不饱和硅烷熔融挤出接枝聚乙烯的研究

朱文炫¹，王文杰¹，刘念才¹

(1.上海交通大学高分子材料研究所,上海,200240)

摘要:采用熔融挤出法对低密度聚乙烯(PE)进行硅烷接枝,然后在催化剂二月桂酸二丁基锡(DBTDL)存在下进行水解交联,对接枝产物的熔体流动速率(MFR)和交联样品的凝胶率的影响因素进行了系统的研究.接枝单体为乙烯基三乙氧基硅烷(VTES),主要引发剂为过氧化二异丙苯(DCP).改变VTES用量、引发剂种类与用量、PE种类、接枝反应条件(温度、转速、加料速度等)、加入添加剂等,研究它们对MFR和凝胶率的影响.结果发现,在较低用量时,VTES浓度增加能够提高凝胶率和MFR,但超过2%(质量)后凝胶率基本不再随硅烷用量增加而上升,而MFR仍有明显降低.引发剂DCP用量增大有利于接枝;但当用量达0.15%(质量)后,凝胶率趋于一定值;不同引发剂的接枝效果差异很大.引发剂是造成接枝产物的MFR降低的主要原因,当用量到达0.15%后,凝胶率不再升高,但接枝产物的MFR继续大幅度降低.PE粉料的接枝和交联效果比粒料好,且在一定范围内,PE的初始MFR对凝胶率的影响不很大.反应挤出温度必须高于180 ℃才能较好的接枝和交联,而螺杆转速对凝胶率的影响存在一最佳值.加入含氮、磷、硫的添加剂可改善接枝产物的流动性能,苯胺在不显著降低凝胶率的同时能较大幅度地提高接枝产物的MFR.

关键词:聚乙烯; 硅烷; 交联; 挤出; 熔体流动速率;

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