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新型高分子增容剂的制备及其增容性能的研究

作　者: 姜滢
导　师: 台立民
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 材料学
关键词: 预聚体淀粉聚乙烯聚苯乙烯增容剂
分类号: TQ314.24
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

以聚烯烃为代表的高分子的极性普遍较弱,而淀粉通常是由大分子和支状分子构成的强极性高分子,两类物质在分子级别范围内是不相容的,直接共混往往会导致共混物物性的严重劣化。为解决此问题,需要向体系内加入增容剂,以期提高相容性。本课题目的即在于制备某种增容剂,使其能在以聚烯烃为代表的弱极性高分子和以淀粉为代表的强极性高分子的相互共混中提高其相界面相容性。实验中所制备的增容剂与其它类型增容剂的不同之处在于其制备过程中增加了预聚体这一步骤,增加了接枝活性点,从而提高增容性能。实验以淀粉分别与聚乙烯和聚苯乙烯的共混为例,首先制备了马来酸酐/甲基丙烯酸甲酯预聚体和丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯预聚体,并用红外光谱和气相色谱对预聚体进行定性定量分析;再将这两种预聚体按一定比例分别与聚乙烯和聚苯乙烯共混,其共混物即为所需增容剂;将所得两种增容剂按一定比例分别加入至淀粉/聚乙烯和淀粉/聚苯乙烯共混物中,由单螺杆挤出机挤出成型,对产物分别通过扫描电镜、热分析仪和力学性能测试机进行检测。结果显示添加有增容剂的淀粉/聚烯烃共混物的性能要好于未加增容剂的淀粉/聚烯烃共混物,马来酸酐型增容剂的增容效果要略好于丙烯酸型增容剂。可以证明预聚体增容不同极性共混物的方法确实有效,且不同类型的预聚体增容剂其增容效果还有所不同,这也为今后制备新型反应型高分子增容剂指明了一条新路。

全文目录

致谢  6-7
摘要  7-8
Abstract  8-12
1 绪论  12-16
  1.1 课题研究的创新意义  14
  1.2 课题的实现途径  14-16
2 文献综述  16-28
  2.1 增容剂  16-20
    2.1.1 增容剂的概念  16-17
    2.1.2 增容剂的种类及特点  17-20
  2.2 预聚型增容剂的创新性  20-22
  2.3 可降解塑料  22-26
    2.3.1 可降解塑料的概念及分类  22-24
    2.3.2 淀粉基塑料的特点及主要问题  24-26
  2.4 其它相关内容  26-28
    2.4.1 预聚体  26
    2.4.2 引发剂  26-27
    2.4.3 螺杆挤出  27-28
3 实验部分  28-42
  3.1 实验原料  28
  3.2 实验设备与仪器  28-29
  3.3 预聚体的制备  29-35
    3.3.1 马来酸酐与甲基丙烯酸甲酯预聚体的制备  29-32
    3.3.2 丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯的预聚体的制备  32-35
    3.3.3 预聚体的影响因素及分子量的确定  35
  3.4 增容剂的制备  35-39
    3.4.1 马来酸酐(PE)型增容剂的制备  35-36
    3.4.2 马来酸酐(PS)型增容剂的制备  36-37
    3.4.3 丙烯酸(PE)型增容剂的制备  37-38
    3.4.4 丙烯酸(PS)型增容剂的制备  38-39
  3.5 共混物的制备  39-42
    3.5.1 PE/淀粉共混物的制备  39
    3.5.2 PS/淀粉共混物的制备  39-40
    3.5.3 PE/淀粉/马来酸酐(PE)型增容剂共混物的制备  40
    3.5.4 PS/淀粉/马来酸酐(PS)型增容剂共混物的制备  40-41
    3.5.5 PE/淀粉/丙烯酸(PE)型增容剂共混物的挤出  41
    3.5.6 PS/淀粉/丙烯酸(PS)型增容剂共混物的挤出  41-42
4 分析与测试  42-69
  4.1 预聚体红外光谱测试  42-45
    4.1.1 马来酸酐/甲基丙烯酸甲酯预聚体的红外扫描图谱解析  43-44
    4.1.2 丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯预聚体的红外扫描图谱解析  44
    4.1.3 关于预聚体红外扫描图谱的讨论  44-45
  4.2 预聚体的气相色谱测试  45-49
    4.2.1 马来酸酐/甲基丙烯酸甲酯预聚体的气相色谱图  46-47
    4.2.2 丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯预聚体的气相色谱图  47-48
    4.2.3 关于预聚体气相色谱图的讨论  48-49
  4.3 共混物的扫描电镜(SEM)测试  49-54
    4.3.1 未加增容剂的共混物的扫描电镜(SEM)测试  49-50
    4.3.2 PE/淀粉/马来酸酐(PE)型增容剂共混物的扫描电镜(SEM)测试  50-51
    4.3.3 PS/淀粉/马来酸酐(PS)型增容剂共混物的扫描电镜(SEM)测试  51-52
    4.3.4 PE/淀粉/丙烯酸(PE)型增容剂共混物的扫描电镜(SEM)测试  52
    4.3.5 PS/淀粉/丙烯酸(PS)型增容剂共混物的扫描电镜(SEM)测试  52-53
    4.3.6 关于共混物扫描电镜图的讨论  53-54
  4.4 共混物的热重-差热分析(TG-DTA)  54-63
    4.4.1 添加有不同增容剂的PE/淀粉共混物的热重-差热分析曲线图  57-60
    4.4.2 添加有不同增容剂的PS/淀粉共混物的热重-差热分析曲线图  60-63
    4.4.3 关于共混物热重-差热分析(TG-DTA)曲线图的讨论  63
  4.5 共混物的力学性能测试  63-69
    4.5.1 力学性能实验数据结果列表  65-66
    4.5.2 试样的拉伸强度分析曲线  66
    4.5.3 试样的冲击强度分析曲线  66
    4.5.4 对试样的拉伸强度与冲击强度曲线的讨论  66-69
结论  69-70
参考文献  70-76
作者简历  76-77
学位论文数据集  77-78

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