高等规聚丙烯/高等规聚丁烯-1釜内合金的合成及结构与性能的研究

发布时间：2022-08-04 13:52

　　高等规聚丁烯-1（iPB）具有良好的耐热蠕变性、耐环境应力开裂性和耐磨损性能等,是发展冷热水管道的理想材料。但由于iPB室温下晶型转变速率缓慢,这给聚丁烯-1的成型和加工带来了困难,另外,聚丁烯-1的低弯曲强度和模量也限制了它的应用。本论文旨在保持iPB良好的性能基础上,通过反应器颗粒技术引入高等规聚丙烯（iPP）组分,iPP组分不仅能有效地加快iPB的晶型转变速率,提高材料的模量,而且高韧性的iPB也能改善iPP的低温脆性。本论文采用两段聚合法在反应釜内直接生成iPP/iPB合金。一段聚合：丙烯单体通过淤浆聚合制备高等规聚丙烯颗粒；二段聚合：向聚合体系中引入丁烯-1单体,以一段聚合得到的活性聚丙烯颗粒作为微型反应器引发丁烯-1本体聚合,从而制备iPP/iPB釜内合金。采用索氏抽提分级法将iPP/iPB釜内合金分成三种级分,采用DSC、FTIR、 13C-NMR等对各级分进行了表征,发现合金主要由高等规聚丁烯-1、高等规聚丙烯组成,同时含有少量的丙烯-丁烯-1嵌段共聚物及无定型聚合物（无规聚丙烯和无规聚丁烯-1）,提出了合金各组分的聚合形成机理。通过扫描电子显微镜观察了催化剂、iPP、... 

【文章页数】：74 页

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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 聚丙烯和聚丁烯-1简述
        1.2.1 聚丙烯
        1.2.2 聚丁烯-1
    1.3 催化剂体系的发展
        1.3.1 烯烃聚合催化剂体系的发展
        1.3.2 聚烯烃合金催化剂体系的发展
    1.4 聚烯烃合金聚合工艺技术的进展
        1.4.1 基于传统Ziegler-Natta催化剂体系
            1.4.1.1 Spheripol工艺
            1.4.1.2 Catalloy工艺
        1.4.2 基于复合催化剂体系和多区循环反应器
            1.4.2.1 多催化剂反应器颗粒技术(MRGT)
            1.4.2.2 Hivalloy工艺
        1.4.3 基于复合催化剂体系和多区循环反应器
            1.4.3.1 Spherizone工艺
            1.4.3.2 序贯聚合工艺
    1.5 聚烯烃合金的结构与形态
        1.5.1 聚烯烃合金的结构表征
            1.5.1.1 溶剂萃取分级法
            1.5.1.2 温度梯度萃取分级法
            1.5.1.3 升温淋洗分级法
            1.5.1.4 等温热分级
            1.5.1.5 逐步结晶分级法
            1.5.1.6 小结
        1.5.2 聚烯烃合金的形态表征及粒子增长机理研究
    1.6 聚烯烃合金的性能与用途
        1.6.1 聚丙烯/橡胶弹性体合金
        1.6.2 聚丙烯/聚乙烯合金
        1.6.3 聚丙烯/聚丁烯-1合金
    1.7 本课题研究意义及主要研究内容
第二章 iPP/iPB釜内合金的合成与结构表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 聚合反应装置
        2.2.3 聚合反应
        2.2.4 分级方法
        2.2.5 测试表征
            2.2.5.1 红外光谱测试
            2.2.5.2 DSC测试
            2.2.5.3 ~(13)C-NMR测试
            2.2.5.4 熔体流动速率的测定
            2.2.5.5 GPC测试
            2.2.5.6 粘均分子量的测定
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 iPP/iPB合金的合成
        2.3.2 iPP/iPB釜内合金的分级与级分组成表征
            2.3.2.1 乙醚可溶物(A级分)
            2.3.2.2 正庚烷可溶物(B级分)
            2.3.2.3 正庚烷不溶物(C级分)
        2.3.3 iPP/iPB釜内合金中各种组分的形成机理
    2.4 本章小结
第三章 iPP/iPB釜内合金的颗粒形态表征及颗粒生长机理的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 测试表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 催化剂的颗粒形态
        3.3.2 iPP的颗粒形态
        3.3.3 iPB的颗粒形态
        3.3.4 iPP/iPB釜内合金的颗粒形态
        3.3.5 iPP/iPB釜内合金的颗粒增长机理
    3.4 本章小结
第四章 iPP/iPB釜内合金的物理力学性能的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 测试表征
            4.2.2.1 热性能的测试
            4.2.2.2 动态力学性能测试
            4.2.2.3 力学性能测试
            4.2.2.4 晶型转变的测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 iPP/iPB釜内合金的热性能的研究
        4.3.2 iPP/iPB釜内合金的动态力学性能的研究
        4.3.3 iPP/iPB釜内合金和机械共混物的力学性能对比
            4.3.3.1 拉伸性能
            4.3.3.2 弯曲性能
            4.3.3.3 冲击性能
            4.3.3.4 维卡软化点和硬度
        4.3.4 iPP/iPB釜内合金的晶型转变的研究
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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[2]PP/EPR反应釜合金的形态及结晶动力学[D]. 李英.浙江大学 2010
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本文编号：3669659