1、PDF外文：http:/ 4890 字 Mechanical properties of hydroxyl functionalized chlorinated polyethylene prepared by in situ chlorinating graft copolymerization 羟基官能团原位氯化接枝氯化聚乙烯的力学性能 孙莹莹 万庚平 王宝兴 赵继若 应峰 接受 :2008年 1月 21日 /接受 :2008年 6月 3日 /发表在线 :2008年 7月 4日 # 施普林格
2、科学 +商业媒体 B.V. 2008 摘要 接枝共聚物是由丙 烯酸酯（ PHEA）作为分支链，氯化聚乙烯（ CPE）为骨架组成， CPE-cg-HEA，是由原味氯化接枝共聚物合成的（ ISCGC）。这个聚合物具有特殊的分子结构包括短的接枝链和丰富的分支点。这个 CPE-cg-HEA的力学性能通过拉伸试验、差示扫描量热（ DSC），动态热学分析（ DMA）进行研究。CPE和 CPE-cg-HEA它们拉伸断裂表面的形态形成是用扫描电子显微镜调查（ SEM）。测试结果显示原味接枝共聚物比有差不多相同含氯量的 CPE力学性能有了很大的提高。尤其是在接枝共聚物应力 -应变关系曲线有个广泛的高峰，意味 着
3、高弹性 -像变形。 关键词 CPE-cg-HEA 官能团 力学性能 应力 -应变曲线 原味接枝共聚物 缩写 HEA 二羟基乙烷丙烯酯 CPE 氯化聚乙烯 ISCGC 原位氯化接枝共聚发 CPE-cg-HEA 原位聚乙烯氯化接枝二羟基乙烷丙烯酯 DSC 差示扫描量热法 DMA 动态力学分析法 SEM 扫描电子显微镜 &nbs
4、p;HDPE 高密度聚乙烯 GD 接枝度 GPC 凝胶渗透色谱法 WAXD 广角 X射线衍射 TG 玻璃花转变温度 E 储存模量 Tan 正切 损耗角 介绍 为了扩展氯化聚乙烯（ CPE）的应用或者获得有特殊用途的聚合物， CPE需要通过物理或化学的方法被改性。在近些年有许多关于 CPE的改性方法的报告。这些改性的例子包括添加氯化的基质，高阻位的苯酚化合物和有机的化合物等等
5、去获得好的阻尼和高硬度 16。通过多组分机械混合技术，一种与接枝共聚物兼容的遇水膨胀弹性体已经准备用 CPE和聚（丙烯酸 -丙烯酰胺）作为主要材料，两亲性的接枝共聚物作为增溶剂 7。 炭黑（ CB）作为填充补强剂也被放入 CPE内，为了获得好的性能。对于 CPE和 CB的二组分系统，氧化的 CB在低应变振幅提供了高模量 8。因为聚氨酯和 CPE都含有极性的多功能的官能团，在加热时可以相互作用形成链间的交联键，聚氨酯和氯化聚乙烯弹性体的混合物已经准备通过链间交联键的反映获得更好的性能9。在 CPE的基础上典型的化学改性方法之一是氯磺化聚乙烯的制备，在缠结的反应堆中用氯化聚乙烯和气态的
6、氯气，二氧化硫，氮气的混合体通过紫外线被引发 10。共价交联键的氯化聚乙烯热塑性弹性体与反映的混合物被制备，用二环戊二烯二羧基钾 DCPD (COOK)2作为交联键。这种含交联键的聚合物可以被重复的加工 11。 接枝改性是改性 CPE的基本方法之一。频繁使用最多的接枝方法是在水中悬浮接枝。例如，甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯悬浮接枝共聚到氯化聚乙烯上 12。虽然在这方面有许多专利，但是在近些年关于 CPE接枝的少数研究已经被分析 1316。 从氯化聚合物制备接枝共聚物的传统方法如下：例如， CPE接枝共聚物的制备，聚乙烯首先被氯化，然后相应的单体被接枝，我们的研究小组已经在原
7、位氯化接枝共聚发中报道 (ISCGC) 17, 18，现在这种方法在目前的研究已经被应用在聚乙烯的改性中。这种方法完全不同与传统的改性方法。没有 任何引发剂被加到这个系统中，自由基反映由氯自由基引发，而氯自由基来自于氯气的热分解。这个反应是一个气 -固反应。 拿通过 ISCGC用 HEA接枝聚乙烯作为一个例子，在常压下，氯气在热作用下被引入到聚乙烯粉末和二羟基乙烷丙烯酯的混合体中。结果是，当聚乙烯骨架的氯化反应开展时接枝共聚作用发生了。因此，带着反应的多功能官能团的接枝链被引入。由于反映过程的特殊性，接枝共聚物有许多的接枝点承受着短侧链 18，这些侧链导致材料在物理
8、和机械性能上有许多显著的改变。 Fig.1 聚乙烯原位氯化接枝二羟基乙烷丙烯酯（ CPE-cg-HEA）制备的合成方案 Fig.2 氯化聚乙烯（ CPE） CL%（ Wt）： 36%应力 -应变曲线和聚乙烯原位氯化接枝二 -羟基乙烷丙烯酯 (CPE-cg-HEA) CL% (Wt):36.1% 实验 材料 在这个研究中的原始材料是高密度聚乙烯（ HDPE）， HDPE (LG6040)由 LG Chem.korea提供 . 二羟基乙烷丙烯酯 (HEA)是一个商业的等级由 中国星路化工厂有限公司 提供。氯气由
9、中国海晶化工厂提供。二氧化硅是一个商业等级由中国青岛硅酸钠 有限公司 提供。氯化聚乙烯和接枝共 聚物 CPE-cg-HEA)由实验室中的学者提供 。 CPE-cg-HEA的接枝度由 1H-NMR光谱学决定。 CPE-cg-HEA接枝共聚的确定细节将被发布在别处。 CPE-cg-HEA的合成 ISCGC在一个带有搅拌叶片，温度计，气体输送管的 500ml圆底三颈烧瓶中进行。 50gHOPE和一定量的 HEA单体被加入到烧瓶中，搅拌约 30min使 HDPE和 HEA充分混合。然后适量的二氧化硅被加入以避免 PE的团聚。反映混合物在约 40通过氮气（ N2）抽真空 15
10、min以排除氧气（ O2）。氯气被引入到反应中，反应被引发，当 反应进行时温度升高，在氯含量达到 17%前保持在 802C，然后在反应过程中升到一定温度（ 140以下）。反应过程是被反应系统释放的氯化氢（ HCL）引发的。当期望的氯含量达到时氯气被停止，反应被终止。这个系统被冷却到 100以下。反应中的氯气通过真空抽出然后空气进入到反应中，真空和氧气涌入的操作被交替的进行以确保残余的氯气被完全的清除。 CPE-cg-HEA制备的合成计划展示在 Fig.1 差示扫描量热法 （ DSC） DSC测量是在 一个珀金埃尔莫 DSC-7量热计中进行。样品在 10C/
11、min的加热速率下从 -70加热到 150去研究聚合物的玻璃化转变温度。这个测试需在氮气流动下实施并且 9-12mg的样品可以使用。 动态里学分析（ DMA） 不同样品的动态力学性质是由动态力学分析仪 (NETZSCH-DMA242)确定的，使用一个 15.6 Hz固定频率，加热速率 3C/min，在 -100C 到 120C范围内的动态拉伸模式。 扫描电子显微镜（ SEM） SEM(JEOL JSM-6700F)被用来研究拉伸测试获得的表面断裂的形态。表面断裂通过 JFC-1600细涂层器涂上金，然后通过 SEM检验。 力学性能 拉伸性能是 通过 GOTECH AI-7000M通用的测试仪器在室温下， 55%相对湿度（ PH）下测量的。拉伸测试在一
