制备工艺对硅烷交联超高分子量聚乙烯综合性能的影响
2018-11-02,,,
材料科学与工程学报 2018年5期
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(华东理工大学 材料科学与工程学院,上海 200237)
1 引 言
硅烷交联聚烯烃技术的基本原理源于其接枝和交联两步过程。接枝过程为含有乙烯基和水解基团的硅烷在过氧化物引发剂作用下接枝到聚烯烃分子链上。交联过程是接枝硅烷的聚烯烃先进行成型,后再经过水煮或蒸气处理,处理过程中水分子不断从材料外部扩散进入材料内部,在交联催化剂作用下,聚烯烃分子链上接枝的硅烷首先水解形成Si-O-H,相邻的Si-O-H基团进一步缩合形成Si-O-Si键而使聚烯烃实现交联。
尽管硅烷交联聚烯烃技术因其制备工艺上的独特优势和最终交联产品综合性能的显著提高而成为当前聚烯烃交联改性的主要方法之一,但其交联工艺中存在如下问题:(1)水煮或蒸汽处理带来能耗高的问题;(2)水分子从疏水性材料外部扩散到内部的效率低;(3)聚烯烃存在非结晶区和结晶区,水分子扩散程度不一致导致的交联程度不均匀,从而导致最终材料性能的不均一。为解决这些问题,国内外学者对硅烷交联聚烯烃工艺做了较多的研究,国外主要集中在Voigt等人[1-2]的工作,他们试图把交联所需要的水分在聚合物内部解决,而无需从外界扩散进来,从而省去专门的水煮或蒸汽处理过程,具体的技术思路是在体系中添加一种或几种物质,即产水剂,产水剂在特定的条件下,如高温或通过化学反应而生成水,从而使硅烷发生水解交联反应。由于交联所需要的水分是在聚合物体系内部得到,从而省去了专门的水煮或蒸气处理过程,降低了能耗。……
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