PP-g-(MAH-co-St)接枝物的制備及驗證

彭粉成，唐 麗

(江蘇索普(集團)有限公司, 江蘇 鎮江 212006)

PP-g-(MAH-co-St)接枝物的制備及驗證

彭粉成，唐 麗

(江蘇索普(集團)有限公司, 江蘇 鎮江 212006)

采用熔融接枝的方法制備PP-g-(MAH-co-St)接枝物,并通過扭矩變化曲線和紅外光譜圖驗證了接枝物的存在。

PP；MAH；St；接枝物；PP-g-(MAH-co-St)；接枝反應

采用反應擠出接枝的方法制備PP-g-(MAH-co-St)接枝物，對接枝物進行純化處理后，通過轉矩曲線和紅外光譜圖來驗證接枝反應是否發生；同時運用差示掃描量熱(DSC)分析接枝物的熱性能。

1 實驗部分

1.1 實驗藥品

實驗化學試劑見表1。

表1 實驗化學試劑表

1.2 實驗儀器

實驗儀器設備見表2。

表2 實驗儀器設備表

1.3 實驗方法

1.3.1 接枝物的制備

將一定量的PP、MAH、St及過氧化二異丙苯(DCP)按質量比100:6:6:0.4預先混合均勻，在轉矩流變儀中進行熔融接枝反應，反應溫度為170℃，轉子轉速為30r/min，接枝反應時間為10min，制得接枝聚丙烯。熔融接枝過程中用轉矩流變儀記錄物料熔融接枝過程中扭矩隨時間的變化。將上述混合物擴大比例，加入到雙螺桿擠出機中進行熔融接枝擠出，造粒，干燥后備用。

1.3.2 接枝物的純化

將適量的接枝樣品加入到盛有一定量二甲苯的三口燒瓶中，加熱回流至樣品全部溶解。將熱溶液倒入過量的丙酮中沉淀，繼續攪拌0.5h后抽濾，然后將沉淀物倒入適量丙酮中攪拌洗滌，再抽濾，重復2～3次。由于未反應的單體、St的均聚物以及MAH和St的共聚物均溶于丙酮中，而PP的接枝物則沉淀下來，從而達到純化的目的。所得純化物在80℃下干燥12h后備用。

1.3.3 接枝物的測試和表征

(1) 紅外光譜(FT-IR)表征

將PP和純化干燥后的接枝樣品熱壓成膜，用傅里葉紅外光譜儀進行FT-IR分析。測定二者的特征吸收峰。

(2) 差示掃描量熱分析(DSC)

將樣品放入DSC中，采用氮氣作為保護氣體，溫度從130℃升至200℃，升溫速率為10℃/min，記錄曲線。

2 實驗結果與討論

2.1 PP接枝反應扭矩曲線分析

圖1為PP發生接枝反應前后體系扭矩隨時間變化的曲線。通過對比兩條曲線可以發現，在PP接枝反應中出現了兩個扭矩峰。二者都有共同的第一個扭矩峰，此峰為PP的熔融峰。通過分析可知第二個扭矩峰為MAH與PP熔融接枝的反應峰。MAH熔融接枝時在PP的側鏈形成枝化結構，使分子鏈的纏結增強，粘度變大，因而在接枝反應過程中的扭矩變大，出現了第二個扭矩峰。所以通過扭矩峰的變化可以斷定體系發生了接枝反應。同時接枝PP的平衡扭矩也要比純PP的平衡扭矩要大，可以間接證明確實發生了接枝反應。

a.PP ；b.PP接枝圖1 不同體系扭矩隨時間變化曲線

2.2 紅外光譜分析

圖2為PP與純化后的PP接枝物的紅外光譜圖。由圖可知，與純PP的紅外光譜圖相比，PP-g-(MAH-co-St)在1780cm-1處出現了吸收峰，這是酸酐環上羰基的特征吸收峰，由此表明PP分子主鏈接枝上了MAH分子。另外可以發現在PP-g-(MAH-co-St)的紅外光譜上1851cm-1處還有一個吸收峰，這是酸酐環上羰基的另一個特征吸收峰。這表明加入共單體St后，接枝單體MAH還會以St-MAH共聚物的形式接枝在PP分子鏈上。

圖2 PP與接枝PP的FT-IR譜圖

2.3 DSC分析

圖3為PP與接枝PP的DSC曲線。由圖可知，純PP在167.1℃出現熔融峰，而接枝后聚丙烯的熔融峰出現在165.9℃。這說明接枝反應破壞了純PP規整的分子鏈結構；由于PP大分子鏈上引入了極性支鏈，阻礙了球晶的生長，球晶變小，其結晶度減小。所以導致PP的熔融峰溫度要比接枝PP的高，即純PP 的熔點要高于PP接枝物。從圖中我們還可以看出，DSC曲線上除了PP的熔融峰以外，并沒有其它峰出現，說明接枝物并沒有形成較長的支鏈結構，單體MAH仍然以短支鏈的形式接枝在PP主鏈上。通過DSC曲線我們可以判定，接枝PP的熱性能要稍微低于純的PP的熱性能。

圖3 PP與接枝PP的DSC曲線

3 小結

以MAH為接枝單體，St為接枝共單體，DCP為引發劑在雙螺桿擠出機上運用熔融接枝的方法制備了PP-g-(MAH-co-St)接枝共聚物。并且通過扭矩隨時間變化曲線和紅外光譜圖驗證了接枝物的存在。通過DSC曲線判定接枝PP的熱性能要稍微低于純的PP的熱性能。

(本文文獻格式：彭粉成，唐 麗.PP-g-(MAH-co-St)接枝物的制備及驗證[J].山東化工，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—)，江蘇揚州人，工程師，主要從事化工領域的研究和開發應用。

TQ325.1+4

A

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