聚丙烯接枝物及其应用
多单体固相接枝改性聚丙烯及其应用研究的开题报告
多单体固相接枝改性聚丙烯及其应用研究的开题报告一、选题背景随着材料科学技术的不断发展，聚合物材料已经成为了现代工业中不可或缺的一部分，广泛应用于各个领域。
聚丙烯是一种重要的聚合物材料，具有良好的物理、化学性质，广泛用于汽车零部件、医用器械、塑料制品等领域。
但是聚丙烯本身也存在一些缺陷，如耐热性、抗氧化性、抗静电性等方面的不足，限制了其广泛应用。
为了解决这些问题，研究人员开始进行聚丙烯改性研究。
多单体固相接枝改性聚丙烯是一种新型的聚丙烯改性方法，其通过在聚丙烯链上接枝不同的单体，使得聚丙烯具有了更多的性能，同时能够实现多种单体的接枝，达到多功能化的效果。
因此，多单体固相接枝改性聚丙烯具有广阔的应用前景。
二、选题意义1.促进聚丙烯材料的改性聚丙烯是一种普遍应用的聚合物材料，但其性能存在着一定不足，限制了其应用。
多单体固相接枝改性聚丙烯是一种新型的改性方法，其能够增强聚丙烯的耐热性、抗氧化性、抗静电性等方面的性能，从而促进聚丙烯材料的改性。
2.提高聚丙烯材料的多功能性多单体固相接枝改性聚丙烯能够实现多种单体的接枝，从而实现聚丙烯的多功能化。
这对于聚丙烯材料应用的广泛性有着十分重要的意义。
3.促进聚丙烯材料在汽车、医疗等领域的应用多单体固相接枝改性聚丙烯能够增强聚丙烯的性能，从而使其在汽车、医疗等领域得到更广泛的应用，具有重要的经济和社会意义。
三、研究内容和方法1.研究内容本研究的主要内容是通过多单体固相接枝改性的方法改性聚丙烯，并对其进行性能测试，探究多单体固相接枝改性聚丙烯的最佳改性条件，同时还将研究多单体固相接枝改性聚丙烯的应用。
2.研究方法采用自由基引发聚合的方法，在聚丙烯链上接枝不同的单体，制备出多单体固相接枝改性聚丙烯材料，并通过各种性能测试手段评估其性能。
在获得最佳改性条件的基础上，进一步探究多单体固相接枝改性聚丙烯的应用。
四、预期研究成果和意义1.预期研究成果(1)成功制备出多单体固相接枝改性聚丙烯材料；(2)评估多单体固相接枝改性聚丙烯的性能；(3)获得多单体固相接枝改性聚丙烯的最佳改性条件；(4)探究多单体固相接枝改性聚丙烯的应用。
聚丙烯水相接枝马来酸酐反应及产物应用的研究的开题报告
聚丙烯水相接枝马来酸酐反应及产物应用的研究的开题报告题目：聚丙烯水相接枝马来酸酐反应及产物应用的研究1. 研究背景及意义聚丙烯作为一种广泛应用的合成聚合物，在塑料、纺织、医疗、包装等领域都有着重要的应用。
然而，由于其两亲性较低，在一些应用中需要更好的表面活性和亲水性。
因此，对于聚丙烯进行功能化改性，制备性能更优异、多样化的材料，具有重要的研究意义和应用价值。
马来酸酐是一种常见的反应单体，具有良好的亲水性和化学活性。
将马来酸酐接枝在聚丙烯上，可以增加聚丙烯的表面活性和亲水性，从而拓展其应用范围。
然而，由于聚丙烯的疏水性，其水相接枝反应比较困难，需要寻找合适的反应条件和方法。
因此，本研究旨在探究聚丙烯水相接枝马来酸酐反应的最优条件，并对其产物进行表征和应用研究，为制备高性能、多功能的聚丙烯材料提供新的思路和方法。
2. 研究内容与方法本研究的主要内容包括：（1）寻找聚丙烯水相接枝马来酸酐反应的最优条件，包括反应温度、反应时间、单体用量、引发剂用量等参数的影响。
（2）对接枝产物进行表征，包括峰值表征、红外光谱分析、核磁共振分析等。
（3）评价接枝材料的性能，包括表面活性测定、亲水性测定、抗菌性能测定等。
本研究将采用以下方法：（1）聚丙烯水相接枝马来酸酐反应的实验设计和操作，通过响应面法等方法寻找最优反应条件。
（2）对接枝产物进行峰值表征、红外光谱分析、核磁共振分析等表征方法，确定接枝产物的结构和化学组成。
（3）评价接枝材料的性能，包括表面活性测定、亲水性测定、抗菌性能测定等方法，探究其性能与聚丙烯、马来酸酐、引发剂等因素的关系。
3. 预期研究结果与创新点本研究预期能够得到以下研究结果：（1）掌握聚丙烯水相接枝马来酸酐反应的最优条件，实现高效制备接枝材料。
（2）得到具有一定结构和化学组成的接枝产物，并对其进行系统表征。
（3）探究接枝材料的性能与制备条件、结构、化学组成等因素的关系，为接枝材料的设计和应用提供理论依据和实验支持。
聚丙烯熔融接枝
聚丙烯熔融接枝甲基丙烯酸甘油酯
这次使用的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)是一 种双官能团的接枝单体。GMA的环氧基团具 有很高的反应活性,可以与氨基或酯基反应,可 将其与PP的接枝物作为PP与其它高分子合金 体系的相容剂。
1
原料及设备
带有半频哪醇休眠基的甲基丙烯酸甘油酯 （PGMA-BPH ） 二甲苯 ,丙酮，甲酸 ,均为分析纯。 PP ,多孔型 PA6 , 用前于 80 ℃常压干燥 24 h 设备： Brabender塑化机
PP-g-PGMA 的形成机理 可能如图所示。 上式中 R 代表自由基 (1)RΙ自由基的产生
(2)大分子自由基的形成
(3)自由基转移 (4)RⅢ的断裂 (5)(6)(7)自由基偶合
3
产物的纯化
将 1 g 反应产物加入装有 30 mL 二甲苯的圆 底烧瓶中 ,加热回流约 1 h 至完全溶解 ;然后在 搅拌下缓慢倒入丙酮中 ,丙酮与二甲苯的体积 比为 6∶1 ,搅拌 1 h ,未反应的低聚物溶于丙酮 中 ,纯 PP 和接枝PP(PP-g-PGMA) 沉淀出来 ; 抽滤 ,将沉淀物于 50 ℃下真空干燥 24 h ;为确 保除去未反应低聚物 ,可将干燥后产物在索氏 抽提器中再抽提 20 h ,然后于 50 ℃下真空干 燥至恒重，得到制品。
2
接枝物的制备
聚丙烯酸树脂的用途
聚丙烯酸树脂的用途
一、聚丙烯酸树脂的用途
1、涂料：聚丙烯酸树脂作为涂料，可以制造出耐久性和抗腐蚀性比较强的涂料，广泛应用于金属和木材表面的涂覆，也可以用作涂料表面润湿剂。
2、塑料：因其具有良好的耐候性和抗腐蚀性，聚丙烯酸树脂可以用于制造塑料管道、塑料容器等塑料制品。
3、防水防潮材料：聚丙烯酸树脂属于不燃材料，可以用作防水防潮材料，可以用来保护室内电气线路，墙体，地面等。
4、接枝剂：聚丙烯酸树脂可以用作木材的接枝剂，可以增加木材的耐久性和抗腐蚀能力。
5、海绵材料：聚丙烯酸树脂可以制成海绵材料，用于衬垫、噪音控制等，具有良好的吸音和隔声效果。
6、护具：聚丙烯酸树脂属于耐候材料，可以用作防护服，用于保护工人免受有害因素的影响。
二、聚丙烯酸树脂的优势
1、聚丙烯酸树脂是一种环保性能良好的聚合物材料，热稳定性和抗氧化性能都很好，不易发生降解，环境污染小。
2、聚丙烯酸树脂具有很强的耐候性，耐酸碱性，耐抗大气和污染物的腐蚀，使得涂料更加耐用。
3、聚丙烯酸树脂具有良好的柔韧性，可以根据有关应用需要进行成型，具有优异的可塑性。
4、聚丙烯酸树脂可以很容易地混合添加其他物质，以增强其功能性能，例如可以增加防火性能、耐摩擦性等。
5、聚丙烯酸树脂混合的填充材料可以增加涂料的抗衰老性，使其具有较长的使用寿命。
6、聚丙烯酸树脂本身具有不燃性，在一定程度上能够阻燃，有效地提高涂料的防火性能。
聚丙烯接枝反应
摘要研究了用固相接枝法对聚丙烯(PP)进行三单体AA/MAH/St接枝改性技术。
由于聚丙烯是非极性聚合物，其亲水性、染色性、粘接性以及与其它极性聚合物和无机填料等的相容性都很差，很大程度上限制了聚丙烯的进一步推广应用。
接枝改性是扩大聚丙烯应用面的一种简单而又行之有效的方法。
本实验通过使用丙烯酸(AA)、马来酸酐（MAH）、苯乙烯（St）对接枝反应时间、反应温度、引发剂用量、界面剂用量、单体用量对接枝率的影响进行研究，通过测定不同条件下产品的接枝率，找出了影响接枝率的主要因素，对接枝工艺条件进行了优化。
实验对单体单接、双接、三接进行了研究，并且通过熔片、红外IR等方法对接枝产物进行了表征，实验结果分析表明三单体接枝产物在性能上要优于其他两种方法。
关键词：聚丙烯；固相接枝；改性；三单体AbstractThe three monomers AA/MAH/St grafting technology by solid-grafting method of polypropylene (PP) was researched in this paper.Because PP was non-polar, and its hydrophilicity, dyeability, adhesion were poor. Also, the compatibility with other polar polymers and inorganic fillers was weak. Therefore, these shortcomings limited PP to further application largely. Appropriate polarity of the chain was introduced to molecular chain of PP, by using the reaction and the polarity of the chain not only improve their performance deficiencies but also add a new nature, so expanding the application by grafting Polypropylene is a simple and effective way. Acrylic acid (AA)， maleic anhydride (MAH), styrene (St) were used in this experiment. By studying reaction time, temperature, initiator concentration, solvents and the amount of grafting monomer to measure grafting rate of product under the different conditions and identify the main factors of impaction of graft, the last optimizing graft process.Single-access, dual-access and the three were studied in laboratory, by melting tablets, infrared IR and other methods to characterize products of grafting experimental results show that tri-monomers graft product is better than others in performance.Key words：polypropylene;solid grafting; modification; tri-monomers目录第1章概述 (1)1.1聚丙烯简介 (1)1.2聚丙烯接枝机理 (2)1.3聚丙烯接枝改性方法 (3)1.4聚丙烯固相接枝的影响因素 (8)1.5 固相聚丙烯接枝的应用 (10)第2章实验部分 (12)2.1 实验原料及仪器 (12)2.2 实验步骤 (13)2.3表征 (14)第3章结果与讨论 (15)3.1 单接时反应条件对接枝率的影响 (15)3.2 双单体时反应条件对接枝率的影响 (19)3.3 三单体时反应条件对接枝率的影响 (21)3.4 红外分析 (27)结论 (29)参考文献 (28)致谢 (31)第1章概述1.1聚丙烯简介聚丙烯（PP）是目前产量及用量仅次于聚乙烯（PE）的第二大塑料品种，近年来全球PP生产能力已突破4000万吨。
聚丙烯接枝马来酸酐的研究
聚丙烯接枝马来酸酐的研究聚丙烯接枝马来酸酐是一种重要的功能材料，具有广泛的应用前景。
本文将围绕聚丙烯接枝马来酸酐的研究展开，从合成方法、物化性质和应用领域等方面进行探讨。
一、合成方法聚丙烯接枝马来酸酐的合成方法主要有两种：化学合成和辐射引发合成。
化学合成主要通过将丙烯与马来酸酐在一定条件下进行共聚反应得到。
该方法操作简单、成本低廉，适用于大规模生产。
然而，该方法合成的产物分子量较低，分子结构较不规则，限制了其在某些领域的应用。
辐射引发合成是利用辐射源诱导丙烯和马来酸酐共聚反应。
该方法可以获得高分子量、分子结构较规则的产物，具有更好的性能和更广泛的应用前景。
但辐射源的选择和剂量的控制对合成产物的质量和产率有着重要影响，需要精确控制实验条件。
二、物化性质聚丙烯接枝马来酸酐具有良好的热稳定性、溶解性和吸水性。
其热稳定性主要取决于聚丙烯主链和马来酸酐侧链的结构。
较高的热稳定性使其能够在高温条件下进行加工和应用。
溶解性方面，聚丙烯接枝马来酸酐在水中具有良好的溶解性，可以形成高分散度的溶液，便于进一步加工。
吸水性方面，聚丙烯接枝马来酸酐具有较高的亲水性，可以吸附水分子，形成水凝胶。
这种性质使其在生物医学、涂料和纺织等领域具有广泛的应用。
三、应用领域聚丙烯接枝马来酸酐在多个领域具有广泛的应用前景。
1. 生物医学领域：聚丙烯接枝马来酸酐可以作为药物缓释材料，通过控制其溶解度和降解速度，实现对药物的缓慢释放，提高药物疗效和减少毒副作用。
此外，聚丙烯接枝马来酸酐还可以用于制备人工骨骼和修复组织等方面。
2. 涂料领域：聚丙烯接枝马来酸酐可以用于制备具有优异性能的水性涂料，具有良好的附着力和耐腐蚀性能，同时还能提高涂料的流变性能和稳定性。
3. 纺织领域：聚丙烯接枝马来酸酐可以用于改性纤维的制备，通过将其接枝到纤维表面，改善纤维的亲水性和染色性能，提高纤维的耐久性和舒适性。
4. 环境领域：聚丙烯接枝马来酸酐可以用作水处理剂，通过与水中的污染物发生化学反应或物理吸附作用，实现对水质的净化和处理。
聚丙烯接枝马来酸酐的研究(一)
聚丙烯接枝马来酸酐的研究(一)聚丙烯接枝马来酸酐研究报告研究背景•聚丙烯（PP）是一种常见的聚合物材料，具有良好的物理和化学性质。
•马来酸酐（MA）是一种可用于接枝反应的活性单体。
•聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g-MA）可以通过将马来酸酐与聚丙烯反应而得到。
研究目的•了解聚丙烯接枝马来酸酐的合成方法。
•探究聚丙烯接枝马来酸酐的性质及应用领域。
•分析聚丙烯接枝马来酸酐在聚合物材料领域的潜在应用价值。
合成方法•熔体混合法：将聚丙烯和马来酸酐加热混合，发生接枝反应。
•溶液法：将聚丙烯溶解于合适的溶剂中，加入马来酸酐进行反应，随后脱溶剂得到产物。
性质研究•物理性质：聚丙烯接枝马来酸酐具有类似聚丙烯的物理性质，如熔点、拉伸强度等。
•化学性质：聚丙烯接枝马来酸酐中的马来酸酐基团可以与其他官能团发生反应，如与胺反应形成酰胺键。
•表面性质：聚丙烯接枝马来酸酐的表面含有极性基团，使其在界面上具有优异的粘接性能。
应用前景•功能性聚合物材料：聚丙烯接枝马来酸酐可作为改性剂，提高聚合物的性能，如增强聚合物的粘附性、耐溶剂性等。
•界面改性剂：聚丙烯接枝马来酸酐可作为界面活性剂，用于聚合物共混体系的制备。
•降解材料：通过聚丙烯接枝马来酸酐的结构调控，可以制备出具有可控降解性能的聚合物材料。
结论•聚丙烯接枝马来酸酐是一种重要的功能性聚合物材料。
•聚丙烯接枝马来酸酐具有良好的物理、化学性质以及各种应用前景。
•未来的研究方向可包括进一步探究聚丙烯接枝马来酸酐的合成方法和结构调控，以及在特定应用领域的深入研究。
以上为《聚丙烯接枝马来酸酐研究报告》的简要内容，具体内容请参阅完整报告。
聚丙烯辐射接枝改性及其应用
性结 晶型 ，难 以与极性 聚合 物 或无 机 增强 填充 材料相
容 。因此 Ｐ Ｐ力 学性 能差 、尺 寸 稳 定 性 不佳 、热 变形
温 度低 、抗老化 性能 不 良，同时亦 由于 Ｐ Ｐ缺乏 极性 ， 分 子链上 缺少功 能基 团 ，使 得 Ｐ Ｐ的亲 水性 、染 色性 、
行业 得到 了广 泛应 用 。 然 而 ，Ｐ Ｐ由 于其 分 子 为 非极
１ 辐 射 接 枝 的 方 法
１ １ 共辐 射 接枝 法 ．
Hale Waihona Puke 共 辐 射接 枝法 中 ，主 干聚合 物 和接 枝单 体 在射 线 作用 下都 生成 活 性 自由基 ，既有 主 干 聚合 物和 接 枝单 体 的接枝 共 聚物 生 成 ，也 有 接 枝单 体 的 均 聚 物 产 生 。 因此 ，共 辐射 法 对 接枝单 体有特 殊 要求 ，否则 易 生成 均 聚物 。该法 的优 点 是 自由基 利 用 率 高 ，工 艺 简 单 ， 单体 对 高分 子材 料有 辐射 保护 作用 （ 相 接枝 除外 ） 气 。
是将 不 溶但 能溶 胀 在单体 中的 固体 聚合 物溶 胀 后 ，除
去 多余 单体 ，然 后 对溶胀 聚合 物 进行 辐 射 ；而 后 者是
将 固体 聚合 物 在液 相单 体或 其溶 液 中浸 渍后 ，再 对 聚 合 物进 行 辐射 。气 相接 枝法 其优 点是 ：辐射 能 主 要被 主干 聚合 物所 吸 收 ，接 枝 单 体 的 均 聚 物 生 成 量 极 少 ， 单 体利 用 率 高 ，工 艺 简单 ，便 于连 续 生产 。气相 接 枝
乙烯基吡啶4vppp薄膜上辐射接枝23环氧丙基甲基丙烯酸酯pp纤维其成本低质量轻高拉伸强度耐腐蚀耐磨性及弹性回复性好等优点在无纺布地系使得接枝率有了明显提高磷酸化反应随反应时间毯装饰织物衣料和工业用过滤织物土工布领域的增加而增大达到30获得广泛的应用
聚丙烯塑料合金的接枝方法
聚丙烯合金是指由聚丙烯材料与另外一种或多种高分子材料构成的复合体系。
该体系把不同高分子材料的有利性能相结合，实现优异性能互补，从而满足不同用途的需要。
制备PP合金的方法按形成的复合体系中不同高分子链之间是否有化学键而分为两大类，即化学方法和物理方法。
物理方法主要是指机械共混。
化学方法主要有指接枝改性。
实际上，随着技术的发展，在合金制备过程中常常同时伴有化学反应和物理变化。
接枝方法。
接枝是把彼此不相容的分子链在侧枝上连在一起，形成一种新型聚合物，该聚合物通常具有两种链的均聚物的综合性能。
聚丙烯接枝方法主要有熔融接枝法、溶液接枝法、光引发和辐射接枝法、高温热接枝法以及固相接枝法等。
熔融接枝法是聚丙烯在其熔融温度之上（190-230℃），于挤出机或密炼机中完成，该方法不需要回收溶剂；溶液接枝是把聚丙烯放进溶剂中进行接枝，一般温度较低（115-140℃），该方法须回收溶剂；光引发接枝是将聚丙烯膜或纤维用芳香酮处理，经紫外光照射形成氢过氧化物，然后在还原剂作用下与乙烯基接枝单体反应，生成接枝聚合物；辐射接枝是聚丙烯在高能射线照射下产生自由基，自由基再与接枝单体反应生成接枝聚合物，自由基再与接枝单体反应生成接枝聚合物；固相接枝是在110-120℃的较低温度下，将粉状聚丙烯加到反应器，并加入接枝单体及添加剂，可制得接枝聚合物。
通过对PP进行接枝改性，提高PP与其他聚合物的相容性，并改变PP由于大分子非极性带来的种种缺陷，使其染色性、粘接性、抗静电性以及机械性能等得到改善。
如齐鲁石油化工公司树脂研究所使用连续玻璃纤维增强PP预浸带作为一种新技术，新材料，为改善PP非极性聚合物和极性玻璃纤维间的界面亲和力，先将马来酸酐（MAH）接枝到PP上，使PP带有极性基团，形成接枝物PP-g-MAH（南京塑泰），然后将该接枝物作为第三组分加入到聚丙烯/玻璃纤维（PP/GF）复合体系中，经测试发现接枝物的加入提高了带材的弯曲强度。
聚丙烯的接枝改性方法
聚丙烯(PP) 在五大通用树脂中发展历 史最短、增长最快。PP具有良好的力学性 能、电性能、化学性能等，且其价格低廉， 故被广泛应用于日常生活、工农业和军事 等许多领域。
PP接枝改性就是在PP分子中引入其他 基团，既可赋予 PP某些特殊功能，又能很 好地保持 PP的优异特性。
1、PP常用的接枝方法
未来展望
聚丙烯接枝改性是扩大聚丙烯使用范围 的一条重要途径，是聚丙烯工程塑料化的 一种重要方法，但聚丙烯目前的各种接枝 改性方法还存在着各自的弊端，如对环境 不友好、后处理困难、降解严重、难以工 业化生产等种种不足，相对而言，固相接 枝和超临界技术是比较有前途的接枝改性 方法，但如何使这些方法能适用工业化生 产的需要是科研工作者急需解决的问题。
但是由于反应高温使副反应( 交联或降 解) 严重，PP严重降解，接枝率也较低，对 材料性能有严重的负面影响，且对于挥发 性的单体适用性不佳。另外，残余的未反 应单体对产物会产生不良影响。
1.3 、悬浮接枝法
悬浮法接枝PP是在不使用或只使用少量 有机溶剂的条件下，将PP粉末、薄膜或纤 维与接枝单体一起在水相中引发反应。
该法不但继承了溶液法反应温度低、 工艺及设备简单、PP降解程度低、反应易 控制等优点，而且产物后处理简单，也相 对环保。悬浮溶胀接枝法避免了固相接枝 过程中较高反应温度下存在的PP降解、产 品发黄、接枝物粘连等问题。
1.4 、固相接枝
固相法是20世纪90年代新兴的一种制备 改性聚烯烃的方法。它是将PP粉末直接与 适量的单体、引发剂以及其他适当的助剂 接触直接反应。反应温度一般控制在聚烯 烃软化点以下(100 ～130 ℃)，常压反应。
但是，此方法所用的溶剂量大，需要蒸 馏分离，产物也必须从溶剂中分离并进行 干燥。过程麻烦且溶剂往往有毒，故操作 费用高，环境污染严重，已经逐渐被淘汰。 但对于实验室研究，由于其简便易行( 在普 通玻璃仪器中即可实现)，仍有一定应用价 值。
聚丙烯酸钠接枝淀粉
聚丙烯酸钠接枝淀粉聚丙烯酸钠接枝淀粉是一种重要的高分子材料，其广泛应用于制造各种商品、家居用品、建筑材料以及仿生材料等领域。
该材料由于其良好的机械性能、生物相容性以及可降解性等优良特性，已经成为许多行业中不可或缺的一部分。
聚丙烯酸钠接枝淀粉的制备方法较为简单，主要通过将聚丙烯酸钠与淀粉在新增剂的催化下进行化学反应而得。
该材料的接枝率、分子量以及特殊结构可通过改变反应条件、溶剂组成以及聚丙烯酸钠与淀粉的比例等因素进行调控。
在商业应用方面，聚丙烯酸钠接枝淀粉常被用作可降解塑料制品的基材。
该材料可通过热压、注塑、挤出等现代加工方法来制备多种规格、形状和密度的产品，如一次性餐具、垃圾袋、购物袋和吸管等。
由于其可降解的特性，其废弃物在自然环境中更容易被分解，对环境压力有所减轻。
在医疗领域中，聚丙烯酸钠接枝淀粉也发挥着重要作用。
如根据医疗需求，该材料可以通过不同的制造工艺制备外科手术用的缝合丝、人工骨头、人工关节以及全身麻醉药物等，使得医疗设备更加安全、舒适。
聚丙烯酸钠接枝淀粉在建筑材料领域也具有广泛的应用前景。
该材料可制备各种功能性建筑材料，如隔音墙板、耐火材料、防水材料等。
此外，该材料在建筑透气膜的制备中具有较大应用潜力，可有效地提高建筑材料的透气性，降低建筑表面的水汽压差。
综上所述，聚丙烯酸钠接枝淀粉是现代化学材料的一种重要代表。
其广泛的应用与优良的特性是该材料在实际应用中得以大规模生产和开发的主要原因。
随着对该材料研究的深入，人们对其各方面性能的理解将会越来越深刻，从而为其更广泛的应用领域创造更多的机会。
聚丙烯纤维表面接枝及其吸附性能的研究
２ Ｏ． ２ ０ｌ １
第 ４期
沈
阳
化
工
大
学
பைடு நூலகம்
学
报
Ｖｏ． Ｎｏ． １２４ ４ Ｄｅ ． ｃ ２０１ Ｏ
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｓ ＨＥＮＹＡＮＧ ＵＮＩ ＲＳ Ｔ ＯＦ ＣＨ Ｍ Ｉ ＶＥ ｌ Ｙ Ｅ ＣＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
文 章 编 号 ： １０ ４ ３ （ ０ ０ ０ ０ ３ ０ ０ ４— ６ ９ ２ １ ） ４— ３５— ６
本成熟 ， 但在固液反应体系中机械搅拌难 以使单
收 稿 日期 ： ２ ０ ０ ９—１ ２—１ １
基 金 项 目 ： 教 育 部 留学 归 国基 金 资助 ２ ０ ０８
作者简 介： 陈蕊 （９ ３一）， ， 宁沈阳人 ， １８ 女 辽 硕士研究生在读 ， 主要从事聚合物表面改性方面的研究．
聚 丙 烯 纤 维 表 面 接 枝 及 其 吸 附 性 能 的 研 究
陈 蕊 ， 赵常礼 ， 白明华 ， 李 甜
（ 阳 化 工 大 学 辽 宁省 高校 高 分 子 材 料 应 用 技 术 重 点 实 验 室 ， 宁 沈 阳 １０ ４ ） 沈 辽 １ １２
摘
要 ： 采 用超 声波促 进 化 学接 枝 法 ， 在水 相 悬浮 体 系 中将 甲基 丙烯 酸 （ Ａ） ＭＡ 接枝 到 聚 丙烯
体 和 引发 剂均 匀分 散 到 Ｐ Ｐ纤 维 表 面 ， 而 引起 从 接 枝率 较低 ． 本 文采 用 超声 波促 进化学 接 枝法 ， 以过 氧化
功 能高 分子 材料 吸附 是 除 去 水 中有 害重 金 属 最 有效 的方 法之 一 。Ｊ ． 聚丙 烯 （ Ｐ 纤 维 具 有 较 高 的 比表 面 积 、 Ｐ） 优
均聚和共聚以及接枝聚丙烯和无规聚丙烯区别应用
均聚和共聚以及接枝聚丙烯和无规聚丙烯区别应用均聚、嵌段共聚聚丙、接枝聚丙烯和无规聚丙烯性能区别聚丙烯(PP)分为均聚聚丙烯(PP-H)、嵌段(耐冲击)共聚聚丙烯(PP-B)和无规(随意)共聚聚丙烯(PP-R)，还有南京塑泰马来酸酐接枝聚丙烯。
那么到底各种PP 的优缺点、用途是什么呢?今天在这和大家分享一下。
1、均聚聚丙烯(PP-H)由单一的丙烯单体聚合而成，分子链中不含乙烯单体，因此分子链的规整度很高，因此材料的结晶度高、冲击性能较差。
为改善PP-H的较脆的问题，部分原料供应商也采用聚乙烯及乙丙胶共混改性的方法来提高材料的韧性，但却不能从本质上解决PP-H的长期耐热稳定性能优点:强度较好缺点:抗冲击性能较差(较脆)、韧性差、尺寸稳定性差、易老化、长期耐热稳定性能差用途:押出吹制级、扁纱级、注塑级、纤维级、吹膜级。
可用于打包带、吹瓶、刷子、绳索、编织袋、玩具、文件夹、电器用品、家庭用品、微波炉餐盒、收纳盒、包装纸膜辨别方式:火一烧拉开丝是扁形，拉得不长2.无规(随意)共聚聚丙烯(PP-R)由丙烯单体和少量的乙烯(1-4%)单体在加热、加压和催化剂作用下共聚得到的，乙烯单体无规、随机地分布到丙烯的长链中。
乙烯的无规加入降低了聚合物的结晶度和熔点、改善了材料的冲击、长期耐静水压、长期耐热氧老化及管材加工成型等方面的性能。
PP-R分子链结构、乙烯单体含量等指标对材料的长期热稳定性、力学性能及加工性能都有着直接的影响。
乙烯单体在丙烯分子链中的分布越无规，聚丙烯性能的改变越显着。
优点:综合性能好，强度高、刚性大、耐热性能好、尺寸稳定性好、低温韧性极佳(挠曲性好)，透明性好，光泽度好缺点:PP中性能最好用途:押出吹制级、薄膜级、注塑级。
管材、收缩膜、点滴瓶、高透明容器、透明家庭用品、一次性针筒、包装纸膜辨别方式:点燃后不发黑，能拉出很长的圆丝3.嵌段(耐冲击)共聚聚丙烯(PP-B)乙烯含量较高，一般为7,15%，但由于PP-B中两个乙烯单体及三个单体连接在一起的概率非常高，因此说明由于乙烯单体仅存在嵌段相中，并未将PP-H的规整度降低，因而达不到改善PP-H熔点、长期耐静水压、长期耐热氧老化及管材加工成型等方面的性能的目的。
接枝POE对PP增韧效果
聚丙烯(PP)是高等规度、大球晶聚合物，从而表现为耐寒性差、低温易脆断，改善PP的低温脆性是几乎是所有PP改性的关键问题。
实验选用马来酸酐接枝POE(ST-2)为增韧剂，研究了其增韧效果以及对拉伸、弯曲性能的影响。
由实验可知，接枝POE对PP增韧效果明显，随着接枝POE用量的增加，缺口冲击强度也逐步增加，其增韧机理符合银纹)剪切带机理:脆性基体内加入弹性体后，在外来冲击力作用下，弹性体可引发大量银纹，而基体则产生剪切屈服，主要靠银纹、剪切带吸收能量。
同时大量裂纹之间互相干扰，阻止裂纹的进步发展，从而改善了PP 的韧性。
聚丙烯酸接枝壳聚糖的合成及其药物控释应用
聚丙烯酸接枝壳聚糖的合成及其药物控释应用聚丙烯酸接枝壳聚糖是一种具有潜在药物控释应用的合成材料。
它以壳聚糖为主链，通过接枝聚丙烯酸，形成具有药物控释功能的材料。
本文将详细介绍聚丙烯酸接枝壳聚糖的合成方法以及其在药物控释领域的应用。
一、聚丙烯酸接枝壳聚糖的合成方法1. 壳聚糖的修饰首先，需要将壳聚糖进行修饰，引入反应活性的官能团，以便与聚丙烯酸进行反应。
常用的修饰方法有酯化、醚化、胺化等。
例如，可以通过酯化反应将壳聚糖修饰为羧酸根基。
2. 聚丙烯酸的接枝接下来，将修饰后的壳聚糖与聚丙烯酸进行接枝反应。
常用的反应条件包括加热反应、溶剂介导反应等。
通过这一步骤，聚丙烯酸被接枝到壳聚糖的主链上，形成聚丙烯酸接枝壳聚糖。
3. 接枝后的壳聚糖的表征接枝后的壳聚糖需要进行表征，以确定其结构和性质。
常用的表征方法有核磁共振（NMR）、红外光谱（IR）、凝胶渗透色谱（GPC）等。
二、聚丙烯酸接枝壳聚糖的药物控释应用1. 药物包埋聚丙烯酸接枝壳聚糖可以通过静电相互作用、主动吸附等方法将药物包埋在其结构中。
由于聚丙烯酸的特性，包埋在其中的药物可以实现有效控释。
2. 药物释放聚丙烯酸接枝壳聚糖具有药物释放的可控性。
根据材料的特性和药物的需要，可以调整聚丙烯酸的接枝密度、壳聚糖的修饰程度等参数，从而改变药物释放的速度和行为。
3. 控释机制聚丙烯酸接枝壳聚糖的药物控释机制包括扩散控释和酸碱控释。
在扩散控释中，药物从聚丙烯酸接枝壳聚糖结构中扩散出来，这取决于药物和材料的相互作用。
酸碱控释中，聚丙烯酸接枝壳聚糖的酸性官能团可以与药物的碱性官能团发生反应，从而实现酸碱响应的控释效果。
4. 应用领域聚丙烯酸接枝壳聚糖的药物控释应用广泛。
在肿瘤治疗中，可以将抗肿瘤药物包埋在聚丙烯酸接枝壳聚糖纳米粒子中，通过靶向输送，实现肿瘤细胞的选择性杀伤。
在慢性病治疗中，药物的长效控释可以减少用药频率和剂量，提高疗效，并降低不良反应。
此外，聚丙烯酸接枝壳聚糖还可应用于组织工程材料、人工骨骼材料等领域。
聚丙烯固相接枝法概述
聚丙烯固相接枝法概述固相接枝法是20世纪90年代兴起的一种制备改性聚烯烃的方法。
它是将PP粉末直接与适量的单体、引发剂以及其他适当的助剂接触直接反应。
反应温度一般控制在聚烯烃的软化温度一下（100℃～130℃），常压反应。
与其他接枝方法相比，固相接枝法有许多显著优点：反应时间短，成本低，PP降解少，接枝效率高，接枝率高，不使用溶剂或使用少量有机溶剂作为表面活性剂，溶剂被PP表面吸收，后处理简单，没有环境污染，结合了溶液法和熔融法的优点，克服了二者的缺点，高效节能有着良好的发展前景。
1 PP固相接枝机理PP接枝机理实质上是自由基反应，有引发剂分解或其他形式产生的自由基取代PP上的α氢，生成PP大分子自由基，再与接枝单体反应生成PP接枝物，同时，初级自由基也直接引发单体聚合，单体的低聚物自由基再与PP大分子链自由基发生耦合终止，接枝到PP分子上的可以是单个分子，也可以是低聚物。
接枝体系通常由PP 树脂、接枝单体、引发剂及其他助剂构成。
与熔融接枝相比，固相接枝机理研究起步比较晚，但两者的机理有相似之处。
不同之处为熔融接枝处于高温状态，PP这类聚烯烃容易发生β大分子剪切，大分子链降解严重。
而固相接枝温度通常在100℃～120℃，特别是多单体固相接枝，由于给电子体和受电子体形成了电子转移络合物以稳定自由基，能够有效地减少β大分子剪切。
PP固相接枝具体反应过程为：接枝单接枝单体和引发剂经过搅拌扩散到聚丙烯的表面和微孔隙内被聚丙烯颗粒的非晶相区域所吸附，随着吸附量的增加，单体在PP非晶相区的孔隙的扩散达到饱和状态同时引发剂受热，分解产生了初级自由基。
在初级自由基的作用下，单体接枝到聚丙烯主链上，最后链终止并对接枝后产物进行纯化。
2 PP固相接枝的影响因素2.1 引发剂的影响引发剂又称自由基引发剂，指一类容易受热分解成自由基（初级自由基）的化合物，可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合反应，也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。
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聚丙烯接枝物及其应用
摘要：聚丙烯(PP)是一种应用范围很广的塑料，它的接枝物具备许多优异的性能，如相对密度小、无味、耐食油、耐腐蚀性优良，电性能和化学稳定性好，耐热性高、刚性和硬度较高，其屈服强度、拉伸强度、表面强度及弹性模量较优异，并具有突出的耐应力开裂性和耐磨性，其制品具有无毒、无味、光泽好等优点，并且价格低、产量大。
关键词：聚丙烯接枝物改性应用
聚丙烯是一种分子链规整性极高的非极性聚合物，其耐热性、低温韧性、注塑成型尺寸稳定性以及与其它高聚物的相容性差，给聚丙烯及其合金材料的制备和应用带来了极大的困难和限制。
因此如何提高聚丙烯的极性，并使其带有反应活性较高的官能团，改善注塑制品成型尺寸稳定性就成为了一个非常重要的课题。
聚丙烯改性方法多种多样，总体上可划分为化学改性和物理改性。
物理改性是通过改变聚丙烯材料的高层次结构，已达到改善材料性能的目的。
物理改性主要包括共混改性、填充改性、复合增强、表面改性等。
化学改性主要是改变聚丙烯的分子链结构，从而改进材料性能。
化学改性主要包括：共聚、接枝、交联、氯化、氯磺化等。
目前关于PP接枝改性的常用方法有溶液接枝、熔融接枝、辐射接枝、光引发接枝、高温热接枝、气相接枝、悬浮接枝、固相力化学接枝等。
1. 溶液接枝
溶液接枝方法的研究起始于60年代初，使用甲苯，二甲苯、氯苯等作为反应介质在液相中进行，聚烯烃、单体、引发剂全部溶解于反应介质中，体系为均相，反应在较低温度下进行，介质的极性和单体的链转移常数对接枝反应的影响很大。
此法副反应少，PP降解程度低，未反应单体易除去，接枝率相对来说也比较高，但技术要求高，需要使用大量溶剂，聚合物分离、溶剂回收过程麻烦，费用高，而且环境污染严重。
2. 熔融接枝
熔融接枝是研究最多的一种接枝方法，反应温度在PP熔点之上(190-230℃)，常用单或双螺杆挤出机和密炼机等完成反应特别是双螺杆的巨大剪切力和自净能力大大增大了PP熔体的比表面积，有利于传质，使PP与接枝单体迅速充分地混和，保证接枝率和接枝产物的均匀性，反应时加入一些含氮、磷、硫的有机化合物可在一定程度上抑制聚合物的降解反应。
此法具有操作简单，无需回收溶剂、可以工业化连续生产等优点，但有两大缺陷:(l)反应温度高，高温和自由基引发剂使PP降解严重(2)未反应的单体、引发剂残留在产物中难以除去，阻碍了接枝共聚物功能的发挥，影响进一步加工应用，且设备投资大，接枝率低。
3.辐射接枝
辐射接枝聚合是用电子加速器产生的高能量电子或60Co放射产生的中子射
线照射PP引发反应，产生活性自由基，自由基再与单体反应生成接枝聚合物的一种接枝聚合方法。
其接枝反应的速率取决于辐照剂量的大小。
此法接枝效率高，反应时间长，但技术尚未成熟，而且设备价格不菲，生产成本高，到目前还未实用化。
4. 光引发接枝
光引发接枝聚合是将PP膜或纤维用芳基酮处理后，经紫外光室温下空气中照射形成氢过氧化物，然后在还原剂的作用下与乙烯基单体反应生成接枝共聚物。
5. 悬浮接枝
悬浮接枝聚合是九十年代才发展起来的一种新型接枝共聚技术，它是将PP 粉粒与单体一起在水相中进行引发反应，反应前通常在较低温度下使聚合物和单体接触一定时间，而后升温反应。
其优点是工艺比较简单，温度低且易控制，无溶剂回收问题，在反应中若单体能溶胀聚合物则有较好的接枝率。
此法不仅可以克服通常的固相接枝反应容易出现的物料粘结、搅拌和传热不均等缺点，还可以在很大程度上克服PP在反应过程中的降解现象，产物后处理也比较简单。
6. 固相力化学接枝
固相力化学接枝法运用高分子在应力作用下化学反应的基本原理，利用应力作用使PP降解产生大分子自由基，在固态下引发单体接枝共聚。
反应在借鉴中国传统石磨的构思和结构所设计制造的磨盘型力化学反应器中进行，将一定配比的PP/马来酸酐混合均匀加入到磨盘形反应器中，在一定静压力、温度(10℃~30℃)、转速、碾磨次数等条件下制备。
此法具有反应温度低、无需引发剂、催化剂和溶剂、空气介质、简便节能、接枝率容易控制，易于实现工业化等，为PP高性能化提供了新的途径。
7.聚丙烯接枝物的应用主要在以下四个方面：
7.1 增溶剂
二种或二种以上聚合物共混体系大部分高聚物热动力学不相容，可以加入嵌段或接枝共聚物作为增溶剂以改善聚合物间的不相容性，加人的共聚物集中在界面中或与共混物中的一种或两种高聚物反应，提高界面的黏附力和形态稳定性。
PP接枝物充当增溶剂使PP与其他极性聚合物共混体系，两相间界面张力减小，界面黏接力增大，从而提高共混体系力学性能。
目前PP接枝物作为共混物的研究很多，常用于PP/PA、PP/PS、PP/SBS、PP/PVC等等。
另外，PP接枝物也可以用于其它聚合物共混体系。
方治齐等人用MAH、St双单体固相接枝即制备相容剂PSM，研究了PSM在PP/滑石粉/聚氨酯弹性体(TPU)体系中的应用。
PSM 与PP相容性好，而自制的在滑石粉表面原位合成的TPU为带有端羟基的梳形结构，TPU上的羟基与PSM上的马来酸酐发生半酚化反应，产生化学键合，有效
地解决了极性弹性体TPU与PP相容性显著的问题。
同样，采用极性单体接枝的极性共聚物可作为偶联剂，可提高PP/无机填料体系的强度。
大部分无机填料是亲水性物质，而极性单体接枝后的PP，亲水性得到一些改善，使得二者的相容性得到提高。
这些无机填料主要是云母、硅灰石、高岭土、二氧化硅、碳酸钙、蒙脱土、凹凸棒石等，还有一些增强纤维，如玻璃纤维、木质纤维、碳纳米管等。
7.2 制备高熔体强度聚丙烯(HMSPP)
非晶的聚合物(如ABS、PS)在较宽的温度范围内存在类似橡胶弹性的区域，而半结晶的聚合物聚丙烯则没有。
因此，聚丙烯不能在较宽的温度范围内进行热成型。
同时，聚丙烯的软化点与熔点接近，当温度高于熔点后，其熔体强度和熔体的黏度急剧下降，导致热成型时制品壁厚不均，挤出、涂布、压延时出现边缘卷曲、收缩，挤出发泡时泡孔塌陷等问题，通过接枝聚合可得到性能较为稳定的HMSPP，采用化学自由基引发剂在聚丙烯骨架上自由基位置接上丙烯、乙烯、苯乙烯等第二单体，从而获得一定支化度的聚丙烯聚合物。
7.3 在涂料方面的应用
童身毅等人，采用溶液氯化方法，对固相接枝制得的PP-g-MAH进行氯化反应，制得氯含量为30%-55%的氯化改性等规聚丙烯(MCPP)。
将MCPP树脂配制成涂料，用作金属和聚丙烯塑料表面的底漆。
金属表面的底漆粘度、干燥时间、柔韧性、耐冲击性、硬度等涂料性能较好，划圈法附着力达到1级。
聚丙烯塑料表面的底漆外观均匀、无硬块，漆膜外观平整透明，耐水性、耐酸碱性等均达到一定要求，具有很好的漆膜性能。
MCPP树脂可广泛用于印刷油墨和涂料等。
7.4 分离膜
Chan等人利用等离子体引发2-乙基丙烯酸酚(2-HEA)和MAA或AA接枝PP 多孔膜，接枝膜上吸附了三种水，即冻结结合水、非冻结水和自由水，他们研究了各种水含量与膜接枝率的关系。
接枝上亲水层的聚丙烯可制备用于水-乙醇混合物完全蒸发分离的溶胀膜。
接枝后，即基材的孔径和空隙率发生变化。
膜上接枝的亲水性基团越多，非冻结水的量(WNF)就越大，而WNF与水-乙醇的分离因子线性相关。