聚乙烯改性的研究进展
关于聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯)共混改性的现代研究
关于聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯)共混改性的现代研究摘要随着当今社会的快速发展和科学技术的不断进步,高分子材料在工农业中应用的比重也在不断增加,并得到了广泛的应用。
由于塑料是高分子材料发展的重要内容之一,PP在使用过程中,不仅应该具有较高的强度,也应该有良好的韧性。
因此对通用大品种树脂聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)开展改性研究一直是高分子材料科学研究领域的重要课题。
关键词聚烯烃;聚丙烯;聚乙烯;共混改性前言众所周知,PP和PE是重要的通用大品种树脂,聚丙烯(PP)具有比重小、耐应力开裂性和耐磨性能突出、较好的耐热性和化学稳定性等优点,但脆性和低温抗冲击性能差。
聚乙烯(PE)具有优良的电绝缘性、耐化学性、耐低温性和良好的加工流动性等特点,但耐热性差、耐大气老化性能差以及易应力开裂等缺点也相当突出。
因此聚丙烯和聚乙烯的改性研究已经成为目前高分子材料科学研究的重点,本文主要对聚丙烯(PP)与聚乙烯(PE)的共混改性进行研究与探讨。
1 聚烯烃概述1.1 聚丙烯聚丙烯(即)是非常重要的廉价通用高分子材料,它具有比重小、耐应力开裂性和耐磨性能突出、较好的耐热性和化学稳定性等优点,广泛用于薄膜、管材、板材、注射产品及中空制品中。
聚丙烯相对低的价格和适宜的特性提高了它的市场效能,不仅用做其他材料的替代物,而且也不断地开发出一些新的应用[1]。
1.2 聚乙烯聚乙烯工艺化已有60多年的歷史,聚乙烯现在是世界上产量最大、品种繁多的最重要的合成树脂之一。
其应用已深入到国民经济的各个部门和人们的日常生活中。
历经半个多世纪的开发,现在已能生产各种类型和品级的聚乙烯树脂,可以做成不同形式、不同用途的系列制品。
在满足最终用途的前提下,与其他聚合物和非聚合物材料相比,聚乙烯树脂以其价廉质优而具有强劲的市场竞争力,已发展成生产量大、用途宽广的最重要的一类通用树脂。
2 聚烯烃(聚丙烯,聚乙烯)共混改性方法2.1 塑料增韧PP采用塑料类作为PP增韧改性的改性剂,不仅可以达到增韧的目的,而且可使材料的耐磨性、染色性等得到改善,且价格低廉。
聚乙烯的改性研究
交联聚乙烯 (CLPE )
采用辐射法(X射线、电子射线或紫外线照射等)或 化学法(过氧化物或有机硅交联)使线型聚乙烯成为 网状或体型的交联聚乙烯。PE 的辐射交联反应为自由 基链式反应, 反应过程可分为三 步: (1) PE 高分子链在 辐照作用下生成初级自由基和活泼氢原子; (2) 活泼氢 原子可继续攻击PE, 再生成自由基; (3) 大分子链自由
但是它有一致命缺点: 对于环境应力(尤其是化学和机械作 用) 很敏感,耐热老化性差。
聚乙烯的改性品种
主要包括: 氯磺化聚乙烯 交联聚乙烯 共混改性聚乙烯
氯磺化聚乙烯(CSM)
氯磺化聚乙烯是美国杜邦公司首先实现工业化生
产的。氯磺化聚乙烯由低密度聚乙烯或高密度聚 乙烯经过氯化和氯磺化反应制得。
氯磺化聚交联法 : 在实验室试验时,主要用γ射线。工业上,
常用大型电子加速器产生的电子束来使 聚合物发生交联。辐射交联主要是使用 高能射线打断PE中C 一C 键和C 一H 键 所产生的自由基来引发交联的。
在进行交联反应时,需要加入增敏剂和敏 化剂。增敏剂一般为多官能团单体, 可增 大交联反应的比例;敏化剂一般为活泼 小分子, 作用为加速辐射交联反应。常用
瞬间短路温度/℃
-
软化温度/℃
105-115
体积电阻率
10(17)
介电强度
20-35
耐候性
差
耐老化性
一般
耐油性
一般
低温脆化性
一般
交联聚乙烯 0.92 90 250
10(17) 35-50 一般 优良 优良 优良
交联聚乙烯的生 产
绝 缘 电 缆
交 联 聚 乙 烯
共混改性聚乙烯
聚乙烯改性研究进展
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文 章 编 号 : 6 4—2 6 ( 0 0 0 17 8 9 2 1 ) 3—0 3 0 1—0 6
唐进 伟等 _ 利用 固相 法 在线 性 低 密 度 聚 乙烯 3
( L E) 接 枝 MA, 到 了 接 枝 率 为 1 ~ L DP 上 得 %
2 4 , 胶 含 量 小 于 4 的 I P —— A. . 凝 % D E gM I
于逢 源 等[ 采 用 多组 分 单 体 熔 融接 枝 法 , 4 以 甲基 丙烯 酸 缩 水 甘 油 酯 和 苯 乙 烯 作 为 接 枝 单 体 ,
鲁建 民等 研究 了粉末 态 高 密 度 聚 乙烯 的 辐 射 效应 、 多 种 单体 的 固态 辐 射 接 枝行 为 及其 表 与 征, 并将 其应 用于 聚 乙烯 粉末 涂 料 , 附着 力 和柔 其
韧 性得 到显著 改善. Ek o i 6 用光接枝 的方法 将 A 接枝 到 lh l 等_采 d A 聚 乙烯上 , 改性后 的 P E薄膜 具有 良好 的粘 结性.
0 引 言
聚 乙烯 ( E 质 优 、 廉 、 得 , 用 途 十分 广 P ) 价 易 且
苯 为溶 剂 , 行 了丙 烯 酸与 低 密度 聚 乙烯 ( D E 进 L P )
的溶 液 接枝 聚 合 . 乙烯 接 枝 了丙 烯 酸后 与铝 的 聚 粘 结强 度显著 增 大 , 当接 枝 率 为 7 2 时 , 离强 . 剥
聚乙烯升级改性研究
聚乙烯升级改性研究近年来,聚乙烯作为一种非常常见的塑料,在各个领域中都有着广泛的应用。
然而,纯聚乙烯材料的力学性能有限,同时也容易受到环境的影响而产生老化现象。
因此,对聚乙烯进行升级改性研究,是当前塑料材料研发的重点之一。
一、聚乙烯升级改性的研究方向聚乙烯升级改性的研究方向可以从以下几个方面展开:1.功能性添加剂通过添加不同的功能性添加剂,可以使聚乙烯在使用时表现出不同的性质。
比如,添加UV吸收剂可以提高聚乙烯的耐久性,使其能够在户外环境下长期使用;添加抗静电剂可以防止聚乙烯表面积聚静电带来的危害。
此外,还有抗氧化剂、增塑剂等等。
2.聚乙烯共混将不同的聚合物混合在一起,可以形成一种新的聚合物体系。
通过聚乙烯共混,可以调节聚乙烯的熔指数、热稳定性、机械性能等方面的性质。
常见的聚乙烯共混物有聚丙烯共混、聚碳酸酯共混等。
3.化学改性化学改性是指通过聚合反应、交联反应等化学方法改变聚乙烯分子结构,从而改变聚乙烯的物理化学性质。
常用的化学改性方法有辐射交联、过氧化改性等。
4.表面修饰表面修饰是指通过改变聚乙烯表面的化学性质,实现对聚乙烯表面性质的改变。
比如,聚乙烯表面改性可以使用光化学处理、贴膜等方法。
以上是当前聚乙烯升级改性的研究方向,在各个方向中,最为广泛的是功能性添加剂和聚乙烯共混两个方向。
二、功能性添加剂的研究进展常见的功能性添加剂有抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂等等。
目前,研究人员在以上多个方向上都有了一定的进展。
1.抗氧化剂抗氧化剂是一种可以有效延长聚乙烯寿命,同时提高其机械性能等方面的化学添加剂。
常见的抗氧化剂有酚酞、硫化羰基、β -酮酸酯等。
2.紫外线吸收剂添加紫外线吸收剂的聚乙烯材料,在阳光和紫外线的照射下,会吸收紫外线而不会呈现老化、变脆和变色现象。
常用的紫外线吸收剂有2-(2-羟基-5-甲基-苯基)苯基-2-丙酮酸-酯(HMPP)等。
3.抗静电剂聚乙烯材料表面的静电常常会对人体健康、设备安全等造成威胁。
超高相对分子质量聚乙烯的改性研究进展
超高相对分子质量聚乙烯的改性研究进展汪晓鹏【摘要】综述了超高相对分子质量聚乙烯的物理、化学和其他改性方法的研究进展.【期刊名称】《上海塑料》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】7页(P21-27)【关键词】超高相对分子质量聚乙烯;改性;研究进展;综述【作者】汪晓鹏【作者单位】甘肃省皮革塑料研究所,甘肃兰州730046【正文语种】中文【中图分类】TQ320.61957年,美国年和化学公司采用Zieggler-Natta催化剂以低压法首先制备了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE),随后德国Hoechst公司于1958年实现工业化生产。
随着工艺技术的进步,UHMWPE的相对分子质量已超过千万。
日本、美国生产的UHMWPE的相对分子质量早已达600万以上,德国生产的现已高达1 000万。
1979年,荷兰DSM公司使用凝胶纺丝法生产UHMWPE纤维,并开始UHMWPE纤维在防弹领域中的应用。
我国上海高桥化工厂于1964年研制成功并实现工业化生产,UHMWPE的相对分子质量也已达600万以上。
UHMWPE性能优异,是一种综合性能优异的热塑性工程塑料,尤其是耐磨性能,为钢材的8倍,摩擦因数极低,可与聚四氟乙烯媲美,被称为“奇异的塑料”,应用范围广,备受人们的青睐。
但是,UHMWPE的黏度极高,高达1×108 Pa·s,其熔体流动速率为零,加工流动性极差,不能采用普通热塑性塑料的加工方法挤出、注塑成型法生产制品,使得UHMWPE的应用受到极大的限制。
因此,如何有效解决难于加工问题,采用普通挤出机和注塑机成型生产是各国攻坚的科技难题[1]。
国家计委科技部将UHMWPE管材列为当前优先发展的高科技产业重点项目。
UHMWPE的平均相对分子质量约100万~800万,分子链的长度是普通PE的十几倍,极易相互缠结。
这种大分子链间的无规缠结使分子的热运动缓慢,当加热到熔点以上时熔体呈橡胶状高黏弹体。
环氧树脂改性聚乙烯材料的研究
熔融共混改性是提高高分子材料力学性能的一种有效方法[1]。
一般地,加入玻璃纤维和无机填料可以使聚合物材料的力学性能得到增强[2],另有研究表明,PVC中加入一定量的环氧树脂,也可在一定程度上提高PVC的力学性能[3,4]。
将功能化的环氧树脂加入到PET中,可增加其熔体强度,从而使其更适于挤出制备PET发泡材料[5]。
此外,有研究者通过动态交联的方法,使环氧树脂均匀地分散到PP基体中,在一定程度上提高了PP的刚性和强度[6—8],另有研究者对PP/碳纤维/环氧树脂复合材料的结构与性能进行了研究[9,10]。
除PP外,聚烯烃中的另一个重要品种PE的应用日益广泛,但其力学强度较低,限制了它在工程材料方面的应用。
许多研究者对PE的改性进行了研究[11],而PE材料的力学性能很大程度上依赖于分子结构和形态结构[12,13],因此对PE进行增强改性时可从这方面入手,所制得的增强材料适用于制作电子、汽车等领域对材料刚硬度要求较高的结构零件。
本研究先后将马来酸酐和环氧树脂引入到PE中,通过熔融共混制备环氧树脂增强聚乙烯材料,并使环氧树脂和马来酸酐接枝PE发生官能团之间的反应,以期促进环氧树脂对PE的增强效果。
1·实验部分1.1主要原料HDPE(MH602):上海石化公司,熔体指数为6.0g/10min(190℃,21.6kg);环氧树脂(E-44):巴陵石化公司,环氧当量为210~250g/eq,环氧值为0.40~0.47eg/100g,挥发份含量小于1.0%;聚酰胺固化剂(LM-650):镇江丹宝聚合物公司,分子量为600~1100,胺值为200±20;马来酸酐(MAH):广东西陇化工公司;过氧化二异丙苯(DCP):国药集团化学试剂厂。
1.2主要设备双螺杆挤出机,SJSH-30,南京橡塑机械厂;双辊机:XSK-160,杭州苏桥佳迈机械设备有限公司;平板硫化机:KY6003,江都市开源试验机械厂;冲击实验机:XJJ-5,河北承德实验机公司;电子拉力实验机:RGD-5,深圳瑞格尔仪器有限公司;红外光谱仪:Spectrum One,美国PE公司;扫描电镜仪:JSM-6360LV,JEOL公司。
聚乙烯的改性
专业综合实践(综述)系别:轻工工程系专业:高分子材料应用技术班级: 12工艺331学生姓名:刘彭城学生学号: 1213323113指导教师:徐应林聚乙烯改性研究进展[摘要] 聚乙烯以优良的力学性能、加工性能、耐化学性等成为最主要的聚烯烃塑料品种,大量用于生产薄膜、包装和管材等.但聚乙烯的非极性和低刚性限制了其在某些领域的应用.综述了聚乙烯的化学改性的新进展.化学改性包括接枝改性、共聚改性、交联改性、氯化及氯磺化改性和等离子体改性.[关键词] 聚乙烯;化学改性;进展前言化学改性的方法主要有接枝改性、共聚改性、交联改性、氯化及氯磺化改性和等离子体改性处理等方法.其原理是通过化学反应在PE分子链上引入其它链节和功能基团,由此提高材料的力学性能、耐侯性能、抗老化性能和粘结性能等。
1.接枝改性接枝改性是指将具有各种功能的极性单体接枝到PE主链上的一种改性方法.接枝改性后的PE不但保持了其原有特性,同时又增加了其新的功能.常用的接枝单体有丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)、马来酸盐、烯基双酚A醚和活性硅油等.接枝改性的方法主要有溶液法、固相法、熔融法、辐射接枝法、光接枝法等.程为庄等以过氧化苯甲酰为引发剂,二甲苯为溶剂,进行了丙烯酸与低密度聚乙烯(LDPE)的溶液接枝聚合.聚乙烯接枝了丙烯酸后与铝的粘结强度显著增大,当接枝率为7.2%时,剥离强度由未接枝时的193N/m提高到984N/m.唐进伟等[1]利用固相法在线性低密度聚乙烯(LLDPE)上接枝MA,得到了接枝率为1%~214%,凝胶含量小于4%的LLDPE2g2MA.于逢源等[2]采用多组分单体熔融接枝法,以甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯作为接枝单体,对LDPE进行熔融接枝改性,获得了接枝率为3%的改性低密度聚乙烯.鲁建民等研究了粉末态高密度聚乙烯的辐射效应、与多种单体的固态辐射接枝行为及其表征,并将其应用于聚乙烯粉末涂料,其附着力和柔韧性得到显著改善.Elkholdi等采用光接枝的方法将AA接枝到聚乙烯上,改性后的PE薄膜具有良好的粘结性.2.共聚改性共聚改性是指通过共聚反应将其它大分子链或官能团引入到PE分子链中,从而改变PE的基本性能.通过共聚反应,可以改变大分子链的柔顺性或使原来的基团带有反应性官能团,可以起到反应性增容剂的作用[3].Ghosh等采用接枝共聚的方法将少量的丙烯酸单体共聚物接枝到PE上,与原始的PE相比,改性后的PE具有较高的熔体粘度和较低的熔流动指数.3.交联改性交联改性是指在聚合物大分子链间形成了化学共价键以取代原来的范德华力.由此极大地改善了诸如热变形、耐磨性、粘性形变、耐化学药品性及耐环境应力开裂性等一系列物理化学性能[4].聚乙烯的交联改性方法包括过氧化物交联(化学交联)、高能辐射交联、硅烷接枝交联、紫外光交联[5].1.3.1 过氧化物交联过氧化物交联适用性强、交联制品的性能好,在工业中得到广泛的应用[6].刘新民等[7]研究了过氧化物交联PE的工艺与力学性能.过氧化物交联PE的力学性能有一定的提高,随着过氧化二异丙苯含量的增加,交联PE的凝胶含量提高;交联PE的拉伸强度随PE的凝胶含量增加而提高,断裂伸长率下降.同时,炭黑对复合材料有一定的补强作用,氧化锌的加入有助于交联反应和拉伸强度的提高.1.3.2 辐射交联应用辐射新技术,将聚合物置于辐射场中,在高能射线(γ射线、电子束以及中子束等)的作用下,可以在固态聚合物中形成多种活性粒子,引发一系列的化学反应,在聚合物内部形成交联的三维网络结构,使聚合物的诸多性能得到改善[8].王亚珍等[9]采用辐射交联制备的LDPE/EVA混合体系泡沫片材具有表观光滑、柔软、手感好、表观密度较小的特点,复合材料具有优异的力学性能,较高的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度.1.3.3 硅烷接枝交联硅烷接枝交联聚乙烯主要包括接枝和交联两个过程.在接枝过程中,乙烯基硅烷接枝于聚乙烯大分子链上生成接枝聚合物,在交联过程中,接枝聚合物先水解成硅醇,—OH与邻近的Si—O—H基团缩合形成Si—O—H键,从而使聚乙烯的大分子之间产生交联.张建耀等[10]研究了高密度聚乙烯(HDPE)、LLDPE及其共混物的乙烯基三乙氧基硅烷(VTEOS)接枝交联产物的分子结构、熔融行为.研究发现VTEOS接枝交联PE能力为:LLDPE>HDPE/LLDPE共混物>HDPE;接枝交联使HDPE、LLDPE及其共混物的结晶度和熔点降低,晶粒变得不均匀.1.3.4 紫外光交联紫外光交联是近年来才开始实现工业应用的新交联方法,通过加入聚乙烯基料中的光引发剂和光交联剂吸收紫外光后发生一系列的光物理和光化学反应而产生的大分子自由基进行迅速复合生成三维网状的交联结构.Wu等用紫外光辐射的方法将C—O、C—OH和C=O等含氧基团引入LLDPE的分子链上.结果表明:辐射后LLDPE的分子量变小,和LLDPE相比,其熔体流动指数、拉伸强度和断裂伸长率都有所降低,但仍保持良好的韧性,且亲水性增强.4.氯化及氯磺化改性氯化聚乙烯是聚乙烯分子中的仲碳原子被氯原子取代后生成的一种高分子氯化物,具有较好的耐候性、耐臭氧性、耐化学药品性、耐寒性、阻燃性和优良的电绝缘性.氯磺化聚乙烯是聚乙烯经过氯化和氯磺化反应而制得的具有高饱和结构的特种弹性材料,属于高性能橡胶品种.其结构饱和,无发色基团存在,涂膜的抗氧性、耐候性和保色性能优异,且耐酸碱和化学药品的腐蚀,已广泛应用于石油、化工等行业[11].5.等离子体改性处理等离子体是由部分电离的导电气体组成,其中包括电子、正离子、负离子,基态的原子或分子、激发态的原子或分子、游离基等类型的活性粒子.在聚乙烯等高分子材料表面改性中主要利用低温等离子体中的活性粒子轰击材料表面,使材料表面分子的化学键被打开,并与等离子体中的氧、氮等活性自由基结合,在高分子材料表面形成含有氧、氮等极性基团,由于表面增加了大量的极性基团从而能明显地提高材料表面的粘接性、印刷性、染色性等.Ataeefard等用Ar、O2、N2、CO2气态等离子体处理LDPE表面,结果表明在低气压时O2、Ar、N2、CO2气态等离子体可改善LDPE薄膜的润湿性,其接触角的减小主要与放电量和曝光时间有关;LDPE的表面形貌与等离子体放电量、曝光时间和采用不同类型的气体有关,用Ar、N2气态等离子体处理LDPE效果更佳. 总结21世纪新材料发展非常迅速,优胜劣汰的竞争将更为激烈.PE以其价格低廉、品质优良、适于改性的特点,成为人们的首选.各种改性技术的引入,使通用PE的应用范围越来越广泛,使低档塑料高性能化应用成为现实.尽管在各种改性PE中可能还存在不完善和缺陷,但是,可以预料经济而有效的PE改性开发研究仍将得到大力发展.参考文献[1] 唐进伟,童身毅.线型低密度聚乙烯固相接枝马来酸酐研究[J].化工科技,2007,15(3):528.[2] 于逢源,肖汉文,徐冰,等.低密度聚乙烯的接枝改性[J].应用化学,2005,22(7):7962799.[3] 李孝三,王德禧.聚烯烃的化学结构改性[J].中国塑料,1990,4(4):17225.[4] 于逢源,肖汉文,徐冰,等.低密度聚乙烯的接枝改性[J].应用化学,2005,22(7):7962799.[5] 胡发亭,郭奕崇.聚乙烯交联改性研究进展[J].现代塑料加工应用,2002,14(2):61264.[6] 史伟,王伟明.过氧化物交联聚乙烯管材的生产工艺[J].工程塑料应用,2004,32(7):26228.[7] 刘新民,许春霞,葛涛,等.过氧化物交联聚乙烯的力学性能研究[J].现代塑料加工应用,2003,15(6):14216.[8] 李星,刘东辉,杨明,等.辐射交联聚乙烯薄膜的研究[J].现代塑料加工应用,2002,14(2):528.[9] 王亚珍,张辉,李曙光,等.辐射交联LDPE/EVA混合体系泡沫片材性能的研究[J].塑料,2004,33(1):20232.[10] 张建耀,刘少成.硅烷接枝交联HDPE、LLDPE及其共混物的结构研究[J].弹性体,2007,17(4):39243.[11] 孙聚华,邹向阳,金永峰,等.氯磺化聚乙烯的合成[J].弹性体,2008,18(2):34237.。
聚四氟乙烯改性现状及研究进展
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2022, 39(4): 70随着现代科技的飞速发展,对高性能材料的需求日益增加,聚四氟乙烯(PTFE)作为一种性能优良的工程塑料,在许多领域具有广泛的应用[1-2]。
PTFE是由单体四氟乙烯聚合而成[3],分子结构为一种螺旋构象,即C—C骨架全部被周围的F原子包裹。
同时由于C—F的键能很高不易断裂,使PTFE可以抵抗强酸、强碱、油脂、纯氧化剂和有机溶剂等的腐蚀,但缺点是强度较低,不利于成型加工,机械磨损率高,特别是在受外力作用下会产生严重的蠕变现象,极大地限制了PTFE 的应用。
因此对PTFE的改性显得尤为重要[2]。
目前,PTFE的改性方法主要有表面改性、填充改性和共混改性。
本文详细阐述了PTFE改性的几种方法,并研究了改性方法对PTFE复合材料力学性能、摩擦性能和介电性能的影响。
DOI:10.19825/j.issn.1002-1396.2022.04.15 *1 PTFE的改性1.1 表面改性由于PTFE表面结合能较小,不易与其他化合物和小分子反应,同时其他填料也很难附着在PTFE表面。
采用物理化学法对PTFE表面进行处理,可以在PTFE表面产生反应位点同时提高表面的粗糙程度,改善PTFE表面的疏水性、亲核性和防污性能。
常见的处理方法主要有等离子体处理法、电子辐照处理法、偶联剂处理法[4]。
聚四氟乙烯改性现状及研究进展左 程1,肖 伟2*(1. 江苏扬建集团有限公司 扬州华正建筑工程质量检测有限公司,江苏 扬州 202105;2. 上海工程技术大学 数理与统计学院,上海 201620)摘要:综述了近几年国内外聚四氟乙烯(PTFE)改性的研究进展,并总结了表面改性、填充改性和共混改性的优缺点,着重分析了填料对PTFE力学性能、摩擦性能和介电性能的影响。
最后对PTFE改性工艺的发展趋势和前景进行了展望。
线型低密度聚乙烯的改性研究进展
《 海 塑 料 》2 1 上 02年 第 2期 ( 第 1 8 ) 总 5期
线 型 低 密 度 聚 乙烯 的 改 性 研 究 进 展
李 小庆 何 小芳 刘 源 韩 云源自 , , ,(.河南理工大学 材料科学与工程学 院, 1 河南 焦作 4 4 0 ; 5 0 0 2 .浙江省科技资讯 中心 , 浙江 杭州 3 0 0 ) 10 4
O 前 言
线型低密度聚 乙烯 ( L P 是 一种 重要 的通 L D E) 用塑料 , 有很好 的柔 韧性 、 具 抗环境 开裂性 、 冲击 抗 性 , 且生 产 成 本 低 , 料 易 得 , 于 成 型 加 工 。 并 原 易
阻燃性 能 、 晶性 、 结 电性能 以及其他性 能等方 面 , 综 述 了近几年 L D E改性 研究 的新进展 。 LP
1 力学性能的改性研 究进展
材料 的力 学性 能概 括 了材料 受 到机 械作 用 时 产 生的可逆 、 可逆形变 以及抗破 损的能力 。一般 不 L D E的优异性能使其 广泛地应用 于薄膜 、 LP 模塑 、 静态 力学 性 能 , 拉伸 性 能 、 缩 性能 、 如 压 管材 和电线 电缆等领域 。而其刚性较 差 、 软化 点较 分 为两类 : 应 力松 弛 、 硬度 等 ; 动态 力学性 能 , 交变 损耗 等 。 如 低、 氧指数 低等缺点 , 限制 了其更为 广泛 的应用 , 因 L P 烯 此, 对其 进行高 性能 化 、 多功 能化 改性研 究 具有 重 L D E是 乙烯 与 旷 烃 的共聚物 。其 分子链上含 具 良好 的耐 要 的理论 和 实 际意 义l ] _ 。本 文 主要 从 力 学性 能 、 有相 当数量 的短支 链 , 有 优 良的韧 性 、 1 环境应 力 开裂 及 抗 穿刺 性 。将 L D E进 行 适 当 LP 改性 , 其力学性 能 得到 不 同程度 的 提高 , 利 于提 有 收 稿 日期 :0 20 —9 2 1 —42
超高分子量聚乙烯的改性及摩擦磨损研究资料
超高分子量聚乙烯的改性及摩擦磨损研究1 前言超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种新型工程塑料,1958年由德国科学家发明了UHMWPE的合成方法,到60年代末国外实现了工业化生产。
我国正式投产是在70年代末80年代初开始的,它具有耐磨损、耐腐蚀、耐冲击、自润滑、摩擦因数小、耐低温等优良特性。
超高分子量聚乙烯虽然有许多优良特性但也有许多不足:硬度低、强度低、耐热性能差、有蠕变性等,为了弥补这些不足和进一步提高其耐磨性可对其进行填料(超细玻璃微珠、二硫化钼、滑石粉、玻璃纤维、碳纤维、聚四氟乙烯)改性。
此外,应根据其应用工矿条件和要求进行不同的改性。
作者用M-200型摩擦磨损试验机进行了环(45#钢)块摩擦磨损试验研究,并在腐蚀磨损试验机上进行了超高分子量聚乙烯沙浆磨损试验。
2 实验仪器、设备及原料和添加剂2.1 原料和添加剂● 超高分子量聚乙烯:白色粉末,M-Ⅱ型,北京助剂二厂生产;● 抗氧剂:北京化工三厂生产;● 偶联剂:硅烷类,南京曙光化工总厂生产;● 超细玻璃微珠:450目,从发电厂粉煤灰筛选(图1);图1 超细玻璃微珠的形貌(图略)●二硫化钼:200目,市售;● 碳纤维:辽宁锦州斌富隆塑料有限公司(图2);图2 碳纤维的形貌(图略)● 聚四氟乙烯:型号7A-J(约200目),日本三井株式会社生产(图3);图3 聚四氟乙烯的形貌(图略)●玻璃纤维:南京化工研究院生产(见图4);图4 玻璃纤维的形貌● 滑石粉:200目,市售。
2.2 实验设备● M-200型磨损试验机,宣化材料试验厂生产。
● MSH型腐蚀磨损试验机,宣化材料试验机厂生产,转速为低速中的高速(683r/min)。
2.3 测试仪器称重仪器:湘仪-岛津电子分析天平AEL-200,中国长沙湘仪天平仪器厂。
2.4 试件制备试件毛坯的制备采用烧结压制法,具体工艺为:把配好的原料称重装进喷洒过脱模剂的模具中,然后放进烤箱在195℃下烘80min后,取出模具放到压力机上加压,压力大小按制品上下端面面积考虑为8MPa,模具在压力机上加压的同时进行自然冷却,冷却10min~15min即可卸压开模取出制品,就完成了1个试件毛坯的加工过程。
改性聚乙烯醇的研究进展
缠 使 涂 料 、 合 剂 、 维 原 料 、 品 加 丁剂 、 化 剂 、 散 剂 、 粘 纤 纸 乳 分 薄 子 之 间 的 作 用 力 增 强 、 结 增 多 , 它 的水 溶 性 也 逐 渐 降 低 , 液粘度增 大 。 溶 膜 等 产 品 , 用 范 围 遍 及 纺 织 、 品 、 药 、 筑 、 材 加 应 食 医 建 木
还可用于液 晶显示等 , 具有 十分广 阔的应用前 景四
能 。冈此 ,V P A碳链 的长短 及醇解 度 的大小直接 影响着
膜 的物 理 机 械 性 能 。 另 外 , V 的 醇 解 度 , 影 响 着 分 子 PA 因
2 P A的特 性 及 存 在 问题 V
21 水溶 性 .
5 8 %的 溶 剂 性 、 护 胶 体 性 、 体 阻 绝 性 、 磨 性 以及 经 特 殊 处 的 ,所 以从水 溶 性 要求 来 说 ,以醇解 度 为 8 %~ 8 保 气 耐 V 另 随着 聚 合 度 的 增 加 ,V 分 子 链 增 长 , PA 分 理 具 有 的耐 水 性 , 了 作 维 纶 纤 维 外 , 被 大 量 用 于 生 产 P A 为 好 。 外 , 除 还
Su m ar m y& Reve iw
综 述 与 评 述
改性 聚 乙烯醇 的研究 进展
康 永 . 秀 娟 柴
( . 西 金 泰 氯 碱 化 _ 有 限公 司 技 术 中心 , 林 1陕 T 榆 780 1 1 0;
改性低密度聚乙烯树脂(LDPE)的合成与性能研究
改性低密度聚乙烯树脂(LDPE)的合成与性能研究1. 引言改性低密度聚乙烯树脂(LDPE)是一种常用的塑料材料,具有良好的柔韧性、耐化学腐蚀性和耐热性。
随着科学技术的发展,人们对LDPE的性能要求也越来越高。
因此,对LDPE进行改性研究旨在提高其性能,并探索其在不同领域的应用。
2. LDPE的合成方法LDPE的合成可以通过聚合反应来实现。
常见的合成方法包括自由基聚合和阴离子聚合。
自由基聚合是一种常用的方法,它可以通过自由基引发剂引发聚合反应,生成分子链较短的LDPE树脂。
阴离子聚合则是通过阴离子引发剂促使聚合反应进行,在高压和高温下生成分子链较长的LDPE树脂。
根据不同的需求,可以选择合适的合成方法来得到所需的LDPE树脂。
3. LDPE的物理性能LDPE具有良好的柔韧性和可塑性,能够在较宽的温度范围内保持良好的物理性能。
它具有较低的熔点和玻璃化转变温度,使得它在低温下仍然能够保持良好的柔软性。
此外,LDPE还具有出色的电气绝缘性,使得它在电子和电气设备中得到广泛应用。
然而,LDPE的机械强度相对较低,这限制了其在一些领域的应用。
4. LDPE的改性方法为了提高LDPE的机械强度和其他性能指标,人们进行了各种改性方法的研究。
常见的改性方法包括添加填料、掺杂新材料和反应改性等。
添加填料是一种常见且经济实用的改性方法,能够通过在LDPE中加入填料(如纤维素、无机颗粒等)来增加其机械强度。
掺杂新材料是一种常用的方法,通过加入其他高性能塑料、橡胶或增韧剂等材料来改性LDPE。
反应改性是通过将LDPE与其他化合物发生化学反应,从而改变LDPE的性能。
5. LDPE的应用领域由于LDPE具有良好的柔韧性、耐化学腐蚀性和电气绝缘性,它在许多领域得到了广泛应用。
LDPE袋子是目前应用最广泛的一种塑料袋,用于食品、医药、化妆品等行业的包装。
此外,LDPE还用于制造各种塑料制品,如电线电缆的绝缘层、农业薄膜、工业用管道等。
聚乙烯醇纤维成纤前后改性方法的研究进展
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第6期聚乙烯醇纤维成纤前后改性方法的研究进展马宏鹏1,张鑫1,秦文博1,郭斌1,2,3,李盘欣2,3(1南京林业大学理学院,江苏南京210037;2河南省农林产品深加工院士工作站,河南漯河462600;3河南省南街村集团博士后科研工作站,河南漯河462600)摘要:聚乙烯醇纤维具有耐酸碱、耐磨、可降解、水溶、耐腐耐候和防霉防虫等突出的优点,但存在应用范围较窄的问题。
近三十年来,聚乙烯醇纤维的发展经历了服用纤维到产业用纤维的深刻转变,对聚乙烯醇纤维进行功能化改性,是提高其性能并拓宽其应用领域的有效方法。
本文以聚乙烯醇纺丝成纤前后两个阶段为重点,系统介绍了纺丝液共混改性和纤维表面修饰两种典型方法。
其中,共混改性分为高分子和小分子共混改性,而表面修饰按照其不同的机理则分为表面化学反应改性、表面接枝改性、物理改性等。
此外,文中通过对各种改性方法优缺点的分析,阐述了共混改性和表面修饰与性能之间的关系,为选择合适的方法制备特定功能的聚乙烯醇纤维提供一定的借鉴和参考。
基于现有聚乙烯醇纤维的改性方法及应用范围,提出了在深度和广度两个层次上不断加强聚乙烯醇纤维的改性研究,赋予其新的性能或满足更高要求的发展趋势。
关键词:聚乙烯醇纤维;混合;聚合物;表面;化学反应;物理改性中图分类号:O636.1+2;TQ321.2;文献标志码:A文章编号:1000-6613(2022)06-3063-14Research progress of different modification methods of polyvinyl alcoholfiber before and after fiber formationMA Hongpeng 1,ZHANG Xin 1,QIN Wenbo 1,GUO Bin 1,2,3,LI Panxin 2,3(1College of Science,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,Jiangsu,China;2Agricultural and Forest ProductsProcessing Academician Workstation of Henan Province,Luohe 462600,Henan,China;3Post-Doctoral Research Center ofNanjiecun Group,Luohe 462600,Henan,China)Abstract:The application field of polyvinyl alcohol fiber (PVAF)is limited although it has many advantages such as acid and alkali resistance,wear resistance,degradability,water solubility,corrosion resistance,weather resistance,mildew and insect resistance etc .In recent 30years,the development of PVAF has experienced a profound change from clothing fiber to industrial fiber.Functional modification of PVAF is an effective method to improve its performance and broaden its applications.Focusing on the two stages of polyvinyl alcohol spinning before and after spinning,two typical methods of blending modification and fiber surface modification are reviewed.Among them,blending modification is divided into polymer and small molecule blending.According to its different mechanism,surface modification is divided into surface chemical reaction,surface grafting and surface physical modification.Furthermore,according to the advantages and disadvantages of various modification methods,the relationship between综述与专论DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2021-1462收稿日期:2021-07-12;修改稿日期:2021-08-12。
聚乙烯的改性分析
聚乙烯的改性分析聚乙烯的改性分析聚乙烯的改性聚乙烯虽然具有优良的电性能、机械性能和加工性能,但是它也有一些缺点,如软化点低,强度不高,耐大气老化性差,易应力开裂,不易染色及印刷等。
为了进一步拓宽聚乙烯的应用领域,克腿这些缺点,可以采用聚乙烯改性来达到。
聚乙烯的改牲主要分为化学改性和物理改性。
化学改性又分为接枝共聚改性、嵌段共聚改性、化学及辐射交联改性等;物理改性分为共混改性、填充改性(包括增强改性等)。
聚乙烯的化学交联主要是在聚乙烯树脂中加人有机化合物(常用过氧化二异丙苯)作为交联剂,然后在压力和175~200℃的温度下交联。
接枝聚合是最常用的改性聚合方法。
所谓接校共聚反应是在聚乙烯的主链上将作为支链的不同种高分子结合上去的一种反应。
当然也有采用过氧化物、放射辐照或其他有关方法进行反应。
接枝方式的共聚合反应可以获得良好的混合状态,其分散界面是以化学方式结合在一起,具有良好的机械性能。
同时又因为聚乙烯本身是无极性材料,和其他材料亲和性不好,如将具有极性的单体以接枝共聚合反应结合至聚乙烯分子主链上时则会增大这种亲和性,由此使可以改善其粘接性、印刷性、染色性等性能。
例如,聚乙烯接枝丙烯酸单体所得产品则会改善其在铝箔上的粘合性;加入丁二烯单体接枝共聚合反应的制品,可以提高耐热性、耐应力开裂性。
聚乙烯的共混改性是聚乙烯与其他高聚物等物质进行共混,用挤出机、辊炼机等设备而制成新材料。
共混过程中往往包含化学接枝或交联反应,以提高共混的改性效果。
聚乙烯的填充改性是在聚乙烯的成型加工过程中加入无机或有机填料,不仅能使制品价格大大降低,而且能显著改善材料的机械强度、耐摩擦性能、热性能及耐老化性能等,并改善聚乙烯的易膨胀性及易蠕变性等,所以填料既有增量作用,又有改性效果。
常用的无机填料有碳酸钙(包括轻质碳酸钙和重质碳酸钙)、滑石粉、云母、高岭土、二氧化硅、硅藻土、硅灰石、炭黑等。
此外,聚乙烯可加人脂肪酸酰胺作表面润滑剂,以减少薄膜的粘附性;加入0.5%~2%的聚丙烯可提高其透明性;表面用电子冲击(使其表面氧化)处理,可改善其印刷性能。
超高分子量聚乙烯纤维表面改性方法研究进展
■纤•纤纺广角■Cover.Articles项目支持:中国纺织工业联合会科技指导性项目,绳缆专用趨高分子量聚乙烯纤维制备及其在服役条件下的力学性能研究,2015019超高分子量聚乙烯纤维表面改性方法研究进展Research Progress on Surface Modification Methods ofUltra-high Molecular Weight Polyethylene Fiber文/罗峻邓华摘要:针对超高分子量聚乙烯纤维表面无极性基团、化学惰性大、表面粘接性差等缺点,国内科研工作者展开了积极探究。
基于近几年有关超高分子量聚乙烯纤维表面改性方法的文献报道,本文介绍了4种常用飾表面改性方法,包括等离子休改性、化学试剂改性、辐射接枝改性和电荤放电改性。
通过对超高分子量聚乙烯纤维表面改性,进一步拓宽了超高分子量聚乙烯纤维在材料领域的应用。
关键词:超高分子量聚乙烯纤维;改性;粘接性能;力学性能开放科学(资源服务)标识码(OSID)超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维又称为高强高模聚乙烯纤维或者直链聚乙烯纤维.通常是平均分子量在150万以上的线性聚合物,与碳纤维.芳纶纤维合称为三大高性能纤维。
UHMWPE纤维具有高比强度、低密度的 特性.在相同的重量下UHMWPE纤维的强度约为钢材的15倍.相同直径下重量只有钢铁的1/6.同时还具有耐光性.耐久性.耐低温性.耐化学腐蚀性.抗冲击以及生物相容性和介电常数低等优异特性.在国防军工.安全防护、海洋产业.航空航天.功能服装等领域得到广泛运用。
由于UHMWPE纤维分子链为线性结构.分子链上只有碳和氢两种元素.表面基本无极性基团.且分子结构非常紧密.具有高结晶度、高取向度,造成其表面能低.化学惰性大、吸湿性差.不易染色、界面粘接性能差.在很大程度上限制了UHMWPE纤维在材料领域的推广应用。
因此.通过对UHMWPE纤维表面进行改性以改善纤维界面粘接性能.进而改善UHMWPE纤维自身的不足.得到区别于UHMWPE纤维表面的其他性能。
超高分子量聚乙烯纤维表面改性技术研究现状
超高分子量聚乙烯纤维表面改性技术研究现状超高分子量聚乙烯(Ultra High Molecular Weight Polyethylene,简称UHMWPE)纤维是一种具有优异力学性能和化学稳定性的合成纤维材料。
在工业领域中,UHMWPE纤维被广泛应用于防弹衣、绳索、导热材料等领域。
为了进一步提高其性能和应用范围,需要对UHMWPE纤维进行表面改性。
本文将探讨目前UHMWPE纤维表面改性技术的研究现状。
目前,UHMWPE纤维的表面改性技术主要包括物理方法和化学方法两大类。
物理方法主要采用机械方法对纤维表面进行改性,常见的方法包括高能电子辐照、等离子体处理和机械磨削。
高能电子辐照是将纤维暴露于高能电子束下,通过辐射损伤使表面产生断裂和氧化,从而使纤维的表面粗糙化。
等离子体处理是在高能等离子体气体环境中将纤维暴露于电离辐射下,通过化学反应和能量转移使纤维表面产生化学修饰基团。
机械磨削是使用机械研磨方法对纤维表面进行刮磨,以去除表面的污染物和氧化层,增加表面粗糙度。
这些物理方法可以改变纤维表面形态结构和化学成分,提高纤维的附着力和润湿性。
化学方法主要采用表面活性剂和化学修饰剂对纤维表面进行改性,常见的方法包括化学气相沉积、溶液浸渍和电沉积等。
化学气相沉积是在高温和高真空环境中将有机气体分解成气相自由基或阳离子,使其与纤维表面反应生成化学修饰层。
溶液浸渍是将纤维浸泡在含有表面活性剂或修饰剂的溶液中,使其通过吸附和化学反应与纤维表面相互作用,形成化学修饰层。
电沉积是将纤维作为阳极或阴极,通过电解液中的金属离子或有机分子的氧化还原反应,使纤维表面生成金属膜或有机膜。
这些化学方法可以在纤维表面形成具有特定功能的薄膜或修饰层,如抗菌、耐磨、防静电等。
总结起来,目前UHMWPE纤维表面改性技术主要包括物理方法和化学方法,通过改变纤维表面形态结构和化学成分来提高纤维的性能和应用范围。
虽然已取得一定的研究进展,但仍存在一些挑战和待解决的问题。
文献检索
超高分子量聚乙烯改性研究Ultra high molecular weight polyethylene modification research摘要:综述了提高超高分子量聚乙烯(UHMWPE) 加工性能和物理性能的物理改性和化学改性方法的研究进展,并指出了其今后的发展方向。
Abstract: reviews the increase of ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) physical and processing properties and physical properties of modified and chemical Research progress of modification methods, and points out its development direction in the future.关键词:超高分子量;聚乙烯;改性Keywords: ultra high molecular weight; polyethylene; modification;超高分子量聚乙烯(UHMWPE) 是一种线性结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料,分子量极高,因此具有许多优异的性能,如下所示:(一)耐磨性UHMWPE的耐磨性居塑料之冠,并超过一些金属,与其它工程塑料相比,UHMWPE的砂浆磨耗指数仅是PA66的1/5,HDPE和PVC的1/10:与金属相比,是碳钢的1/7,黄铜的1/27。
这样高的耐磨性,以致于用一般塑料磨耗实验法难以测试其耐磨程度,因而专门设计了一种砂浆磨耗测试装置。
UHMWPE耐磨性与分子量成正比,分子量越高,其耐磨性越好。
(二)耐冲击性UHMWPE的冲击强度,在所有工程塑料中名列前茅,其冲击强度随分子量的增大而提高,在分子量为150万时达到最大值,然后随分子量的继续升高而逐渐下降。
聚乙烯料过氧化物交联技术的最新研究进展
聚乙烯料过氧化物交联技术的最新研究进展聚乙烯是一种重要的热塑性聚合物,在各个领域广泛应用。
然而,由于其分子链的线性结构,聚乙烯的物理性能受到一定的限制。
为了弥补聚乙烯的缺点,过氧化物交联技术被引入,通过引入交联剂使聚乙烯产生交联反应,从而改善其性能。
过氧化物交联技术是一种被广泛运用于聚乙烯料的改性方法。
这种技术基于过氧化物的自由基引发剂,能够通过热或辐射源将聚乙烯料中的交联剂引发剂激活,从而引发过氧化物交联反应。
过氧化物交联技术可以通过改变交联剂的种类、浓度和交联剂的引发方式等因素来调控聚乙烯的交联程度,从而对聚乙烯的物理性能进行改善。
在过氧化物交联技术的研究中,学者们致力于寻找更加高效、稳定和环境友好的交联剂。
传统的过氧化物交联剂,如过氧化二异丙苯(DIPB)和过氧乙酸(POPA),虽然具有良好的交联效果,但却存在安全性和稳定性等方面的问题。
因此,近年来,研究人员开展了许多关于新型交联剂的研究。
一种新型的交联剂是过氧化己烷。
研究发现,过氧化己烷具有较高的热稳定性和交联效果,可以在较低的温度下实现高效的交联反应。
此外,过氧化己烷还具有低毒性和环境友好等优点,因此备受研究人员的关注。
另一种新型的交联剂是过氧化单甲醚(PTF)。
过氧化单甲醚具有较高的热分解温度,使用过氧化单甲醚作为交联剂可以在较高的温度下实现交联反应。
研究人员还发现,过氧化单甲醚可以使聚乙烯具有较好的力学性能和耐热性能,在高温下仍能保持较好的性能。
除了交联剂的研究,过氧化物交联技术的引发方式也得到了改进。
传统的热引发方式需要高温处理,存在能耗高和操作不便等问题。
因此,研究人员提出了微波和紫外线交联技术。
微波交联技术利用微波辐射能使交联剂迅速分解,并引发聚乙烯的交联反应,具有快速、高效和节能的特点。
紫外线交联技术则利用紫外线照射交联剂,引发聚乙烯交联反应,避免了热引发方式中的能耗问题。
除了交联剂和引发方式的改进,过氧化物交联技术在聚乙烯料的改性方面也取得了一些新的进展。
PET共聚阻燃改性研究进展
PETPET (聚乙烯酸酯)是一种广泛应用于各种领域的高分子材料。
PET 的优良性质,如高强度、耐热性和化学稳定性,使其被广泛应用于食品和饮料包装、纤维和工业应用。
然而,PET 在高温和高压条件下容易发生燃烧,这限制了其在某些应用中的使用。
为了提高PET 的阻燃性能,近年来研究者采用共聚、改性等方式对PET 进行改性。
本文将综述PET 共聚阻燃改性的研究进展。
一、PET 的燃烧机理及阻燃机制PET 的燃烧机理主要是热分解、炭化和燃烧三个过程,其中热分解是最关键的一步。
PET 在高温下分解产生的气体可以与氧气反应形成可燃气体混合物,进而引发燃烧。
在燃烧过程中,炭化作用可将PET 分解后产生的碳化物分解,放出有机气体,故PET 的燃烧是一种自由基反应。
燃烧过程中,热分解和炭化作用是主要的过程,可在避免燃烧时提高PET 的阻燃性能。
PET 的阻燃机制有几种,其中一种是添加含氮、磷等元素的阻燃剂。
在PET 燃烧过程中,阻燃剂中的含氮、磷等元素可与PET 分解产生的自由基反应,生成惰性气体,并减缓自由基的扩散和再化学反应,从而达到阻燃目的。
另一种是添加高分子复合材料作为阻燃剂。
在高温下,阻燃材料则生成炭化层,此炭化层能够降低PET 表面积的甲醛、CO 等有害物质的释放,从而改善PET 的阻燃性能。
二、PET 共聚阻燃改性研究进展1. 共聚PET共聚PET 是引进含氮和磷元素共聚物到PET 中制备阻燃材料的一种常用方法。
由于共聚物中的含氮、磷等元素与PET 聚合生成的材料密度较高,整个材料的热稳定性、阻燃性质和压缩性质都得到显著提高。
比较常用的共聚物有聚酰胺、聚醚酮等。
石永江等[1]以DMTCP (环虫蓝素-二甲基碳酸酯双酯)为共聚物制备了聚丙烯酸增稠剂-poly (dicyandiamide-terephthalic 酸)共聚PET 材料,研究显示,共聚PET 的阻燃性能、力学性能、溶剂吸收能力、压缩性能均得到显著提高。
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化工设计通讯Chemical Engineering Design Communications
新材料与新技术
New Material and New Technology
第45卷第3期
2019年3月聚乙烯改性的研究进展
(陕西延长石油延安能源化工有限责任公司,陕西延安727500)
摘要:聚乙烯是一种综合性能较高的工程塑料,自身具备着较强的性能,可以广泛地应用在各行业的产話制造中。
主要对聚乙烯的物理改性和化学改性展开研究。
关键词:聚乙烯;物理改性;化学改性
中图分类号:TQ051.893文献标志码:A文章编号:1003-6490(2019)03-0061-01
Advances in Research on Modification of Polyethylene
Wang De-yu
Abstract:Polyethylene is a kind of engineering plastic with high comprehensive perfbrmance.lt has strong performance and can be widely used in the manufacture of products in various industries.The article mainly studies the physical modification and chemical improvement of polyethylene.
Key words:polyethylene;physical modification;chemical modification
超高分子质量聚乙烯(UHMWPE)是一种热塑性的工程塑料,耐磨损性较高,具有耐低温性以及各种比较优质的性能,正是这些性能使得聚乙烯被广泛地应用在医疗,化工,防止,采矿以及建筑和机械等各个行业中。
由于超高分子量聚乙烯有着非常高的分子量,在对其进行加工的过程中,存在着一定的难度。
因此,必须要对聚乙烯的改性展开研究探讨。
1聚乙烯的物理改性
由于聚乙烯自身的性质,使其具备着特殊的物理性能。
所谓物理改性,主要就是将其与其他物质通过一定的方式进行混合,例如,降低聚乙烯的黏度,缩短聚乙烯的加工周期等。
1.1填充改性
在聚乙烯的物理改性中,填充改性的使用范围较为广泛,主要是从微观粒子和宏观粒子填充聚乙烯的相关复合材料。
相关专家经过一系列的研究,发现使用偶联剂以及无机填料等对聚乙烯进行改性,可以有效地加强聚乙烯的熔体流动性,尽管如此,这种方式的使用却使聚乙烯的耐磨性所有降低。
将使用偶联剂处理的一些铝粉等金属粉添加在聚乙烯当中,可以使物质具备一定的抗静电性能。
使用偶联剂对纳米二氧化硅进行处理,再将处理过的少量纳米二氧化硅添加在聚乙烯当中,能够提升聚乙烯的结晶度
1.2流动改性剂改性
流动改性可以有效地改变一些大分子链之间所传递的能量,使聚合物的流动性有所改变。
在聚乙烯当中,主要是将脂肪族的碳氢化合物和这些物质的衍生物对聚乙烯进行流动改性。
一些专家经过一定的实验研究,对润滑剂FM4在聚乙烯流动性能中的影响进行了探索。
主要发现,当润滑剂FM4质量不断增加的情况下,聚合物的熔体流动速率就会越来越大,但是,FM4的质量分数达到20%的时候,熔体流动速率就会出现迅速上升的现象。
2聚乙烯的化学交联改性
化学交联改性主要是改善物质形态的稳定性,将一些交联剂加入聚乙烯当中,使其与之发生交联。
或者对其进行辐射,在辐射的影响下这些分子发生交联的现象。
2.1偶联剂交联的改性
偶联剂是一种特殊的物质,该种物质可以经过一定的物理或者化学反应,将两种性质差异悬殊较大的物质进行联合。
偶联剂主要用在一些非极性的聚合物和无机增强材料之间,将其表面进行处理,使其进行联合,从而具备着较好的强度。
经过相关的研究发现,使用偶联剂对一些物质进行处理之后,可以发现这些物质的颗粒直径较小,使填料在聚合物当中有着较高的分散性,从而改善物质的流动性。
对于超高分子量聚乙烯来说,这种物质主要使用的偶联剂有两种,一种是乙烯基三乙氧基硅烷,以及乙烯基三甲氧基硅烷。
偶联剂虽然有着较强的作用,但是必须要在恰当的过氧化物的引发下才能发生作用。
偶联剂常用的过氧化物主要是DCP,还必须要借助有机锡的衍生物作为催化剂,才能够发挥较好的作用。
使用硅烷来对聚乙烯进行处理的时候,在一定的热力下,过氧化物被分裂形成一些游离基,这些游离基自身有着较高的化学性能,可以将聚合物当中的氢原子进行脱去,使聚合物大分子也变为不同的活性游离基,经过一系列的化学反应,硅烷和聚乙烯交联,从而实现对聚乙烯的交联改性。
2.2辐射交联改性
辐射交联改性,主要便是在一定的辐射下,来改善聚乙烯内部的分子结构,使其性能发生改变。
在特定辐射量的影响下,聚乙烯自身的各种特殊性能受到一定的改变。
同时,这种辐射交联聚乙烯改性还可以应用在人造关节当中,可以使人造关节的强度增加,延长使用年限。
经过相关专业人员的研究发现,对于聚乙烯的辐射交联改性,将PTFE与辐射进行联合,可以改善聚乙烯的耐磨性,使其成为一种新型的材料,可以使其被应用在体内移植的辅助器官当中,从而为人们做出巨大的贡献。
2.3过氧化物交联
对聚乙烯进行过氧化物交联,有着严格的步骤要求。
在最开始,使过氧化物与聚乙烯进行熔融,聚乙烯随之产生自由基,自由基在偶合下从而产生交联。
使用过氧化物对聚乙烯进行交联,必须要合理地控制温度,才能够使交联后的聚乙烯满足人们的使用需求。
另外,聚乙烯在过氧化物交联之后的物质,自身的结构有着较好的性能,能够应用在更加广泛的范围。
3结束语
伴随着各种科学技术的不断发展,人们对聚乙烯改性的研究范围不断扩大,从而来探索聚乙烯的应用潜力,使其能够满足人们在更多行业领域当中的需求。
在对聚乙烯进行改性研究的过程中,这些方式多种多样,并非单一使用,人们在使用多种方式的基础上,令聚乙烯有着更加多样化的功能,为人们在各个行业当中生产各种不同功能的物质提供可靠的需求。
但是,聚乙烯的改性必须要在特定的环境和条件下,才能够使其有更好的效果。
参考文献
[1]汪晓鹏.超高相对分子质量聚乙烯的改性研究进展[J]-上海塑料,
2015,10(4):121-127.
收稿日期:2019-01-10
作者简介:王德玉(1991-).男,甘肃武威人,助理工程师,主要
研究方向为聚乙烯的改性。
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