聚丙烯改性根據(jù)研究方法、用途等有許多方向,如聚丙烯熔融接枝或化學(xué)接枝改性,聚丙烯增韌改性,聚丙烯增強(qiáng)改性,聚丙烯導(dǎo)電改性,聚丙烯導(dǎo)熱改性,高性能聚丙烯膜等。
馬來酸酐是一種非常有用的接枝或共聚單體,常用于接枝改性或共聚反應(yīng),為聚合物大分子提供極性的羧基官能團(tuán)。在聚丙烯復(fù)合材料中,常常將聚丙烯與其他聚合物進(jìn)行共混改性,從而制備出性能優(yōu)良的復(fù)合改性材料,但是由于聚丙烯分子與這些改性聚合物的極性存在差異,導(dǎo)致了聚丙烯基礎(chǔ)樹脂與添加聚合物的相容性差,通過向聚丙烯分子中引入羧基,可以明顯提高聚丙烯基礎(chǔ)樹脂與極性聚合物的相容性,馬來酸酐及馬來酸酐衍生物是常用的改性單體。
對苯二胺衍生物(p-PBM acid)-馬來酸酐-接枝改性聚丙烯
J.M.GARCIA-MARTINEZ 等采用熔融接枝方法制備了馬來酸酐-對苯二胺衍生物(p-PBM acid)接枝改性聚丙烯,具體方法是先用馬來酸酐和對苯二胺反應(yīng),制備馬來酸酐-對苯二胺衍生物,然后在熔融狀態(tài)下,將制備的馬來酸酐-對苯二胺衍生物與聚丙烯進(jìn)行接枝反應(yīng)。
作者采用紅外、核磁對接枝聚丙烯進(jìn)行了表征,驗證發(fā)生反應(yīng);采用酸堿滴定法計算了接枝率,不足之處是全文詳細(xì)研究馬來酸酐-對苯二胺衍生物接枝聚丙烯的物性。
癸烯-1-馬來酸酐-接枝改性聚丙烯
Caihong Lei 等研究了癸烯作為第二接枝單體,在熔融狀態(tài)下,馬來酸酐接枝聚丙烯的反應(yīng)。首先制備馬來酸酐/癸烯-1共聚物,其方法為將馬來酸酐溶于二甲苯中,然后加入癸烯-1,癸烯-1/馬來酸酐的摩爾比率為0.3,在氮氣保護(hù)和BPO引發(fā)下,120℃反應(yīng)5 h,四氫呋喃中沉淀,丙酮洗滌,干燥后得到黃白色粉末即為馬來酸酐/癸烯-1共聚物。
在哈克轉(zhuǎn)矩流變儀中,190℃條件下,用DCP作為引發(fā)劑,進(jìn)行熔融接枝反應(yīng),得到馬來酸酐/癸烯-1共聚物接枝聚丙烯。
研究結(jié)果表明,隨著接枝聚丙烯相對分子質(zhì)量降低,接枝率增加,添加第二單體癸烯-1后,接枝率可達(dá)1.89 %,與單用馬來酸酐接枝聚丙烯相比,接枝率提高了178 %。
兒茶素-馬來酸酐-接枝改性聚丙烯
Carol Lopez de Dicastillo等研究了兒茶素在馬來酸酐接枝聚丙烯膜上的相互作用和釋放作用。將馬來酸酐接枝聚丙烯、兒茶素、聚丙烯共混制備成復(fù)合材料,提高兒茶素的保留時間,研究抗氧劑與接枝聚合物的相互作用,還可以研究開發(fā)活性抗氧化包裝材料。
研究表明,添加馬來酸酐接枝聚丙烯的聚丙烯膜熱穩(wěn)定性得到改善,添加馬來酸酐接枝聚丙烯的聚丙烯膜比未添加馬來酸酐接枝聚丙烯的聚丙烯膜兒茶素釋放量低,這是由于兒茶素與馬來酸酐反應(yīng)的緣故。負(fù)載兒茶素的馬來酸酐接枝聚丙烯復(fù)合材料可以有效的控制過氧化物釋放,因為兒茶素可以保護(hù)包裝膜,提高抗氧化性能。
總結(jié)
馬來酸酐接枝聚丙烯或馬來酸酐接枝聚丙烯衍生物,由于在分子鏈中引入了具有極性基團(tuán)的酸酐等,因而既能夠與非極性的聚烯烴類材料相容,又能夠與具有極性官能團(tuán)的材料相容,如尼龍、聚氯乙烯、ABS樹脂、丁腈橡膠等。目前國內(nèi)外對馬來酸酐接枝改性聚丙烯研究,基本采用的都是過氧化物引發(fā)熔融接枝改性聚丙烯,接枝效率較低,需要開展相關(guān)研究,提高接枝效率。