聚乙烯改性研究进展
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潘宝风等[27] 的研究表明硅钙镁晶须的加入能 够大幅度提高 HDP E 材料的拉伸力学性能 ,包括 短期力学性能及耐长期蠕变性能. 晶须对 HDPE 材料的增强作用主要归因于它们之间的良好界面 粘结 ,同时刚性的晶须则能够承担较大的外界应 力使复合材料的模量得到提高. 2. 1. 4 纳米粒子增强改性 少量无机刚性粒 子填充 PE 可同时起到增韧与增强的作用. 郜华萍 等[28 ] 将 表 面 处 理 过 的 纳 米 SiO2 粒 子 填 充 m2LLD P E/ LD P E发现复合材料力学性能达到最 佳值的纳米粒子填充量为 2 % , 与纯 m2LLD P E/ LDP E 相比 , 拉伸强度 、断裂伸长率分别 提升 了 l3. 7 M Pa 和 174. 9 %. 力学性能的显著提高归因 于 SiO2 纳米粒子均匀分散于基材中 ,与基材形成 牢固的界面结合.
Wu 等[17 ] 用 紫 外 光 辐 射 的 方 法 将 C —O 、 C —O H和 C = O 等含氧基团引入 LLD P E 的分子 链上. 结果表明 :辐射后 LLD P E 的分子量变小 ,和 LLD P E 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. 1. 4 氯化及氯磺化改性
(1. 武汉工程大学绿色化工过程省部共建教育部重点实验室 ,湖北 武汉 430074 ; 2. 武汉大学化学与分子科学学院 ,湖北 武汉 430072)
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 、物理改性 和改性新技术的新进展. 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 ;物 理改性包括增强改性 、共混改性 、填充改性 ;并介绍了各种改性对聚乙烯性能的影响. 关键词 :聚乙烯 ;化学改性 ;物理改性 ;进展 中图分类号 : Twk.baidu.com324 文献标识码 :A doi :10. 3969/ j. issn. 167422869. 2010. 03. 008
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[18 ] . 1. 5 等离子体改性处理
接枝改性的方法主要有溶液法[2 ] 、固相法[3 ] 、 熔融法[4 ] 、辐射接枝法[5 ] 、光接枝法[6 ] 等.
程为庄等[2] 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 (LDP E) 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 193 N/ m 提高到 984 N/ m.
唐进伟等[3] 利用固相法在线性低密度聚乙烯 (LLDP E) 上 接 枝 MA , 得 到 了 接 枝 率 为 1 % ～ 21 4 % ,凝胶含量小于 4 %的 LLDP E2g2MA .
于逢源等[4] 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 LD P E 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.
张 慧 萍 等[24] 采 用 超 高 分 子 量 聚 乙 烯 ( U HM P E) 纤维分别增强高密度聚乙烯 ( HD P E) 和 LDPE 基体 ,研究发现 U HM PE 纤维与 LDPE 基体在加热加压成型的条件下 ,可以形成良好的 界面 , 最大限度发挥基体和纤维的强度 , 而以 HD P E 为基材时力学性能相对较差. 2. 1. 2 纤维增强改性 纤维增强聚合物基复 合材料由于具有比强度高 、比刚度高等优点而得 到广泛应用 ,而界面问题是纤维增强聚合物基复 合材料研究中的主要问题.
0 引 言
聚乙烯 ( PE) 质优 、价廉、易得 ,且用途十分广 泛 ,主要用来制造薄膜、容器、管道 、单丝 、电线电缆 、 日用品等 ,并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料. 随着石油化工的发展 ,聚乙烯生产得到迅速发展 ,产 量约占塑料总产量的 1/ 4. 但聚乙烯属非极性聚合 物 ,与无机物、极性高分子相容性弱 ,因此其功能性 较差. 采用改性可提高 PE 的耐热老化性、高速加工 性、冲击强度、粘结性 、生物相容性等性质.
张宁等[25] 采用经 KH2550 偶联剂处理的长玻 璃纤维 (L GF) 与 P E 复合制备了 P E/ L GF 复合材 料. 研究 发 现 L GF 的 为 30 % ( 质 量) 、长 度 约 为 35 mm时 ,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别 为 52. 5 M Pa 和 52 kJ / m ;L GF 在 PE 基体中呈现 三维交叉结构 ,这种结构和 KH2550 的加入改善 了复合材料的力学性能. 2. 1. 3 晶须改性 经典的载荷传递机理认为 , 聚合物/ 晶须复合材料受到外力时 ,应力可以通过 界面层由基体传递给晶须 ,晶须承受部分应力 ,使 基体所受应力得以分散. 晶须增韧聚合物来源于 两方面的贡献 ,其一是晶须导致基体局部应力状 态改变 ,其二是晶须对基体结晶行为产生影响[26] .
1 化学改性
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. 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[1] .
Gho sh 等[8] 采用接枝共聚的方法将少量的丙 烯酸单体共聚物接枝到 P E 上 , 与原始的 P E 相 比 ,改性后的 PE 具有较高的熔体粘度和较低的熔
收稿日期 :2009211224 基金项目 :湖北省自然科学基金资助项目 (2007ABA162) ,武汉工程大学本科生校长基金 ,武汉工程大学研究生研究
创新实验 作者简介 :刘生鹏 (19692) ,男 ,湖北仙桃人 ,副教授 ,博士. 研究方向 :高分子基复合材料.
32
武汉工程大学学报
第 32 卷
体流动指数. 1. 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[9] . 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[10] 、硅烷接枝交联 、紫 外光交联[11 ] . 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[12 ] . 刘新民等[13 ] 研究了过氧化物交联 P E 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 P E 的凝胶含量提高 ; 交联 P E 的拉伸强度随 P E 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[14 ] .
张建耀等[16] 研究了高密度聚乙烯 ( HD P E) 、 LLDPE 及 其 共 混 物 的 乙 烯 基 三 乙 氧 基 硅 烷 (V T EOS) 接枝交联产物的分子结构 、熔融行为. 研究发现 V TEOS 接枝交联 P E 能力为 :LLDP E > HD P E/ LLD P E 共 混 物 > HDP E ; 接 枝 交 联 使 HD P E、LLD P E 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.
鲁建民等[5] 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[6] 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. 1. 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 P E 分子链中 ,从而改变 P E 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[7 ] .
第3期
刘生鹏 ,等 :聚乙烯改性研究进展
33
2. 1. 1 自增强改性 所谓自增强就是使用特 殊的加工成型方法 ,使得材料内部组织形成伸直 链晶体 ,材料内部大分子晶体沿应力方向有序排 列 ,材料的宏观强度得到大幅度提高 ,同时分子链 有序排列将使结晶度提高 ,从而使材料的强度进 一步提高 ,由于所形成的增强相与基体相的分子 结构相同 ,因而不存在外增强材料中普遍存在的 界面问题[23 ] .
2 物理改性
物理改性是在 PE 基体中加入另一组分 (无机 组分 、有机组分或聚合物等) 的一种改性方法. 常 用的方法有增强改性 、共混改性 、填充改性. 2. 1 增强改性
增强改性是指填充后对聚合物有增强效果的 改性. 加入的增强剂有玻璃纤维 、碳纤维 、石棉纤 维 、合成纤维 、棉麻纤维 、晶须等. 自增强改性也属 于增强改性的一种.
第 32 2010
卷第 3 期 年 03 月
武 汉 工 程 大 学 学 报 J . Wuhan Inst . Tech.
文章编号 :167422869 (2010) 0320031206
Vol. 32 No . 3 Mar. 2010
聚乙烯改性研究进展
刘生鹏1 ,张 苗1 ,胡昊泽2 ,林 婷1 ,危 淼1
王亚珍等[15] 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 , —O H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.
Ataeefard 等[22 ] 用 A r 、O2 、N2 、CO2 气态等离 子体处理 LDP E 表面 ,结果表明在低气压时 O2 、 Ar 、N2 、CO2 气态等离子体可改善 LD P E 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 ;LD P E 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 LD P E 效果更佳.
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[19 ] .
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[20221 ] .
Wu 等[17 ] 用 紫 外 光 辐 射 的 方 法 将 C —O 、 C —O H和 C = O 等含氧基团引入 LLD P E 的分子 链上. 结果表明 :辐射后 LLD P E 的分子量变小 ,和 LLD P E 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. 1. 4 氯化及氯磺化改性
(1. 武汉工程大学绿色化工过程省部共建教育部重点实验室 ,湖北 武汉 430074 ; 2. 武汉大学化学与分子科学学院 ,湖北 武汉 430072)
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 、物理改性 和改性新技术的新进展. 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 ;物 理改性包括增强改性 、共混改性 、填充改性 ;并介绍了各种改性对聚乙烯性能的影响. 关键词 :聚乙烯 ;化学改性 ;物理改性 ;进展 中图分类号 : Twk.baidu.com324 文献标识码 :A doi :10. 3969/ j. issn. 167422869. 2010. 03. 008
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[18 ] . 1. 5 等离子体改性处理
接枝改性的方法主要有溶液法[2 ] 、固相法[3 ] 、 熔融法[4 ] 、辐射接枝法[5 ] 、光接枝法[6 ] 等.
程为庄等[2] 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 (LDP E) 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 193 N/ m 提高到 984 N/ m.
唐进伟等[3] 利用固相法在线性低密度聚乙烯 (LLDP E) 上 接 枝 MA , 得 到 了 接 枝 率 为 1 % ～ 21 4 % ,凝胶含量小于 4 %的 LLDP E2g2MA .
于逢源等[4] 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 LD P E 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.
张 慧 萍 等[24] 采 用 超 高 分 子 量 聚 乙 烯 ( U HM P E) 纤维分别增强高密度聚乙烯 ( HD P E) 和 LDPE 基体 ,研究发现 U HM PE 纤维与 LDPE 基体在加热加压成型的条件下 ,可以形成良好的 界面 , 最大限度发挥基体和纤维的强度 , 而以 HD P E 为基材时力学性能相对较差. 2. 1. 2 纤维增强改性 纤维增强聚合物基复 合材料由于具有比强度高 、比刚度高等优点而得 到广泛应用 ,而界面问题是纤维增强聚合物基复 合材料研究中的主要问题.
0 引 言
聚乙烯 ( PE) 质优 、价廉、易得 ,且用途十分广 泛 ,主要用来制造薄膜、容器、管道 、单丝 、电线电缆 、 日用品等 ,并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料. 随着石油化工的发展 ,聚乙烯生产得到迅速发展 ,产 量约占塑料总产量的 1/ 4. 但聚乙烯属非极性聚合 物 ,与无机物、极性高分子相容性弱 ,因此其功能性 较差. 采用改性可提高 PE 的耐热老化性、高速加工 性、冲击强度、粘结性 、生物相容性等性质.
张宁等[25] 采用经 KH2550 偶联剂处理的长玻 璃纤维 (L GF) 与 P E 复合制备了 P E/ L GF 复合材 料. 研究 发 现 L GF 的 为 30 % ( 质 量) 、长 度 约 为 35 mm时 ,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别 为 52. 5 M Pa 和 52 kJ / m ;L GF 在 PE 基体中呈现 三维交叉结构 ,这种结构和 KH2550 的加入改善 了复合材料的力学性能. 2. 1. 3 晶须改性 经典的载荷传递机理认为 , 聚合物/ 晶须复合材料受到外力时 ,应力可以通过 界面层由基体传递给晶须 ,晶须承受部分应力 ,使 基体所受应力得以分散. 晶须增韧聚合物来源于 两方面的贡献 ,其一是晶须导致基体局部应力状 态改变 ,其二是晶须对基体结晶行为产生影响[26] .
1 化学改性
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. 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[1] .
Gho sh 等[8] 采用接枝共聚的方法将少量的丙 烯酸单体共聚物接枝到 P E 上 , 与原始的 P E 相 比 ,改性后的 PE 具有较高的熔体粘度和较低的熔
收稿日期 :2009211224 基金项目 :湖北省自然科学基金资助项目 (2007ABA162) ,武汉工程大学本科生校长基金 ,武汉工程大学研究生研究
创新实验 作者简介 :刘生鹏 (19692) ,男 ,湖北仙桃人 ,副教授 ,博士. 研究方向 :高分子基复合材料.
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武汉工程大学学报
第 32 卷
体流动指数. 1. 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[9] . 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[10] 、硅烷接枝交联 、紫 外光交联[11 ] . 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[12 ] . 刘新民等[13 ] 研究了过氧化物交联 P E 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 P E 的凝胶含量提高 ; 交联 P E 的拉伸强度随 P E 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[14 ] .
张建耀等[16] 研究了高密度聚乙烯 ( HD P E) 、 LLDPE 及 其 共 混 物 的 乙 烯 基 三 乙 氧 基 硅 烷 (V T EOS) 接枝交联产物的分子结构 、熔融行为. 研究发现 V TEOS 接枝交联 P E 能力为 :LLDP E > HD P E/ LLD P E 共 混 物 > HDP E ; 接 枝 交 联 使 HD P E、LLD P E 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.
鲁建民等[5] 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[6] 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. 1. 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 P E 分子链中 ,从而改变 P E 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[7 ] .
第3期
刘生鹏 ,等 :聚乙烯改性研究进展
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2. 1. 1 自增强改性 所谓自增强就是使用特 殊的加工成型方法 ,使得材料内部组织形成伸直 链晶体 ,材料内部大分子晶体沿应力方向有序排 列 ,材料的宏观强度得到大幅度提高 ,同时分子链 有序排列将使结晶度提高 ,从而使材料的强度进 一步提高 ,由于所形成的增强相与基体相的分子 结构相同 ,因而不存在外增强材料中普遍存在的 界面问题[23 ] .
2 物理改性
物理改性是在 PE 基体中加入另一组分 (无机 组分 、有机组分或聚合物等) 的一种改性方法. 常 用的方法有增强改性 、共混改性 、填充改性. 2. 1 增强改性
增强改性是指填充后对聚合物有增强效果的 改性. 加入的增强剂有玻璃纤维 、碳纤维 、石棉纤 维 、合成纤维 、棉麻纤维 、晶须等. 自增强改性也属 于增强改性的一种.
第 32 2010
卷第 3 期 年 03 月
武 汉 工 程 大 学 学 报 J . Wuhan Inst . Tech.
文章编号 :167422869 (2010) 0320031206
Vol. 32 No . 3 Mar. 2010
聚乙烯改性研究进展
刘生鹏1 ,张 苗1 ,胡昊泽2 ,林 婷1 ,危 淼1
王亚珍等[15] 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 , —O H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.
Ataeefard 等[22 ] 用 A r 、O2 、N2 、CO2 气态等离 子体处理 LDP E 表面 ,结果表明在低气压时 O2 、 Ar 、N2 、CO2 气态等离子体可改善 LD P E 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 ;LD P E 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 LD P E 效果更佳.
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[19 ] .
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[20221 ] .