大多数集中在以树脂为基体进行熔融接枝,然后加入到和基体树脂相近的聚合物合金中[3]。这种方法存在接枝率低、单体转化率低等问题,因此,本文合成新型相容剂采用了乳液聚合的方法,该类方法的优点是环保且能
5、耗较低,可按分子结构设计制备产品,便于在实验室中进行合成和研发,也有利于工业化生产[4]。PE/PA6合金综合了PE和PA6的优良性能。一方面它可提高PE的耐老化性和阻隔性,另一方面它可降低PA6的高吸水性,改善加工性能。因此,PE/PA6合金广泛应用在汽车、机车、电子、电气械、纺织、体育用品、办公用品、家电部件等行业[5-6]。为了提高两者的相容性,以获得更高性能的PE/PA6合金,本文采用乳液聚合法,合成了一系列新型相容剂。将其加入到PE/PA6共混体系中,改善两者的相容性,从而提高其综合性能,对推广PE/PA6合金的广泛使用具有一定的意义。1实验部分1
6、.1原料及仪器设备原料:苯乙烯(St),天津市大茂化学试剂厂;马来酸酐(MAH)、丙烯酸(AA),天津市博迪化工有限公司;甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),北京燕化胜利工贸有限公司;聚乙烯(PE),中海壳牌石油化工有限公司,聚酰胺—6(PA6),新会美达DSM尼龙有限公司。仪器设备:傅里叶变换红外光谱仪(670NEXVS型),美国珀金埃尔默公司;扫描电子显微镜(JSM-6460LV型),日本电子;单螺杆挤出机,大连华太塑料机械有限公司;悬臂梁冲击试验机(UJ-40型),河北省承德市材料试验机厂;塑料注射成型机(HD-90F2型),大连华大机械有限公司。1.2乳
7、液聚合法合成St-MAH-GMA-AA共聚物相容剂聚合工艺采用半连续预乳化种子乳液聚合。首先将部分水和乳化剂加入预乳化釜溶解,然后缓慢加入混合单体预乳化30min。将1/3引发剂、全部碳酸氢钠、剩余乳化剂和水以及部分预乳液加入反应釜,待釜底出现蓝色荧光后开始滴加剩余的预乳化液和引发剂水溶液,滴加时间为3.0h,滴加完后保温2.0h,减压抽滤,烘干至恒重。将反应所得的粗相容剂在煮沸的去离子水和丙酮中洗涤3~4次,烘干后称重,得相容剂产品。1.3PE/PA6合金样条的制备将PA6树脂在100℃的烘箱中干燥12小时。将PE、PA6和相容剂按一定比例混合,然后加入到
8、单螺杆挤出机中使其充分熔融共混并挤出造粒。最后将PE
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