环氧基聚硅氧烷的合成及在耐刮擦聚丙烯中的应用

发布时间：2020-06-29 23:56

【摘要】：有机硅材料是具有半有机半无机结构的特殊高分子材料,由于其自身的结构特点,作为塑料耐刮擦剂,与塑料基体的C-C链既相容又相异,所以可相互混合发挥特有作用。本文以含氢聚硅氧烷与烯丙基缩水甘油醚、三种1-烯烃(1-八烯烃、1-十二烯烃、1-十八烯烃)分别进行硅氢加成反应,得到侧基含环氧基和八烷基或十二烷基或十八烷基的三种聚硅氧烷(8-ALEP、12-ALEP、18-ALEP,前面的数字代表原料烯烃的碳原子数),并将它们应用在聚丙烯(PP)/硫酸钡(BaSO_4)和聚丙烯(PP)/滑石粉(TD)两体系中,研究对体系耐刮擦性改善作用。使用质量分数0.25%的含氢聚硅氧烷为原材料,分别与烯丙基缩水甘油醚、三种1-烯烃进行加成反应。实验发现,反应条件对反应物的转化率和产物颜色的影响顺序为:催化剂用量反应温度反应时间含氢聚硅氧烷的滴加速率n(Si-H):n(C=C)(n是摩尔数)。铂催化剂(H_2PtCl_6)催化硅氢加成反应,合成ALEP的最佳工艺条件为:催化剂用量14 ppm、反应时间6 h、反应温度80℃、含氢聚硅氧烷60 min滴加完成、Si-H键与C=C摩尔比1:1.2。合成反应的Si-H键转化率可达90%以上,并采用FT-IR和~1H-NMR对产物结构进行表征,谱图中可见产物中Si-H键基本消失,烷基以及丙基缩水甘油醚基可以成功接到含氢聚硅氧烷的侧基上。在聚丙烯/无机填料体系中加入ALEP后,体系的熔体流动速率明显改善,并且三种ALEP的改善效果类似、差异不大,说明ALEP的加入可有效提高体系的加工流动性,降低加工难度。聚丙烯/滑石粉体系中加入ALEP后缺口冲击强度明显改善,并且改善效果顺序为18-ALEP12-ALEP8-ALEP。其中,改性塑料中加入18-ALEP,体系的缺口冲击强度从未加入助剂的74.0 J/m提高到99.5 J/m,相比加入等量的8-ALEP、12-ALEP提升效果更加明显。聚丙烯/硫酸钡体系的作用效果也类似。在两种聚丙烯/无机填料体系中加入三种ALEP助剂后,耐刮擦性能显著提高,并且改善效果18-ALEP12-ALEP8-ALEP。其中,聚丙烯/滑石粉体系加入18-ALEP后光泽度变化△L由未加入助剂的2.33提升到1.76;聚丙烯/硫酸钡体系中加入18-ALEP后光泽度变化△L由未加入助剂的2.05提升到1.60。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ325.14;O634.41
【图文】：

第一章 绪论。高分子的内部结构破坏是一个十分复杂的过程[45]。子材料的表面会发生不同的形变方式，这些形变方式。按照一定的方式划分可以将其强度分为四种类型，分着外界受力的增大，其表面的损伤程度如图 1-1（a）形变，图 1-1（b）主要是由于韧性变形造成的，随着面剥离[47]。此外，高分子材料对于应用的环境温度以使是相同材料处于不同的环境温度以及变形速率下，

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本文编号：2734538