過氧化二異丙苯交聯(lián)聚乙烯的制備及研究.pdf

1、聚乙烯(PE)是五大通用塑料之一,具有優(yōu)良的電絕緣性、耐低溫性、易加工成型和足夠的力學性能,以及優(yōu)異的化學穩(wěn)定性和介電性能,已被廣泛應用于制作薄膜、泡沫制品、管材、電線電纜絕緣料等,其產量和用量居各合成樹脂之首。但是PE的熔點低,易蠕變、耐熱性較差等,大大限制了它的應用范圍,因此對其進行改性一直是PE應用和理論研究的重要課題。對PE進行交聯(lián)改性可以明顯提高PE的拉伸強度、沖擊強度、抗蠕變性及耐熱性能等,而又幾乎不損壞原有的其他性能。本文

2、選擇過氧化二異丙苯(DCP)作為交聯(lián)劑,在低于PE熔點的溫度下,采取擴散的方法使DCP均勻擴散進入PE切片內部,并在160℃以上使PE發(fā)生交聯(lián)反應,制備了交聯(lián)PE。具體來說,主要開展了以下幾個方面的工作:
　　1.采用攪拌共混法,在80℃下使DCP擴散進入PE切片內部。通過DSC測試,分析了擴散時間與DCP分解放熱量之間的關系。采用菲克擴散模型描述了DCP在PE的擴散過程,揭示了DCP在PE中的擴散過程符合零級擴散方程。
　

3、　2.通過DSC測試方法對DCP在PE切片內部的熱分解過程進行研究,應用Arrhenius方程描述了DCP在PE切片內部的熱分解反應動力學,確定了DCP在PE中的熱分解按一級反應動力學進行,計算了反應動力學參數(shù),頻率因子lnA約為35~40,表觀活化能E約為150~160KJ/mol。根據(jù)等溫條件下反應程度與時間的關系,得出可通過調節(jié)DCP組分含量及溫度范圍控制DCP交聯(lián)PE反應的方法。
　　3.采用DSC測試方法對交聯(lián)PE的非等

4、溫結晶行為和結晶動力學進行了研究。結果表明,交聯(lián)PE的結晶溫度明顯降低,Avrami指數(shù)n介于3.2~4.2之間,說明純PE和交聯(lián)PE的結晶過程可能同時存在均相成核和異相成核,并且隨著DCP含量的增加而增加,交聯(lián)PE的結晶速率常數(shù)Z_c明顯大于純PE,與n呈相同變化趨勢。
　　4.DCP交聯(lián)反應在PE分子鏈之間形成了化學交聯(lián)點,對PE及交聯(lián)PE進行DMA測試的結果表明,DCP的交聯(lián)作用使交聯(lián)PE的儲能模量有所提高,樣品的α松弛峰移