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新型聚烯烃树脂为了满足实际应用中高性能化的需要,往往具有复杂的链结构。对聚烯烃树脂链结构的确切表征,既对烯烃聚合条件和催化体系的选择反馈指导性的信息,也对凝聚态结构的调控及加工和使用性能的改进提供科学依据,有助于建立起比较全面的结构一性能关系。因而,聚烯烃链结构的研究是聚烯烃高性能化研究中不可或缺的部分。本论文研究了几种新型聚乙烯和聚丙烯树脂的链结构,并阐述了结构与性能之间的联系。
研究了两个具有不同使用性能的双峰分布高密度聚乙烯树脂(A和B)的链结构。两个样品具有相似的分子量和分子量分布,短链支化(1-丁烯)的含量都比较低,约为0.6 mol％。对两个样品进行交叉分级(制备型降温结晶分级和溶剂梯度分级)的结果显示,两个样品的短链支化都集中在高分子量部分；样品A中短链支化在分子链间的分布相对均匀一些。短链支化在样品中的分布状况是影响样品使用性能的重要因素。
研究了三个具有不同乙烯含量的釜内合金抗冲聚丙烯样品的链结构。样品中乙烯含量的差异是通过控制双釜串联工艺中(丙烯本体均聚,然后乙烯/丙烯气相共聚)的气相共聚时间而得到的。三个样品主要由以下四种组份组成:乙丙无规共聚物、乙丙链段和嵌段共聚物、高等规聚丙烯。随着共聚时间的增加,样品中的乙烯含量随之增加,样品中的乙丙无规共聚物、乙丙链段和嵌段共聚物组份的重量百分含量和乙烯含量也随之增加。提高乙丙无规共聚物、乙丙链段和嵌段共聚物中的乙烯含量和具有适当含量的乙丙无规共聚物,是得到同时具有良好刚性和韧性的釜内合金抗冲聚丙烯的重要条件。
研究了两个通过非均相Ziegler-Natta催化剂制备的均聚抗冲聚丙烯样品的链结构。两个样品中都含有约13wt％的低等规聚丙烯级份,因此它们的冲击性能高于等规聚丙烯。提高均聚抗冲聚丙烯样品的分子量并增加等规序列长度在分子链间和分子链内分布的不均匀性有利于样品抗冲性能的改善。
通过对线性聚丙烯进行γ-射线辐照的方法制备了四种长链支化聚丙烯样品,并采用流变学的方法对样品进行了表征。在线性聚丙烯中加入0.6wt％的第二单体1,4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)有助于形成长链支化,支化含量随辐照剂量的增加而增加。