PP-g-(MAH-co-St)接枝物的制备及验证

彭粉成，唐 丽

(江苏索普(集团)有限公司, 江苏 镇江 212006)

PP-g-(MAH-co-St)接枝物的制备及验证

彭粉成，唐 丽

(江苏索普(集团)有限公司, 江苏 镇江 212006)

采用熔融接枝的方法制备PP-g-(MAH-co-St)接枝物,并通过扭矩变化曲线和红外光谱图验证了接枝物的存在。

PP；MAH；St；接枝物；PP-g-(MAH-co-St)；接枝反应

采用反应挤出接枝的方法制备PP-g-(MAH-co-St)接枝物，对接枝物进行纯化处理后，通过转矩曲线和红外光谱图来验证接枝反应是否发生；同时运用差示扫描量热(DSC)分析接枝物的热性能。

1 实验部分

1.1 实验药品

实验化学试剂见表1。

表1 实验化学试剂表

1.2 实验仪器

实验仪器设备见表2。

表2 实验仪器设备表

1.3 实验方法

1.3.1 接枝物的制备

将一定量的PP、MAH、St及过氧化二异丙苯(DCP)按质量比100:6:6:0.4预先混合均匀，在转矩流变仪中进行熔融接枝反应，反应温度为170℃，转子转速为30r/min，接枝反应时间为10min，制得接枝聚丙烯。熔融接枝过程中用转矩流变仪记录物料熔融接枝过程中扭矩随时间的变化。将上述混合物扩大比例，加入到双螺杆挤出机中进行熔融接枝挤出，造粒，干燥后备用。

1.3.2 接枝物的纯化

将适量的接枝样品加入到盛有一定量二甲苯的三口烧瓶中，加热回流至样品全部溶解。将热溶液倒入过量的丙酮中沉淀，继续搅拌0.5h后抽滤，然后将沉淀物倒入适量丙酮中搅拌洗涤，再抽滤，重复2～3次。由于未反应的单体、St的均聚物以及MAH和St的共聚物均溶于丙酮中，而PP的接枝物则沉淀下来，从而达到纯化的目的。所得纯化物在80℃下干燥12h后备用。

1.3.3 接枝物的测试和表征

(1) 红外光谱(FT-IR)表征

将PP和纯化干燥后的接枝样品热压成膜，用傅里叶红外光谱仪进行FT-IR分析。测定二者的特征吸收峰。

(2) 差示扫描量热分析(DSC)

将样品放入DSC中，采用氮气作为保护气体，温度从130℃升至200℃，升温速率为10℃/min，记录曲线。

2 实验结果与讨论

2.1 PP接枝反应扭矩曲线分析

图1为PP发生接枝反应前后体系扭矩随时间变化的曲线。通过对比两条曲线可以发现，在PP接枝反应中出现了两个扭矩峰。二者都有共同的第一个扭矩峰，此峰为PP的熔融峰。通过分析可知第二个扭矩峰为MAH与PP熔融接枝的反应峰。MAH熔融接枝时在PP的侧链形成枝化结构，使分子链的缠结增强，粘度变大，因而在接枝反应过程中的扭矩变大，出现了第二个扭矩峰。所以通过扭矩峰的变化可以断定体系发生了接枝反应。同时接枝PP的平衡扭矩也要比纯PP的平衡扭矩要大，可以间接证明确实发生了接枝反应。

a.PP ；b.PP接枝图1 不同体系扭矩随时间变化曲线

2.2 红外光谱分析

图2为PP与纯化后的PP接枝物的红外光谱图。由图可知，与纯PP的红外光谱图相比，PP-g-(MAH-co-St)在1780cm-1处出现了吸收峰，这是酸酐环上羰基的特征吸收峰，由此表明PP分子主链接枝上了MAH分子。另外可以发现在PP-g-(MAH-co-St)的红外光谱上1851cm-1处还有一个吸收峰，这是酸酐环上羰基的另一个特征吸收峰。这表明加入共单体St后，接枝单体MAH还会以St-MAH共聚物的形式接枝在PP分子链上。

图2 PP与接枝PP的FT-IR谱图

2.3 DSC分析

图3为PP与接枝PP的DSC曲线。由图可知，纯PP在167.1℃出现熔融峰，而接枝后聚丙烯的熔融峰出现在165.9℃。这说明接枝反应破坏了纯PP规整的分子链结构；由于PP大分子链上引入了极性支链，阻碍了球晶的生长，球晶变小，其结晶度减小。所以导致PP的熔融峰温度要比接枝PP的高，即纯PP 的熔点要高于PP接枝物。从图中我们还可以看出，DSC曲线上除了PP的熔融峰以外，并没有其它峰出现，说明接枝物并没有形成较长的支链结构，单体MAH仍然以短支链的形式接枝在PP主链上。通过DSC曲线我们可以判定，接枝PP的热性能要稍微低于纯的PP的热性能。

图3 PP与接枝PP的DSC曲线

3 小结

以MAH为接枝单体，St为接枝共单体，DCP为引发剂在双螺杆挤出机上运用熔融接枝的方法制备了PP-g-(MAH-co-St)接枝共聚物。并且通过扭矩随时间变化曲线和红外光谱图验证了接枝物的存在。通过DSC曲线判定接枝PP的热性能要稍微低于纯的PP的热性能。

(本文文献格式：彭粉成，唐 丽.PP-g-(MAH-co-St)接枝物的制备及验证[J].山东化工，2017，46(10)：38-39.)

Preparation and Verification of PP-g- (MAH-co-St) Graft

PengFencheng，TangLi

(Jiangsu Sopo (Group) Corporation Co., Ltd., Zhenjiang 212006, China)

PP-g- (MAH-co-St) graft was produced by melt grafting method, and the presence of graft was proved by the torque curve and infrared spectrogram.

PP；MAH； St；graft； PP-g- (MAH-co-St)； grafting reaction

2017-03-01

彭粉成(1966—)，江苏扬州人，工程师，主要从事化工领域的研究和开发应用。

TQ325.1+4

A

1008-021X(2017)10-0038-02