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1、聚丙烯樹脂及纖維的接枝改性研究摘要近年來關于聚丙烯(PP)的化學改性使其工程化，功能化，精細化的研究非?；钴S，其中接枝改性是一種比較有效的方法。我們用熔融接枝法制備了馬來酸酐接枝聚丙烯(PP_g～^iAH)樹脂，研究了PP—g-MAH的結晶性麓和流變性能，制備了PP—g堋H普通截面纖維和中空纖維，并對所紡纖維的結構與性能進行，研究。酉先，本文討論了影響熔融接枝效果的各種因素。研究表明，紅外光譜表明MAH確實接到了聚丙烯分子鏈上；MAH單體的晟佳濃度為59／1009PP；添加第二單體苯乙烯可以提高
2、產(chǎn)物接枝率，但由于實際需要，接枝過程不宜添加苯乙烯；引發(fā)劑濃度應控制在O．6-4)．8％：雙螺桿擠出機四個加工段溫度分別應控制在：加料段一165～170"C，熔融段、計量段一190℃，機頭一160～1706C；螺桿的轉速應控制在50～55rpm。本文還重點研究了PP．g-MAH樹脂的結晶行為。X衍射表明，在相同的等溫結晶溫度(120"C)和時間下，接枝聚丙烯的結晶度比純聚丙烯的結晶度小，且隨接枝率的提高向減小。熱臺偏光顯微鏡觀察結果顯示PP、PP·g—MAH在從熔體冷卻過程中，均形成了球晶結構，
3、在等溫結晶時，PP球晶生長的最快溫度為125℃左右，PP．g．MAH球晶生長最快的溫度為130"C，同時，PP—g一~lAH的球晶生長最快的溫度要比PP的高且最大結晶速率較小。非等溫結晶測試表明，PP．g．MAIt的結晶速率比PP的大，由Kissinger法得到的PP—g-MAH的結晶活化能比PP的略大，說明接枝聚丙烯的分子鏈的活動性比PP稍差。本文還研究了PP—g—MAH樹脂的流變性能。PP-g-MAH的熔體屬于非牛頓流體，是典型的切力變稀行為；PP．g-MAil的粘度隨溫度的降低而升高，在高
4、剪切速率時隨溫度升高幅度與PP相當，而在低剪切速率時則較PP為大；PP．g-MAFI的粘流活化能在低剪切速率時比純PP大，高剪切速率時則略?。籔P．g．MAIl的非牛頓指數(shù)n比純PP的小，且隨溫度升高而增大。本文還對PP．g-MAH樹脂的紡絲，以及所得纖維的結構性能進行了研究。在流變儀模擬紡絲及可紡性探討的基礎上。分別確定了PP-g-MAH樹脂紡制普通截面纖維年¨中空纖維的紡絲工藝條件。在普通熔紡設備上能順利紡絲。然后，通過熱牽伸，卷繞絲可穩(wěn)定的拉伸。用材料試驗機和聲速儀測定了PP．g-MAH纖
5、維的結構和性能。在力學性能上，PP．g．MAH纖維的斷裂強度比PP纖維的低，接枝率越高強度越低，斷裂伸長率則相反；與普通纖維相比，無論PP，還是PP．g—MAH，其中空纖維的相對斷裂強度和斷裂伸長都要低很多；接枝聚丙烯纖維在相同拉伸倍數(shù)下的取向度比純PP纖維大；在相同的拉伸倍數(shù)下，中空纖維的取向度比普通纖維的要小。另外，本文還對MAH在纖維中的殘留量進行了研究。結果表明，殘留的MAH相當于接枝的MAIl的3．7％～12．2％，也就是說游離的MAH對接枝聚丙烯纖維性能的貢獻很小，主要是接枝的馬來酸
6、酐改變了聚丙烯纖維的性質。吸濕率測定結果表明，與純聚丙烯纖維相比，接枝聚丙烯纖維的吸濕率有了明顯提高，在相同拉伸倍數(shù)下提高了3～5倍；接枝聚丙烯中空纖維的吸濕率比純聚丙烯中空纖維的吸濕率提高了70～80％。本文最后研究了用馬來酸酐接枝丙綸的影響因素和被接枝纖維的吸濕性和力學性能。結果表明，隨著接枝率的提高，纖維的吸濕率逐漸提高；隨著接枝率的增加，纖維的斷裂強度降低，伸長則有所增加。綜上所述，本論文可歸結出如下幾點創(chuàng)新之處：1．綜合對比了聚丙烯接枝的幾種方法。確定了熔融接枝法是制備纖維用馬來酸酐接
7、枝聚丙烯的有效可行的方法：2．首次系統(tǒng)研究了馬來酸酐熔融接枝聚丙烯樹脂的結晶性能和流變性能，并用首次該樹脂制得了馬來酸酐接枝聚丙烯纖維(普通截面纖維和中空纖維)，并對纖維的吸濕性進行了初探；關鍵詞：馬來酸酐接枝聚丙烯結晶性能流變性能紡絲力學性能吸濕性StudiesongraftingmodificationofpolypropyleneresinanditsfibreABSTRACTonchemicalmodificationofpolypropyleneareveryactiveinrecen
8、tyears，inwhichgraftingmodificationisquitevalid(Maleicanhydride)-graft-polypropylene(PP—g—MAH)waspreparedinmelting伊an．Thecrystalliza-tionpropertiesandrheologyofPP—g-MAHwerestudiedatfirstandthe—nitsspinningwasstudiedAtfirst，thekindsoffactorswhichinflue
