【正文】 PP 大分子自由基反應生成的自由基能與接枝單體很好地進行共聚反應。而在 MAH/ PP 體系中， St 用量與 MAH 物質的量接近時， MAH 的接枝率達到最大值，但此時接枝物的熔體流動速率反而大于不添加 St 時的值。 在溶液和固相法中也有人用加入第三單體的方法來控制體系內(nèi)的反應。 FTIR 譜上表明接枝產(chǎn)品中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 10 中 MAH 和 VAc 單元接近交替共聚。而 PEpMS、 PPpMS 可通過茂金屬催化劑方便地控制共聚物的結構。由于化學接枝法既保留了母體材料的優(yōu)異性能，同時接枝側鏈又賦予材料一些新的性能，因而一直受到普遍青睞。但由于聚烯烴材料表面具有表面能低，表面惰性等特點，致使其表面涂膜性、粘接性、可染性、附著性、潤濕性、抗靜電性、印刷性能、防霧滴性能及生物相容性能等均不能令人滿意。在這些化學接枝方法中，紫外光接枝聚合技術具有兩個中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 11 突出的優(yōu)點，即（ 1）與熔融接枝相比，紫外光接枝具有快速、無污染、高效、不破壞材料本體性能的特點 ； （ 2）紫外輻射光源及設備成本較低，且易于連續(xù)化操作，更具有工業(yè)應用前景。但是在對單體的濃度加以控制，使之保持很低， 而自由基的濃度又很大時，也可成功實現(xiàn)光接枝聚合反應。以 HP(二苯甲酮 )為 例： 該體系的特點 是： (1)光敏劑的光還原反應定量進行，也就是說一個 BP 分子可以奪取一個氫原子，產(chǎn)生一個表面自由基，因而易 于控制 。 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 13 光接枝方法簡介 表面光 接枝改性技術的實施方法主要包括三大類 :氣相接枝、液相接枝以及連續(xù)液相接枝，其中連續(xù)液相接枝方法因能連續(xù)操作而更受大家青睞。該反應體系的優(yōu)點有兩個 :一是由于單體、光敏劑以蒸汽狀態(tài)存在，自屏蔽效應小 。此方法的優(yōu)點是屏蔽效應小，缺點是不能排除單體的均聚反應，并且難以實現(xiàn)連續(xù) 化操作。 光接枝聚合反應體 系 表面光接枝聚合反應體系通常包括基體材料、單體、光敏劑等組份 基體材料 由于 LLDPE 比 HDPE 和 LDPE 分子主鏈上含有更多的叔碳原子，叔氫較仲氫活潑，在受到初級自由基進攻時更易形成具有較高活性的一級自由基。3, thermocouple。 7,quartz window。 11， cooling water pipe。 15, air outlet。 19, taking off roll。 23, lamp box. 單體 用來改性材料表面性能的常用單體多為水溶性單體，如丙烯酰胺 (AM)、 AA、 MAA、N乙烯基毗咯烷 酮； 微水溶性單體， 如丙烯腈 (AN)及疏水性單體，如甲基丙烯酸甲酯苯乙烯 (St)、 丙烯酸丁酯、丙烯酸縮水甘油酯 (GA)、甲基丙烯酸縮水甘油酯 (GMA)以及其它單體，甚至是預聚物。 光接枝聚合物的分離 進行光接枝改性所用的單體主要是水溶性單體，這是為了將一些極性基團引 入到底物表面，從而達到對底物表面改性的目的。例如單 AA，則可用水作提取液；而如果單體為 MAH，則可用丙酮溶解除去 MAH 的均聚物。在接枝反應過程中，凝膠的產(chǎn)生不利于接枝反應的進行，同時凝膠的產(chǎn)生對產(chǎn)物的物理性能也有較大的 影響，例如較多的凝膠會使產(chǎn)物的熔融指數(shù)降低，從而不利于生產(chǎn)的進行。另外，同過計算吸收峰的面積，開可以間接的計算接枝率。 經(jīng)表面光接枝后，材料的本體性能并沒有受到影響。 本論文研究的主要內(nèi)容是：以線性低密度聚乙烯（ LLDPE）為主要原料，加入接枝單體（ MAH）、光引發(fā)劑（ BP）、阻交聯(lián)劑苯乙烯（ St），在紫外光照射的條件下制備 LLDPEgMAH。 表 21 確定最佳光照時間的配方設計 LLDPE（ g） 光照時間（ s） MAH（ %） BP（ %） ST（ %） 52 15 1 1 52 30 1 1 52 45 1 1 52 60 1 1 （ 2） 在其他條件都相同的情況下，通過改變 MAH用量的方法來研究 MAH用量對接枝率和凝膠含量的 影響，從而確定最佳 MAH用量（ Y）。密煉結束后，要快速打開密煉裝置，趁熱取出塑料，要注意保持塑料潔凈，不被雜質污染。光照結束后，趁熱去掉鋁薄，冷卻后便可進行各項性能測試。 平板硫化儀參數(shù)： 溫度分布 :135℃ ,135℃ ,135℃； 壓片時間： 10min； 模具型腔數(shù)目： 2； 型腔尺寸： 12 12 3； 烘箱工藝參數(shù)： 溫度：烘料時 135℃ ； 干燥時 80℃； 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 21 注意事項 ① 藥品稱量要準確無誤。 ④ 烘料時要嚴格控制時間和溫度，過高溫度和過長時間會使樣片發(fā)生熱分 解。 實驗原理 純化后接枝物中的 MAH基團可以與 NaOH反應從而消耗部分的 NaOH，用草酸對混合溶液進行反滴定，可以計算出接枝物中 MAH的質量。將濾出的產(chǎn)品放入燒杯中，將燒杯編號后入烘箱中烘干。標定 3次求其平均值，理論上標定值應接近 5ml，如果相差較大則應重新標定。 （ 4）注意事項 每次回流溶解完成后應及時關閉加熱套電源，防止加熱套損壞；每次滴定完成后要將用剩下的草酸 乙醇溶液回收，防止乙醇揮發(fā)而導致溶液濃度升高，影響實驗結果。 實驗原理 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 23 分別稱量試樣，鋁片和鋼網(wǎng)的質量，然后將試樣裝入鋼網(wǎng)內(nèi)在裝有而甲苯的圓底燒瓶中抽提 24小時，以除去試樣中除凝膠外的其他物質。如果交聯(lián)反應進行的過多則會產(chǎn)生大量的凝膠，從而嚴重影響接枝產(chǎn)物的物理和化學性能。 （ 2）質量分析法測定凝膠含量 剪一小片光照后的接枝產(chǎn)物（ ～ 1g），放入制作好的網(wǎng)包中。將接枝物放入網(wǎng)包中，將網(wǎng)包封口?；亓魅芙馔瓿珊笕〕鼍W(wǎng)包，除去包外雜質后將網(wǎng)包在弧光燈下充分干燥，待二甲苯揮發(fā)完后在分析天平上準確稱其質量，并作好記錄。 紅外光譜法測定接枝峰的存在 （ 1）實驗目的 因為本實驗所做 的產(chǎn)品是 LLDPEgMAH，要想驗證產(chǎn)物中有接枝物的存在，除了要測定產(chǎn)品的接枝率外，還應該進行紅外光譜測試。 （ 2）實驗步驟 將經(jīng)嚴格提純的 LLDPEgMAH試樣少許置于 2片聚四氟乙烯薄膜之間，在 200℃左右的平板電爐上加熱、加壓 ，控制條件，壓成厚薄均勻、半透明狀的薄膜，試樣厚度均為 80 181。隨著光照時間繼續(xù)延長，接枝率呈下降趨勢。 10 20 30 40 50 602 .02 .53 .03 .54 .04 .55 .0I rra d i a t i o n t i m e / sGel content/%中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 27 第 節(jié) MAH 用量對接枝率和凝膠含量的影響 （ 1）實驗結果及數(shù)據(jù)處理 通過改變 MAH 用量來研究其對高聚物接枝率和凝膠含量的影響，從而來確定最佳 MAH 用量。 MAH 分子是對稱結構，無誘導或共扼效應，也不發(fā)生均裂，接枝反應是通過線性低密度聚乙自由基進攻 MAH 分子發(fā)生的。 從圖中可以看到，當 MAH 用量超過 2%時，接枝率增加速率明顯減慢，接枝效率下降。 第 節(jié) BP 用量對接枝率和凝膠含量的影響 （ 1）實驗結果及數(shù)據(jù)處理 通過改變 BP 用量來研究其對高聚物接枝率和凝膠含量的影響，從而來確定最佳BP 用量。當 BP 用量大于%時，接枝率 BP 用量的增大而降低，是由于過多 BP 在促進接枝反應的同時，又大大促進了交聯(lián)反應的發(fā)生，從而使交聯(lián)反應占主導地位，接枝產(chǎn)物轉化為交聯(lián)產(chǎn)物，從而使得接枝率下降。掃描范圍 500— 4 000cm1 分辨率。 實驗結果表明，線性低密度聚乙烯通過紫外光照射的方法可以與馬來酸酐發(fā)生接枝反應，選擇適當?shù)墓庹諘r間，引發(fā)劑和馬來酸酐用量，可以得到較高的接枝率和較低的凝膠含量。但通過高馬來酸酐用量來獲得高接枝率的方法并不可取。較少的 BP 對接枝率影響大于對凝膠含量的影響；較多的 BP 對凝膠含量的影響大于對接枝率的影響。綜合考慮，馬來酸酐最佳用量為2%。 最佳光照時間為 30s。這就證明發(fā)生了接枝反應。 當 BP 用量為 %時，接枝率達到極大值 ，凝膠含量為 %不算高，所以確定 BP 的最佳用量為 %。測得接枝率和凝膠含量數(shù)據(jù)如下表所示： Table 33 BP 用量對接枝率和凝膠含量的影響 序號 BP 用量 /% 接枝率 /% 凝膠含量 /% 8 9 5 10 ﹡ MAH 2 質 量份 /100 質 量份 LLDPE ﹡ 光照時間 30s BP 用量對接枝率的影響 0 .1 0 0 .1 5 0 .2 0 0 .2 5 0 .3 0 0 .3 5 0 .4 00 .40 .60 .81 .01 .21 .4T h e co n t e n g o f BP/ %Grafting rate/%中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 30 BP 用量對凝膠含量的影響 （ 2）分析與討論 從 ， 可以看出，隨著 BP 用量的增加，接枝率先上升后下降，凝膠含量則一路上升。同時由于過多的 MAH會發(fā)生分子間均聚反應，使產(chǎn)品變黃變硬，從而影響接枝物的物理性質，化學性質和表觀質量。 整個反應過程離不開 MAH 分子的參與，增加 MAH 的用量能促進反應的發(fā)生，從而提高接枝率。測得接枝率和凝膠含量數(shù)據(jù)如下表所示： Table 32 MAH 用量對接枝率和凝膠含量的影響 序號 MAH 含量 /% 接枝率 /% 凝膠含量 /% 2 5 6 7 ﹡ BP 質 量份 /100 質 量份 LLDPE ﹡ 光照時間 30s MAH 用量對接枝率的影響 0 2 40 .91 .01 .11 .21 .31 .41 .5T h e co n t e n t o f M AH / %Grafting rate/%中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 28 MAH 用量對凝膠含量的影響 （ 2）分析與討論 由 ， 可以看出，隨著 MAH 用量的增加，接枝率逐漸增大。同樣由 Fig1 可以看出，隨著光照時間的延長，凝膠含量呈先下降后上升的趨勢，這個現(xiàn)象同樣可以通過競爭機理得到解釋。 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 25 第三章 結果與討論 第 節(jié) 光照時間對接枝率和凝膠含量的影響 （ 1）實驗結果及數(shù)據(jù)處理 在其它條件都相同的情況下，對樣品 1， 2， 3， 4 分別光照 15， 30， 45， 60s，測得接枝率和凝膠含量數(shù)據(jù)如下表所示： Table 31 光照時間對接枝率和凝膠含量的影響 序號 光照時間 /s 接枝率 /% 凝膠含量 /% 1 15 2 30 3 45 4 60 ﹡ BP 質 量份 /100 質 量份 LLDPE ﹡ MAH 質量份 /100 質 量份 LLDPE 光照時間對接枝率的影響 10 20 30 40 50 600 .7 40 .7 60 .7 80 .8 00 .8 20 .8 40 .8 60 .8 80 .9 00 .9 2I rra d i a t i o n t i m e / sGrafting rate/%中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 26 光照時間對凝膠含量的影響 （