发泡聚丙烯粘接成型的研究.pdf

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1、学校代码10406分类号TQ320.66+9密级学号080080501009题目发泡聚丙烯粘接成型的研究作者许文英学科、专业材料物理与化学指导教师周建萍申请学位日期2011年5月学校代码：10406分类号：TQ320.66+9学号：080080501009南昌航空大学硕士学位论文（学位研究生）发泡聚丙烯粘接成型的研究硕士研究生：许文英导师：周建萍申请学位级别：硕士学科、专业：材料物理与化学所在单位：南昌航空大学答辩日期：2011年6月授予学位单位：南昌航空大学StudyofAdhesiveMoldingofExpandedPolypropyleneADissertation

2、SubmittedfortheDegreeofMasteronMaterialPhysicalChemistryByXuWenyingUndertheSupervisionofProf.ZhouJianpingSchoolofMaterialsScienceandEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,China06,2011摘要发泡聚丙烯(EPP)作为一种新型泡沫塑料，由于其具有许多十分优异的性能，如良好的抗震吸能性能、形变回复率高、很好的耐热性、耐化学品、耐油性和隔热性等，且其环境友好性优于其他泡沫材料，近些年得到了

3、快速发展。目前EPP制品主要通过二次发泡和模塑工艺制备，存在生产周期长、设备投入大、模具结构复杂、设计要求高、维护困难，而且对工艺参数要求非常苛刻等缺点，严重阻碍了EPP制品在众多企业，特别是中小企业产品中的广泛应用，因此急需开发一种简单易行的新的成型工艺，以满足市场对EPP制品的需要。针对这一现状，本文提出采用简单的粘接成型工艺来代替传统的模塑工艺的新思路。主要的研究内容和结论如下：1.采用铬酸氧化、低温乳液包覆法对发泡倍率为40（简称EPP1）的EPP进行表面处理，采用SEM、XRD、TG、FTIR等测试手段对改性EPP1进行了表征，研究结果表明：采用铬酸浸渍处理EPP

4、1时，处理温度45℃，时间60min，铬酸溶液配比为：铬酸浓度K2CrO7:H2O:浓H2SO4=10:100:200时，EPP1表面粗糙度增加，表面产生了明显的缺陷、蚀坑；采用低温乳液包覆法处理EPP1，当水/单体为1:1，乳化剂用量为3%，引发剂用量为0.3%，BA/MMA比为3:1时接枝率最高。2.采用乳化固相接枝马来酸酐(MAH)对发泡倍率为10（简称EPP2）的EPP进行表面改性研究。探讨了单体用量、引发剂用量、反应时间及反应温度等因素对固相接枝反应接枝率的影响，并通过XRD、TG测试考察了接枝率对结晶度及热性能的影响。实验结果表明，接枝MAH最佳反应条件：MAH

5、用量为20%，BPO用量为0.6%，二甲苯用量为20ml，反应温度90℃，反应时间2h；通过FTIR、1H-NMR、XRD证实MAH确己接枝到EPP2链上形成EPP2-g-MAH接枝物；随着接枝率的升高，结晶度逐渐减小；随着接枝马来酸酐比例的增加，接枝物的耐热性增强。3.采用低温乳液聚合法制备了丙烯酸酯乳液胶粘剂，通过改变聚合温度、引发剂用量、各组分配比等因素对接枝率的影响，测试了其固含量、稳定性、粘接性能等，得到最优的合成工艺条件。实验表明：FTIR证实合成了丙烯酸酯乳液，最佳合成工艺是水/单体为1:1，引发剂用量为0.3%，BA/MMA比为6/4，反应温度为50℃，反应

6、时间为5h。4.环氧乳液胶粘剂的制备。考察乳化剂用量及高速剪切搅拌速度对乳液稳I定性的影响。实验表明：乳化剂用量为20%具有较好的稳定性，剪切搅拌速度越高，使乳液小分子剪切越小，乳液越稳定。5.丙烯酸酯乳液胶粘剂、环氧乳液粘接EPP1及EPP2成型的研究。考察表面改性方式、胶粘剂用量及增塑剂用量对EPP1粘接性能的影响，及接枝率、固化剂及环氧乳液用量对EPP2粘接性能的影响。结果表明，经铬酸处理及包覆丙烯酸酯胶EPP1都较未处理粘接性能增大，包覆丙烯酸酯胶粘接效果更好，密度、拉伸强度和断裂伸长率都随着胶量的增加而增加，增塑剂用量为4%较适宜；EPP2粘接成型随着MAH接枝率

7、的升高，拉伸强度也逐渐增大，随着环氧乳液用量的增加，拉伸强度逐渐增强；丙烯酸酯乳液粘接EPP1性能优异，环氧乳液粘接EPP2性能优异。关键词：发泡聚丙烯，粘接，表面改性，成型IIABSTRACTAsatypeofnovelfoamplastic,expandedpolypropylene(EPP)developsveryquicklyinrecentyearsduetoitsmanyoutstandingpropertieslikeexcellentanti-knockandabsorbedenergyproper