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基于Diels-Alder反应的聚丙烯可逆交联改性

2021-07-05谢诗琪

石油化工 2021年6期

谢诗琪,牛 慧

(大连理工大学 化工学院 高分子材料系,辽宁 大连 116024)

等规聚丙烯(iPP)作为产量仅次于聚乙烯的高分子材料,具有密度低、熔点高、力学性能优越等优点,并且有突出的化学稳定性,应用十分广泛[1]。理论上,通过提高分子量或适度交联等方法可以进一步对iPP增强,但会导致iPP在熔融状态下黏度增加甚至难以加工,带来生产效率下降、回收利用难度变大等问题。兼顾iPP的易加工性和力学强度,一直以来都是重要的研究方向。Diels-Alder(D-A)反应是一类双烯体与亲双烯体之间进行的高效[4+2]环加成反应,特别是呋喃与马来酰亚胺之间的D-A反应具有易实施、易发生逆向D-A(rD-A)反应的特点:在常温或微热条件下呋喃与马来酰亚胺发生[4+2]反应,高于120 ℃时又能发生rD-A反应分解成呋喃和马来酰亚胺。该反应无需催化剂,温和高效,为具有可逆变化结构、可重复加工的交联聚合物提供了有效方法[2-6]。近年来,本课题组成功利用D-A反应构筑了可逆交联乙丙橡胶[7-10],赋予交联橡胶可多次(最多至10次)重复加工的特性[11]。最近,本课题组又将基于D-A化学的可逆交联反应拓展至聚烯烃树脂体系[12-16],通过丙烯/6-呋喃-1-己烯共聚[12],以及乙烯/6-呋喃-1-己烯共聚[13],并加入双马来酰亚胺小分子作为交联剂,分别在iPP树脂中和聚乙烯树脂中实现了可逆交联,对聚烯烃树脂的性能提升和可反复加工性进行了初步探索。

在前期研究中发现,共聚制备的可逆交联iPP,由于共聚单体(6-呋喃-1-己烯)均匀分布在聚丙烯链中,即使在较低的共聚单体含量下,也极易造成聚合物熔点和结晶度的下降,削弱了材料性能[12]。……

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