马来酸酐接枝POE的制备及其对塑料增韧增容研究

• 作 者: 胥成
• 机 构: 上海大学
• 出 处: 上海大学
• 发表日期: 2006年期
• 关键词: 乙烯-1-辛烯共聚物 反应挤出 接枝聚合 尼龙6 无卤阻燃塑料

本文针对工程应用迫切需要的塑料增容增韧改性剂，采用双螺杆挤出机进行马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物(POE-g-MAH)的反应挤出，并用其增韧尼龙6，制备PA6/POE-g-MAH和PA6/POE-g-MAH/POE等合金材料，同时试制以乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)为基材、氢氧化铝(Al(OH)3)为阻燃剂、POE-g-MAH为增容剂的三元复合无卤阻燃塑料。
对POE接枝MAH的反应挤出产物进行纯化后，经过红外光谱和化学滴定分析，证明反应挤出使MAH接枝到POE分子链上，形成POE-g-MAH。在POE/MAH/DCP体系中，DCP起到引发主导作用，MAH转化成激发态MAH二聚体也能引发POE大分子自由基。当MAH含量不变，DCP含量增加使接枝率(GD)提高，融融指数(MI)下降。当DCP含量不变，随着MAH含量增加，先使GD增大、MI减小，当MAH含量增加到阈值2份左右时，基态MAH引起激发态MAH猝灭，相应的大分子自由基减少，从而再使GD下降、MI上升。而DCP含量较大时GD对MAH含量变化的敏感性增大。MAH含量为1-2份，DCP含量在O.1-0.2份时，POE-g-MAH的GD和MI值较为适中。体系中分别加入苯乙烯或己内酰胺的第二单体均会降低POE-g-MAH的GD，提高MI。
MAH接枝使POE的相容性显著提高，以GD为1.42％的POE-g-MAH对PA6增韧改性，其PA6/POE-g-MAH(80/20)材料结构未见相分离，缺口冲击强度为109kJ/m2，是纯尼龙的15倍，其吸水性显著降低。以POE和POE-g-MAH的混合物作为增韧剂，当POE-g-MAH含量上升至增韧剂的10-20％即增韧剂整体接枝率为0.14-0.28％时，PA6/增韧剂(80/20)体系相分离不明显，发生脆韧转变，材料冲击强度急剧增加，拉伸和弯曲性能变化较小。当POE-g-MAH和EPDM-g-MAH分别与PA6共混，添加量均为20wt％时，PA6/POE-g-MAH缺口冲击强度和拉伸强度均高于PA6/EPDM-g-MAH。
设计EVA/POE-g-MAH/Al(OH)3(35/15/50)无卤阻燃体系，以2份MAH、0.15份DCP反应挤出制备的POE-g-MAH对该体系增容效果突出。