马来酸酐接枝改性聚丙烯研究及应用进展
发布日期:2022/11/10 11:30:30
聚丙烯改性根据研究方法、用途等有许多方向,如聚丙烯熔融接枝或化学接枝改性,聚丙烯增韧改性,聚丙烯增强改性,聚丙烯导电改性,聚丙烯导热改性,高性能聚丙烯膜等。
马来酸酐是一种非常有用的接枝或共聚单体,常用于接枝改性或共聚反应,为聚合物大分子提供极性的羧基官能团。在聚丙烯复合材料中,常常将聚丙烯与其他聚合物进行共混改性,从而制备出性能优良的复合改性材料,但是由于聚丙烯分子与这些改性聚合物的极性存在差异,导致了聚丙烯基础树脂与添加聚合物的相容性差,通过向聚丙烯分子中引入羧基,可以明显提高聚丙烯基础树脂与极性聚合物的相容性,马来酸酐及马来酸酐衍生物是常用的改性单体。
对苯二胺衍生物(p-PBM acid)-马来酸酐-接枝改性聚丙烯
J.M.GARCIA-MARTINEZ 等采用熔融接枝方法制备了马来酸酐-对苯二胺衍生物(p-PBM acid)接枝改性聚丙烯,具体方法是先用马来酸酐和对苯二胺反应,制备马来酸酐-对苯二胺衍生物,然后在熔融状态下,将制备的马来酸酐-对苯二胺衍生物与聚丙烯进行接枝反应。
作者采用红外、核磁对接枝聚丙烯进行了表征,验证发生反应;采用酸碱滴定法计算了接枝率,不足之处是全文详细研究马来酸酐-对苯二胺衍生物接枝聚丙烯的物性。
癸烯-1-马来酸酐-接枝改性聚丙烯
Caihong Lei 等研究了癸烯作为第二接枝单体,在熔融状态下,马来酸酐接枝聚丙烯的反应。首先制备马来酸酐/癸烯-1共聚物,其方法为将马来酸酐溶于二甲苯中,然后加入癸烯-1,癸烯-1/马来酸酐的摩尔比率为0.3,在氮气保护和BPO引发下,120℃反应5 h,四氢呋喃中沉淀,丙酮洗涤,干燥后得到黄白色粉末即为马来酸酐/癸烯-1共聚物。
在哈克转矩流变仪中,190℃条件下,用DCP作为引发剂,进行熔融接枝反应,得到马来酸酐/癸烯-1共聚物接枝聚丙烯。
研究结果表明,随着接枝聚丙烯相对分子质量降低,接枝率增加,添加第二单体癸烯-1后,接枝率可达1.89 %,与单用马来酸酐接枝聚丙烯相比,接枝率提高了178 %。
儿茶素-马来酸酐-接枝改性聚丙烯
Carol Lopez de Dicastillo等研究了儿茶素在马来酸酐接枝聚丙烯膜上的相互作用和释放作用。将马来酸酐接枝聚丙烯、儿茶素、聚丙烯共混制备成复合材料,提高儿茶素的保留时间,研究抗氧剂与接枝聚合物的相互作用,还可以研究开发活性抗氧化包装材料。
研究表明,添加马来酸酐接枝聚丙烯的聚丙烯膜热稳定性得到改善,添加马来酸酐接枝聚丙烯的聚丙烯膜比未添加马来酸酐接枝聚丙烯的聚丙烯膜儿茶素释放量低,这是由于儿茶素与马来酸酐反应的缘故。负载儿茶素的马来酸酐接枝聚丙烯复合材料可以有效的控制过氧化物释放,因为儿茶素可以保护包装膜,提高抗氧化性能。
总结
马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚丙烯衍生物,由于在分子链中引入了具有极性基团的酸酐等,因而既能够与非极性的聚烯烃类材料相容,又能够与具有极性官能团的材料相容,如尼龙、聚氯乙烯、ABS树脂、丁腈橡胶等。目前国内外对马来酸酐接枝改性聚丙烯研究,基本采用的都是过氧化物引发熔融接枝改性聚丙烯,接枝效率较低,需要开展相关研究,提高接枝效率。