酸碱滴定方法是利用马来酸酐的水解或醇解后形成的羧酸与碱反应来实现的,由于PP不溶于水,而溶于甲苯或二甲苯,故聚丙烯接枝马来酸酐使用非水滴定法。传统的酸碱滴定选用无机碱通过直接滴定或者反滴定来实现。但是传统酸碱滴定存在一定缺点:1)无机碱在非质子传递溶剂中的溶解性差,一价金属离子用于酸碱滴定时,分子内或分子间不相邻的羧酸基团可能会因交联产生凝聚现象影响滴定结果。2)通常滴定时为了避免聚合物沉淀,汽车后尾灯箱专用PP料常选择高温或恒温滴定,但仍存在中和反应的不完全。滴定在有机溶剂中进行,反应可能比较慢,滴定过程中产生的絮状沉淀物有可能使滴定的终点不易判断,存在较大误差,而使实验结果重复性差。3)酸碱滴定时水解的化学计量较混乱,中和反应时化学计量比的异质化也会给实验结果带来误差。4)滴定过程中温度的变化及酸和碱溶液的浓度都会影响滴定结果。故有报道称传统酸碱滴定的实验结果不具有可信度
核磁共振
核磁共振的方法能准确得到接枝物的链骨架结构,汽车后尾灯箱专用PP料通过波谱的吸收对接枝进行定量分析。但聚丙烯接枝马来酸酐的一些固有特质限制了其在核磁波谱中的阐释 。首先是马来酸酐的接枝率较低,以及高摩尔质量的聚丙烯接枝马来酸酐的溶解性有限,导致**的定量分析有一定难度。其次,在酸酐接枝产物中存在不同形式的酸酐基团(顺酐、衣康酸酐、马来酸酐、以及酸酐低聚物),如果存在不同形式的酸酐基团,每种酸酐基团所在化学环境不同而引起不同的化学位移,使得检测和阐释都非常困难。所以对反应机理的阐释也各有不同。对聚丙烯接枝马来酸酐的反应机理的研究,红外光谱和核磁共振的研究结果不相同两种实验条件的不一样,导致得出的反应机理没有可比性, 目前为止还没有同时使用两种实验方法来研究实际的接枝机理的
接枝反应的控制
反应挤出具有很多优点,但是接枝物常接枝率不高,副反应难控制。在生产过程中有很多影响接枝率的因素,但普遍认为接枝率低与汽车后尾灯箱专用PP料降解有关。影响反应的因素有引发剂浓度、马来酸酐单体浓度、反应时间、反应温度、其他添加物如共单体的影响 。接枝影响较大的是引发剂的影响,引发剂的含量直接影响反应过程中的自由基含量,对接枝反应起关键作用,高含量的引发剂能提高马来酸酐的接枝率,但也导致了聚丙烯的严重降解 。大量研究结果表明,接枝体系中引发剂含量和马来酸酐单体含量都有一个*佳值 卜 ,当含量较少时,接枝率随单体(或引发剂)含量增加而增大,当含量超过一定值,接枝率反而降低。熔融挤出制备聚丙烯接枝马来酸酐的反应时间较短,约0.5~1.5 min,对于不同的设备反应时间有所不同,接枝结果也不同。由于引发剂的存在,聚丙烯在200 cC以上很容易发生降解,众多研究者认为熔融挤出反应的温度控制在190~ 210 oC较好
有机蒙脱土纳米材料被引入接枝反应以抑制聚丙烯的降解,汽车后尾灯箱专用PP料蒙脱土层问有控制的释放初级自由基,能生产得到常用方法双倍的接枝率,更少降解的接枝物。呋喃衍生物 和烯丙基单体 因含双键,在反应中通过与聚丙烯自由基反应,稳定自由基而有效地减少 断裂。多官能团丙烯酸酯 。。在反应体系中相对马来酸酐更易于聚丙烯自由基反应,减少降解而在聚丙烯上引入支链结构,并同时提高马来酸酐的接枝率。有研究者在接枝过程中加入溴化试剂,得到2.5% ~3%马来酸酐接枝率的产物且聚丙烯没有出现严重降解,红外和核磁研究结果表明,溴化试剂是研究接枝聚丙烯的新路线l 71。稀土金属氧化物Nd:0,作为活性助剂能提高接枝率约20% ,同时也使熔体流动速率增大
反应挤出制备聚丙烯接枝马来酸酐的研究进展
聚丙烯(PP)是一种性能优良的塑料,汽车后尾灯箱专用PP料在聚烯烃中占有重要地位,并且价格低廉,但是其亲水性、着色性能和黏结性能不好,与其他聚合物相容性差。通过接枝的方法使不饱和的极性单体接枝到聚丙烯的分子链上能有效改善PP的性能。*常用的方法是使用有机过氧化物作为引发剂,选用马来酸酐、丙烯酸及其衍生物作为接枝单体与聚丙烯发生自由基反应制取接枝物。制备的PP接枝物既能与非极性聚合物相容,也能与极性聚合物产生相容效果。马来酸酐具有高活性的酸酐基团,并在接枝过程中难以均聚,是很好的接枝单体。在过去的几十年里,聚丙烯接枝马来酸酐(PP—g—MAH)因其在聚合物共混中良好的相容效果备受关注。PP。g。MAH的接枝方法有很多种,如用溶液法、熔融法和固相法等 -31,都能成功地制备官能团化的聚丙烯。通过单螺杆或双螺杆挤出机制备PP‘g‘MAH是*常用的工业生产方法,熔融挤出过程具有很多优点 -6],如操作简单、设备投资少、低成本、可连续化生产等
红外光谱
利用红外光谱来表征聚丙烯接枝马来酸酐是一种常用的方法,傅立叶红外光谱不仅能定性地表征马来酸酐已接枝到聚丙烯分子链上,还能定量地分析马来酸酐的接枝率。在聚丙烯的红外光谱上出现了羰基的吸收峰,就说明有马来酸酐接枝上聚丙烯,但是出现的峰的位置不同,接枝产物中马来酸酐的形式有所不同
展望
近年来马来酸酐熔融接枝聚丙烯的各种研究不断发展,对接枝机理的研究还需继续。反应挤出制备接枝马来酸酐已广泛应用,熔融挤出过程中由于马来酸酐和引发剂的存在,常引起一些副反应,并且伴随着引发剂和马来酸酐的残留,马来酸酐残留物会产生刺激I生气味而影响健康,并会影响制品的气味和颜色,这一问题的解决目前尚未能尽如人意。通过深入进行配方和工艺优化的研究,在达到高接枝率的基础上,反应挤出过程中控制聚丙烯的过度降解,强化脱挥,加入清洁组分,或在反应挤出后增加单体脱除工艺,生产无气味、低MAH残留、高接枝率的聚丙烯接枝马来酸酐具有广阔的应用前景和工业价值。
- 温馨提示:为规避购买风险,建议您在购买前务必确认供应商资质与产品质量。
- 免责申明:以上内容为注册会员自行发布,若信息的真实性、合法性存在争议,平台将会监督协助处理,欢迎举报