【導(dǎo)讀】、阻交聯(lián)劑苯乙烯，在紫外光照射的條件下制備LLDPE-g-MAH。MAH用量和BP用量，從而確定具有最佳接枝率和凝膠含量的產(chǎn)品配方。獻(xiàn)；論文撰寫(xiě)要求嚴(yán)格按學(xué)校制定的“本科畢業(yè)論文的要求”的格式撰寫(xiě)。[1]丁永紅，承民聯(lián)，劉國(guó)華，張鳳.LLDPE接枝MAH功能化研究[J]，塑料科技2020，[2]劉容得，張桂云，張聯(lián)，李剛，譚洪生，LLDPE與MAH熔融接枝反應(yīng)的研究[J].現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用，2020，10.

　　

【正文】 的一面不被遮擋，以便識(shí)別。然后將整個(gè)網(wǎng)包放入盛有二甲苯的圓底燒瓶（容積 500ml）中，回流溶解 24h。當(dāng)回流溶解 12h后更換一次二甲苯?；亓魅芙馔瓿珊笕〕鼍W(wǎng)包，除去包外雜質(zhì)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(zhǔn)確稱其質(zhì)量，并作好記錄。 凝膠含量的計(jì)算公式如下： Gel%=(W3－ W1)/(W2－ W1) 100% (22) 式中： W1—— 鋼網(wǎng)及鋁片質(zhì)量 W2—— 裝入試樣后鋼網(wǎng)包的質(zhì)量 W3—— 抽提后網(wǎng)包的質(zhì)量 ②注意事項(xiàng) 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 網(wǎng)包、鋁片、接枝物的質(zhì)量要記錄準(zhǔn)確，以保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。接枝物表面的雜質(zhì)一定要去除干凈，以免影響其質(zhì)量?；亓魅芙夂缶W(wǎng)包上面可能沾有有機(jī)物雜質(zhì)，要趁熱將其去除，務(wù)必使網(wǎng)包的質(zhì)量準(zhǔn)確可靠。 紅外光譜法測(cè)定接枝峰的存在 （ 1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)所做 的產(chǎn)品是 LLDPEgMAH，要想驗(yàn)證產(chǎn)物中有接枝物的存在，除了要測(cè)定產(chǎn)品的接枝率外，還應(yīng)該進(jìn)行紅外光譜測(cè)試。這樣才能更有力的證明產(chǎn)物中確實(shí)出現(xiàn)了接枝物分子。 （ 1）實(shí)驗(yàn)原理 如果 MAH與 LLDPE發(fā)生了接枝反應(yīng)，那么用紅外光譜儀分析接產(chǎn)產(chǎn)物，則會(huì)在1785cm1處出現(xiàn)特征吸收峰。由于游離的 MAH在提純時(shí)已經(jīng)除去，則如果有吸收峰存在，就可以證明是 MAH與 LLDPE發(fā)生了接枝反應(yīng)。 （ 2）實(shí)驗(yàn)步驟 將經(jīng)嚴(yán)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。m左右，在 AGNA750型傅里葉變換紅外光譜儀上進(jìn)行紅外分析。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 第三章 結(jié)果與討論 第 節(jié) 光照時(shí)間對(duì)接枝率和凝膠含量的影響 （ 1）實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)處理 在其它條件都相同的情況下，對(duì)樣品 1， 2， 3， 4 分別光照 15， 30， 45， 60s，測(cè)得接枝率和凝膠含量數(shù)據(jù)如下表所示： Table 31 光照時(shí)間對(duì)接枝率和凝膠含量的影響 序號(hào) 光照時(shí)間 /s 接枝率 /% 凝膠含量 /% 1 15 2 30 3 45 4 60 ﹡ BP 質(zhì) 量份 /100 質(zhì) 量份 LLDPE ﹡ MAH 質(zhì)量份 /100 質(zhì) 量份 LLDPE 光照時(shí)間對(duì)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(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 光照時(shí)間對(duì)凝膠含量的影響 （ 2）分析與討論 由 ， 可以看出，隨著光照時(shí)間的增加，接枝率先呈上升趨勢(shì)，這是由于光引發(fā)劑 BP 在紫外光的照射下生成自由基， BP 自由基進(jìn)攻 LLDPE 大分子，生成 LLDPE 大分子自由基，隨著光照時(shí)間的增加，大分子自由基的濃度也隨著增加，促進(jìn)了接枝反應(yīng)的發(fā)生，接枝率隨之上升。當(dāng)光照時(shí)間為 30s 時(shí)接枝率出現(xiàn)了極大值%。隨著光照時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)，接枝率呈下降趨勢(shì)。這是由于在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，交聯(lián)反應(yīng)是始終伴隨著接枝反應(yīng)發(fā)生的， 反應(yīng)剛開(kāi)始時(shí)，接枝反應(yīng)占主導(dǎo)地位，反應(yīng)后期（光照 30s 以后），交聯(lián)反應(yīng)占主導(dǎo)地位。同樣由 Fig1 可以看出，隨著光照時(shí)間的延長(zhǎng)，凝膠含量呈先下降后上升的趨勢(shì)，這個(gè)現(xiàn)象同樣可以通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)理得到解釋。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，樣品 2 分別具有接枝率極大值 %和凝膠含量極小值%，可以得出最佳光照時(shí)間為 30s。 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(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 第 節(jié) MAH 用量對(duì)接枝率和凝膠含量的影響 （ 1）實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)處理 通過(guò)改變 MAH 用量來(lái)研究其對(duì)高聚物接枝率和凝膠含量的影響，從而來(lái)確定最佳 MAH 用量。樣品 7 的 MAH 用 量分別為 4 質(zhì)量份 /100 質(zhì)量份 LLDPE。測(cè)得接枝率和凝膠含量數(shù)據(jù)如下表所示： Table 32 MAH 用量對(duì)接枝率和凝膠含量的影響 序號(hào) MAH 含量 /% 接枝率 /% 凝膠含量 /% 2 5 6 7 ﹡ BP 質(zhì) 量份 /100 質(zhì) 量份 LLDPE ﹡ 光照時(shí)間 30s MAH 用量對(duì)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(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 MAH 用量對(duì)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。在接枝反應(yīng)過(guò)成中，光引發(fā)劑在紫外光的下首先分解為 BP 自由基，然后 BP 自由基進(jìn)攻大分子產(chǎn)生大分子自由基，大分子自由基再進(jìn)攻 MAH 分子，產(chǎn)生帶有 MAH 環(huán)的自由基，帶有 MAH 環(huán)的自由基再與高聚物分子發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)從而產(chǎn)生LLDPEgMAH 分子。 MAH 分子是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，無(wú)誘導(dǎo)或共扼效應(yīng)，也不發(fā)生均裂，接枝反應(yīng)是通過(guò)線性低密度聚乙自由基進(jìn)攻 MAH 分子發(fā)生的。 MAH 濃度增加，線性低密度聚乙自由基與馬來(lái)酸酐碰撞幾率就增大，從而促進(jìn)接枝反應(yīng)的進(jìn)行；另一方面，在溫度高于 150℃時(shí)，高濃度的 MAH 可發(fā)生均聚反應(yīng) .因而消耗部分 MAH，故接枝率提高速率越來(lái)越慢。 整個(gè)反應(yīng)過(guò)程離不開(kāi) MAH 分子的參與，增加 MAH 的用量能促進(jìn)反應(yīng)的發(fā)生，從而提高接枝率。從圖中還可以看出，隨著 MAH 用量的增加，凝膠含量越來(lái)越低，這是由于 BP 用量一定時(shí)，由 BP 引發(fā)出的大分子自由基數(shù)目一定， MAH 的加入必定要消耗 LLDPE 大分子自由基形成 LLDPEgMAH，使得 LLDPE 大分子自由基相互偶合交聯(lián)的機(jī)會(huì)減少，因而有利于降低凝膠含量。 從圖中可以看到，當(dāng) MAH 用量超過(guò) 2%時(shí)，接枝率增加速率明顯減慢，接枝效率下降。說(shuō)明不能通過(guò)無(wú)限的增加 MAH 用量來(lái)提高接枝率。同時(shí)由于過(guò)多的 MAH會(huì)發(fā)生分子間均聚反應(yīng)，使產(chǎn)品變黃變硬，從而影響接枝物的物理性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)和表觀質(zhì)量。 MAH 用量為 2%時(shí)凝膠含量較低，且接枝率和接枝效率都較高，可以得0 1 2 3 4 501234T h e co n t e n t o f M AH / %Gel content/%中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 出 MAH 最佳用量為 2%。 第 節(jié) BP 用量對(duì)接枝率和凝膠含量的影響 （ 1）實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)處理 通過(guò)改變 BP 用量來(lái)研究其對(duì)高聚物接枝率和凝膠含量的影響，從而來(lái)確定最佳BP 用量。樣品 10 的 BP 用量分別為 、 、 質(zhì)量份 /100 質(zhì)量份 LLDPE。測(cè)得接枝率和凝膠含量數(shù)據(jù)如下表所示： Table 33 BP 用量對(duì)接枝率和凝膠含量的影響 序號(hào) BP 用量 /% 接枝率 /% 凝膠含量 /% 8 9 5 10 ﹡ MAH 2 質(zhì) 量份 /100 質(zhì) 量份 LLDPE ﹡ 光照時(shí)間 30s BP 用量對(duì)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(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 BP 用量對(duì)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。當(dāng) BP 用量小于 %時(shí)，隨著 BP 用量的增加，接枝率迅速提高，是因?yàn)?BP 促進(jìn)了接枝反應(yīng)的發(fā)生，此時(shí)接枝反應(yīng)占主導(dǎo)地位。當(dāng) BP 用量大于%時(shí)，接枝率 BP 用量的增大而降低，是由于過(guò)多 BP 在促進(jìn)接枝反應(yīng)的同時(shí)，又大大促進(jìn)了交聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生，從而使交聯(lián)反應(yīng)占主導(dǎo)地位，接枝產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為交聯(lián)產(chǎn)物，從而使得接枝率下降。凝膠含量隨著 BP 用量的增加始終呈上升趨勢(shì)，是因?yàn)?BP 始終是促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng)發(fā)生的。 當(dāng) BP 用量為 %時(shí)，接枝率達(dá)到極大值 ，凝膠含量為 %不算高，所以確定 BP 的最佳用量為 %。 第 節(jié) 接枝物紅外光譜表征 （ 1）繪制紅外光譜圖 紅外光譜儀：傅立葉變換紅外光譜儀。掃描范圍 500— 4 000cm1 分辨率。 將接枝后凈化的產(chǎn)物及所用原料分別進(jìn)行紅外測(cè)試譜圖如 Fig7 所示： 0 .1 0 0 .1 5 0 .2 0 0 .2 5 0 .3 0 0 .3 5 0 .4 00123T h e co n t e n g o f BP/ %Gel content/%中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 4000 3500 3000 2500 2020 1500 1000 500020406080BA1795transmittance(%)W a v e n u m b e r(cm1)A L L D PEB g ra f t i n g Fig37 LLDPE 與 LLDPEgMAH 的紅外光譜圖 （ 2）分析與討論 由 Fig37 知，接枝物在 1795cm1處出現(xiàn)了 MAH 的特征吸收峰它對(duì)應(yīng)的是環(huán)狀酸酐的伸縮振動(dòng)，因?yàn)槲捶磻?yīng)的 MAH 已被抽提掉，說(shuō)明 MAH 已接到 LLDPE 分子鏈上。這就證明發(fā)生了接枝反應(yīng)。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 結(jié) 論 為了提高線性低密度 聚乙烯（ LLDPE）的抗靜電性、氣體滲透性、粘合性、潤(rùn)濕性、印染性以及與其他極性聚合物、無(wú)機(jī)填料的相容性，本論文設(shè)計(jì)并制備了 10 種不同配方的 LLDPEgMAH，探討了光照時(shí)間、馬來(lái)酸酐用量和二苯甲酮用量對(duì)產(chǎn)物的接枝率和凝膠含量的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，線性低密度聚乙烯通過(guò)紫外光照射的方法可以與馬來(lái)酸酐發(fā)生接枝反應(yīng)，選擇適當(dāng)?shù)墓庹諘r(shí)間，引發(fā)劑和馬來(lái)酸酐用量，可以得到較高的接枝率和較低的凝膠含量。結(jié)論如下： （ 1）適當(dāng)延長(zhǎng)光找時(shí)間可以增大接枝率，但光照時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則適得其反，不僅降低了接枝率，而且增加了凝膠含量。 最佳光照時(shí)間為 30s。 （ 2）增加馬來(lái)酸酐用量既可以提高接枝率又可以將低凝膠含量。但通過(guò)高馬來(lái)酸酐用量來(lái)獲得高接枝率的方法并不可取。馬來(lái)酸酐用量過(guò)大會(huì)造成生產(chǎn)成本高（接枝效率低），環(huán)境污染大，產(chǎn)品表觀性能差等缺點(diǎn)。綜合考慮，馬來(lái)酸酐最佳用量為2%。 （ 3） BP 用量對(duì)接枝率和凝膠含量的影響都比較大，且 BP 用量不同對(duì)兩者的影響程度是不同的。較少的 BP 對(duì)接枝率影響大于對(duì)凝膠含量的影響；較多的 BP 對(duì)凝膠含量的影響大于對(duì)接枝率的影響。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知， B