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1、抗靜電聚丙烯的制備及性能表征黃穎鄭聲軍李書召危大福胡福增鄭安吶(華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,上海200237)聚丙烯(PP)具有良好的綜合性能,且價(jià)格低廉,因而廣泛應(yīng)用于國(guó)民生活之中。但由于聚丙烯分子鏈非極性的缺點(diǎn),易在應(yīng)用中產(chǎn)生靜電,阻礙了其在某些領(lǐng)域,如電子器件的包裝材料中的應(yīng)用[1]。目前廣泛應(yīng)用的抗靜電技術(shù),是在基體中添加小分子的抗靜電劑,但抗靜電劑容易流失,持久性較差。本文采用分子組裝方法將合成的抗靜電劑熔融接枝到聚丙烯分子鏈上,以賦予聚丙烯持久的抗靜電性能。制樣:(1)抗靜電劑的合成:2,4-甲
2、苯二異氰酸酯(TDI)與十八醇在四口燒瓶中,溫度65℃下反應(yīng)3.5h;反應(yīng)物與端胺基聚合物(PHDH,自制,Mw=2000)在Haake中于160℃下反應(yīng)5min,制得抗靜電劑AS。(2)以DCP為引發(fā)劑,加入St為第二單體,通過(guò)GMA將AS在Haake中熔融接枝至PP上,反應(yīng)溫度180℃,轉(zhuǎn)速60rpm,停留時(shí)間5min,得15%的母粒。(3)將15%的母粒在Haake中與PP共混,稀釋成含抗靜電劑濃度分別為1.5%、5%、10%。(4)將不同濃度的粒子,在壓機(jī)上壓制成膜。測(cè)試:(1)將15%母粒用甲苯溶解,
3、后用丙酮沉淀,所得沉淀物用水反復(fù)抽提至恒重,所得接枝物及純PP進(jìn)行傅立葉紅外光譜分析。采用NicoletAVATAR360FT-IR型紅外光譜儀,用熱熔法壓膜制樣。(2)用JC2000a接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)量對(duì)水的接觸角(contactangle)。(3)用ZC36高阻儀測(cè)量表面電阻率ρs,測(cè)量溫度25℃,相對(duì)濕度60%。原理:本實(shí)驗(yàn)所采用的抗靜電劑,為大分子表面活性劑類,由親油鏈與親水鏈組成,十八醇作為其油性鏈,PHDH作為其親水鏈,中間通過(guò)TDI相接,其合成過(guò)程如下:所采用的分子組裝方法,是利用DCP分解產(chǎn)生的自
4、由基,引發(fā)聚丙烯進(jìn)行接枝化學(xué)反應(yīng)。加入St為第二單體[2],有利于接枝反應(yīng)的進(jìn)行。利用GMA具有雙鍵與環(huán)氧的結(jié)構(gòu),將抗靜電劑接枝到聚丙烯上,以達(dá)到分子組裝的目的。接枝物的表征:由圖1中1659cm-1處出現(xiàn)了PHDH中亞胺基的特征峰,由于游離的抗靜電劑在抽提后被除去,抽提后存在的亞胺基特征峰證明抗靜電劑已接枝至PP上??轨o電性能的測(cè)定:由表1可知,聚丙烯經(jīng)接枝后接觸角有了明顯的變化,隨抗靜電劑含量的增加,接觸角由85.2°降低至63.5°,其表面極性有了明顯的改善。由圖2可以看出隨抗靜電劑含量的增加,聚丙烯的表
5、面電阻率隨抗靜電劑含量的增加而逐漸降低,由1014Ω降低至1010Ω,基本達(dá)到了抗靜電的要求。圖1紅外譜圖a:PPb:PP-g-AS圖2不同AS含量的PP表面電阻率的變化表1不同含量的AS對(duì)接觸角的影響AScontent0%1.5%5%10%15%Contactangle(°)85.277.372.169.463.5參考文獻(xiàn)[1]李愛(ài)英.抗靜電PP的研究.塑料工業(yè),2004,32(10):43[2]柯華,謝續(xù)明.甲基丙烯酸縮水甘油酯-苯乙烯多單體熔融接枝微孔聚丙烯.高分子材料科學(xué)與工程,2003,19(5):2
6、16PreparationandPropertiesofAntistaticPolypropyleneHuangYingZhengShengjunLiShuzhaoWeiDafuHuFuzengZhengAnna(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,EastChinaUniversityofScienceandTechnology,Shanghai,200237)Abstract:Inthispaper,antistaticpolypropylenewasprepare
7、dbygraftingantistaticoligomerontopolypropylene.ThegraftingsampleswerecharacterizedbyIR,contactangleandsurfaceelectricresistance.TheIRspectrumindicatedthatantistaticoligomerhasbeengraftedontopolypropylene.Watercontactangledecreasedfrom85.2°to63.5°whilesurface
8、electricresistancevariedfrom1014Ωto1010Ωduetothecontentofantistatic.Keywords:antistaticoligomerpolypropylenegrafting