马来酸酐接枝物原理与特性

马来酸酐接枝物原理与特性

不同于物理共混增韧，马来酸酐接枝物兼具极性基团醛基和烯烃非极性链段，能够通过与聚合物、填料之间的化学键合，很好地实现强度和韧性的完美结合，具有广阔的应用前景。

概述

马来酸酐接枝物是一种以马来酸酐为单体，在合适的温度条件下与其他材料进行接枝而得到的聚合物。通常，接枝方法主要有溶液法、熔融法、辐射法和固相法等。其中，熔融法是最常用也是最重要的方法。

由于兼具马来酸酐提供的极性基团醛基和烯烃非极性链段，马来酸酐接枝物可被广泛应用于PA、PP和PE等材料的改性，电线电缆母料，木塑行业，包胶TPE以及热熔胶等行业，主要起偶联相容的作用。作用原理

在马来酸酐接枝物中，酸酐基团在高温和螺杆剪切的作用下，能够与极性基团（-NH2、-OH）发生广义的脱水反应并形成化学键，从而将不相容的极性和非极性物质进行化学偶联。

以马来酸酐接枝物增韧PA为例。PA具有优异的力学性能，但低

温下的韧性差，而烯烃具有良好的加工和低温韧性。然而，由于PA 属于极性聚合物，烯烃属于非极性聚合物，两者之间很难相容。此时，若采用马来酸酐接枝物，则能很好地实现两者的结合（其反应原理如图1所示）。在用于其他用途时，马来酸酐接枝物的作用原理也类似。

图1马来酸酐接枝物和PA反应图

优质马来酸酐接枝物的判断

在判断优质马来酸酐接枝物时，需要考虑的几个关键因素包括：气味、接枝率、黄变指数以及反应后期是否分离未接枝马来酸酐等。需要注意的是，在接枝反应中，接枝率普遍偏低，这是因为许多加入的马来酸酐并没有接枝到主链上去。未接枝的马来酸酐大部分以聚马来酸酐的形式存在于反应体系中，因此，接枝反应后的产物如不作分离，最终得到的将是含有接枝物和聚马来酸酐的混合物。也就是说，马来酸酐在分离前和分离后测试的接枝率有很大的偏差。

通常，优质的马来酸酐接枝物具有低刺激气味、接枝率高和黄变指数低的物理特性。例如，埃克森美孚化工的ExxelorTM马来酸酐接枝物。该产品具有低气味、低黄变指数、高接枝率以及良好的批次稳定性等特点，可应用于PA、PP和PE等材料的改性，电线电缆母料、木塑等行业以及热熔胶、TPE和多层薄膜共挤等领域。

其中，VA 1801牌号和VA 1803牌号的成分为乙烯共聚物（-MAH），具有优异的耐候性、抗氧和热稳定性能，能够降低湿度敏感性，提高尺寸稳定性以及玻纤增强复合材料的冲击性能。前者的乙烯共聚烯烃具有中粘度、半结晶特性，常温和低温韧性优异，而且能够提高聚酰胺-20℃时的冲击性能，而后者的乙烯共聚物具有高流动、无定型特性，能够提高聚酰胺-40℃时的冲击性能。

PO 1020牌号是一种PP接枝均聚物，其主要成分为PP-MAH，具有优异的抗冲性能、超高的流动性和易成型性等特点，而且接枝率高，能够有效增加PP和玻纤的偶联，尤其是氨基硅烷处理过的玻纤。

PE 1040牌号是一种高密度聚乙烯接枝物，主要成分为HDPE-MAH，具有优异的抗冲性能、高粘结性和低吸湿性等特征。埃克森美孚化工表示，这些产品在不同的具体应用中，往往会表现出不同的能效，具体要根据实际的应用测试。

结语

在对PA、PP和PE等材料进行改性的过程中，不同于POE之类的物理共混增韧，马来酸酐接枝物能在较少的添加量下，通过与聚合物、填料之间的化学键合，实现强度和韧性的最佳结合。在阻燃电线电缆母粒、木塑行业中，通过添加马来酸酐接枝物，能够实现极性填料和聚合物的偶联。此外，由于对极性物质具有优异的吸附粘着力，马来酸酐接枝物还能够被广泛应用于包胶TPE、热熔胶和多层薄膜共挤等领域。