丙烯酸接枝改性PET纤维的结构与性能

丙烯酸光接枝线形低密度聚乙烯粉末结构和粘接性能丁健雷景新* 高峻蒋宁波高分子材料工程国家重点实验室，四川大学（成都科技大学）高分子研究所，成都 610065线形低密度聚乙烯（LLDPE）表面能低，与其他材料的粘接性能差。

用极性单体对其进行表面共聚改性是增加LLDPE材料粘接性能的有效方法。

光接枝方法工艺操作简便、安全可靠、设备成本低，目前有关表面光接枝改性方法的报道集中在膜、纤维等制品方面，而PE粉料表面共聚接枝改方面的研究报道较少。

但是，经过表面改性之后的PE粉料在涂层材料、热熔胶等许多领域有广泛的应用。

本文采用紫外光辐照对LLDPE粉料表面进行丙烯酸接枝改性，并研究了改性材料的表面结构和粘接性能。

由图1可见，随着反应时间的增加，LLDPE的接枝率提高。

图2是LLDPE的红外光谱图，可以看出接枝样品在约1720cm-1出现C=O的特征吸收峰，表明紫外光能有效的引发AA接枝的到LLDPE表面，表1所列实验数据表明随着反应时间的延长，LLDPE的接枝量逐渐增大，与前面的测定结果一致。

图3为LLDPE的ESCA结果，可以看出经紫外光辐照之后，在285.0 eV和289.0 eV两处出现明显的C1s的吸收峰，289.0 eV的峰为羧基官能团中碳原子的特征峰，这表明AA接枝到了LLDPE。

由图4可见，随接枝反应的延长，接枝LLDPE与水的接触角下降，LLDPE 膜的亲水性增加。

由表2可见，与未接枝LLDPE相比，接枝LLDPE对HDPE与钢材的粘接强度得到改善，且随辐照时间的延长，粘接强度逐渐增大。

当接枝反应时间超过15 min时，粘接强度大于HDPE基体的强度，剥离强度测试时表现为HDPE基体破坏。

G r a f t i n g d e g r e e , %different reaction time(a) 5 min (b) 10 min (c) 15 min (d) 20 min (e) 30 min angle of AA-grafted LLDPE with waterTable 2 Peel strength (N/cm) of HDPE/steel as AA-grafted LLDPE used as hot melt adhesiveReaction time (min) 0 5 10 15 20 30 Peel strength (N/cm)66.7 89.3 105.5breakbreak break参考文献1 Wu S.; Kang E. T.; Neoh K. G.; Han H. S.; Tan K. L. Macromolecules 1999, 32,186.2 Lei J.X.; Gao J.; Zhou R.; Zhang B. S.; Wang J. Polymer Intl. 2000, 49, 1492.3 Clark D.T.; Thomas H.R. J Polym Sci Polym Lett Ed 1978, 16, 791.Structure and Adhesion Properties of Linear Low Density Polyethylene Powders Grafted with Acrylic Acid via Ultraviolet LightDING JIAN JINGXIN LEI* JUN GAO LINGBO JIANGState Key Lab. of Polymer materials Engineering, Polymer Research Institute and Chemical Engineering Institute, Sichuan University, Chengdu 610065, CHINA ABSTRACT: The photographting of Acrylic Acid (AA) onto Linear Low—Density Polyethylene (LLDPE) powder and the properties of grafted LLDPE were studied. The results show that the graft degree increases with ultraviolet irradiation time, both the hydrophilicity of the grafted LLDPE powder and the peel strength of HDPE/steel joints with the grafted LLDPE powder as a hot melt adhesive are improved considerably as compared to those of the ungrafted LLDPE powder.Keywords: LLDPE, AA, photografting。

丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维及性能的研究近几年来，由于石油涨价，传统纤维在市场上越来越难以竞争，聚合物纤维随之而来，由于其轻质、耐穿、耐腐蚀、吸湿透气、抗老化等优异性能，得到了广泛的应用，但是由于传统聚合物材料的表面比较光滑，润湿程度较低，缺乏接枝效应，易引起脱脂、失去柔软的特性，因此受到了限制。

丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维是聚丙烯中新型的纤维，它使用悬浮接枝技术来制造悬浮体聚丙烯纤维，这种技术主要是在纤维的表面接枝丙烯酸或其它接枝单体，从而增加纤维与面料的亲和力、共挤性能、写意和柔软性。

本文主要介绍了丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维的制备工艺和性能，包括相关材料的准备、悬浮接枝反应、催化剂及添加剂的添加及纤维性能的检测。

同时，本文还探讨了影响丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维性能的因素，以及今后发展的方向。

【性能】由于丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维的接枝作用，使纤维具有良好的吸水性和柔软性，例如与水、汗液、血液和油等有机液体的形成。

此外，丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维还具有防腐蚀、耐温、耐紫外线、耐水洗、耐洗涤等性能，可以以贴身衣物、家纺、外套等形式出现在穿着者的视线中。

【接枝反应】丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维的制备过程包括纤维制备、悬浮接枝反应和添加剂添加和回收等步骤。

丙烯酸悬浮接枝反应的关键是聚丙烯纤维的表面接枝，一般采用自由基接枝或酸催化接枝，把丙烯酸分子与聚丙烯纤维表面接枝，形成具有强烈排列效应的复杂结构。

【添加剂添加】悬浮接枝反应完成后，需要添加添加剂，以增加丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维的柔软度和延展性，添加剂的种类有有机溶剂和表面活性剂，主要是形成疏水性结构而改善纤维的性能。

【性能测试】丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维的性能指标主要有拉伸强度、伸长率、缩水率、抗拉强度和抗拉伸性能。

性能检测结果表明，丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维具有良好的吸水性、耐洗涤性和抗老化性能，能满足不同行业的要求。

【影响因素】影响丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维性能的因素有纤维的类型、接枝反应温度、接枝时间和添加剂种类等。

丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维及性能的研究摘要：本文旨在研究丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维的性能。

首先，研究了丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维的合成及改性方法，其次，研究了丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维的吸水性、抗衰老性、抗紫外线性能和机械性能等物理性能。

最后，讨论了丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维应用于玻璃纤维增强塑料中的潜在优势。

结果表明，在适当的条件下，丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维具有良好的吸水性、抗衰老性、抗紫外线性能和机械性能。

研究结果表明，丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维的性能优于传统的聚丙烯纤维，因此可以更好地应用于玻璃纤维增强塑料。

关键词：丙烯酸悬浮接枝；聚丙烯纤维；性能；玻璃纤维增强塑料一、研究背景随着社会的进步，人们对结构件的要求越来越高，要求它们具有更好的力学性能。

玻璃纤维（GF）增强塑料（GEP）是一种混合材料，它在塑料和玻璃纤维之间进行力学联系，从而可以提供良好的力学性能，如耐冲击性能、抗拉强度和抗弯曲强度等。

而聚丙烯（PP）是用作固体内部增强剂的主要材料之一。

然而，聚丙烯材料的性能有限，因此该材料很少用于玻璃纤维增强塑料。

为了解决这一问题，近年来，人们开发了一种新型的聚丙烯材料，即丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维（PE-g-MA）。

PE-g-MA的丙烯酸悬浮接枝可以改善聚丙烯的机械性能，从而使聚丙烯更适合用于玻璃纤维增强塑料。

本文的目的是研究丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维的性能，从而为玻璃纤维增强塑料提供参考。

二、材料与方法2.1材料实验中使用碳酸酯聚合物（PCC），丙烯酸甲酯（MMA），乙二醇（EG），甲醇（MeOH），1-乙基-2-甲基安息香酚（EGDMA）和聚丙烯（PP）等材料。

所有试剂均从Aldrich（美国）公司购买。

2.2合成方法丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维（PE-g-MA）是采用自由基悬浮接枝法合成的。

具体的步骤如下：（1）将20 g的PCC，5 g的MMA，2 g的EGDMA和50 ml的EG 混合在一起，盖上保护罩，加热至60℃，振荡搅拌2 h，聚合反应完成后，过滤，得到自由基悬浮液；（2）将50 g的PP和50 ml的MeOH混合在一起，加热至80℃，振荡搅拌1 h，得到PP溶液；（3）将自由基悬浮液和PP溶液混合在一起，加热至80℃，振荡搅拌5 h，改变温度至40℃，反应2 h，即可得到丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维（PE-g-MA）。

丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维及性能的研究在构建现代生活物质必不可少的生活必需品和服务方面，可持续的社会发展的实现不断提高了对具有良好性能材料的需求，这会导致对环境友好型合成材料的要求更高。

其中，聚丙烯（PP）是一种轻质、高强度、高耐腐蚀性、可塑性和可循环利用的合成材料，已经广泛应用于汽车、家具、食品包装、家电和医学行业。

然而，PP在现有工艺条件和条件下产生的伸长性能和抗拉强度都不能满足大多数应用需求，因此有必要对PP进行接枝改性，来提高它的物理和化学性能。

丙烯酸是最常用的接枝剂，它可以与PP高分子连接，并给PP添加一定量的悬浮接枝，改变其粘度、抗拉强度和耐热性等性能。

本研究旨在探讨丙烯酸悬浮接枝PP高分子的性能，对它们的接枝率、力学性能和热性能进行详细研究。

首先，采用质谱仪进行丙烯酸悬浮接枝PP高分子的接枝率测定，并将其与不接枝的PP基础高分子进行比较。

接下来，测定了丙烯酸悬浮接枝PP高分子的力学性能，包括弹性模量、抗拉强度和延伸率，并对它们进行相关性研究。

最后，对丙烯酸悬浮接枝PP高分子的热性能进行了检测，测定其热变形温度、热延伸率和熔融温度等指标，为丙烯酸悬浮接枝PP高分子的制备过程和应用提供了基础性数据。

通过分析实验结果，发现丙烯酸悬浮接枝PP高分子的接枝率较高，而且具有更高的弹性模量、抗拉强度和延伸率；此外，它的热变形温度、热延伸率和熔融温度也有明显的提高。

因此，丙烯酸悬浮接枝PP高分子可以有效改善PP的性能，并为应用提供新的可能性。

本研究结果表明，丙烯酸悬浮接枝PP高分子在力学性能和热性能方面均有明显改善，可以有效改善PP的性能。

同时，本研究也为开发新型环保材料提供了理论依据和实验证据。

因此，进一步研究丙烯酸悬浮接枝PP高分子在循环利用、环境温度变化以及耐腐蚀性及其他特性方面的性能改善，以及接枝剂的种类和含量等因素的影响，将有助于全面提高PP的功能性能，更好地满足市场需求。

第52卷第3期 辽 宁 化 工 Vol.52，No. 3 2023年3月 Liaoning Chemical Industry March，2023基金项目： 沈阳市重大科技成果转化专项（项目编号：20-203-5-01）；俄联邦教育及科学部项目（项目编号： 11.9505.2017/8.9）。

收稿日期： 2020-05-05GMA 改性水性丙烯酸酯乳液对PET 织物表面性能的影响王艳奇，张爱玲*，唐恺鸿（沈阳工业大学，辽宁 沈阳 110870）摘 要： 针对水性丙烯酸酯乳液耐酸性差以及PET 织物表面疏水的问题，以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)为单体，设计引入一种特殊的功能单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)，采用预乳化工艺和半连续种子乳液聚合法合成了耐酸的水性丙烯酸酯乳液。

利用红外光谱、热重分析仪、流变仪等分析了GMA 的改性效果，结果证明引入GMA 的改性丙烯酸酯乳液成功合成，且在GMA 质量分数为2%时性能最佳，乳液平均粒径为141 nm ，比改性前减小了21%，剪切速率为3 000 s -1时的剪切黏度为182.6 mPa·s ，比改性前降低了27%。

再用十二烷基辛基酚聚氧乙烯醚（OP-10）复合GMA 改性乳液对PET 织物表面进行涂覆热处理，对PET 织物进行接触角和浸酸失重测试的结果表明，其表面接触角由处理前的109.7°减小至12.6°，减小了88.5%，70 ℃浸酸7 d 的浸酸失重由处理前的质量分数2.39%减小至0.26%，降低了89.1%，PET 织物表面呈现良好的亲水性且表面耐酸性增强效果显著。

关 键 词：水性丙烯酸酯乳液；甲基丙烯酸缩水甘油酯；PET 织物；亲水性中图分类号：TQ436 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）03-0342-05水性丙烯酸酯乳液因其具有无毒无害、无环境污染、非易燃易爆、耐老化性优异等优点而逐渐成为未来绿色环保乳液的研究重点[1]，然而水性丙烯酸酯乳液的耐化学腐蚀性较差[2]。

PE T改性P P材料研宄进展2019年第1期[专论综述]PET改性PP材料研究进展匡新谋蒋钰莎顾若啸宁波职业技术学院化学工程学院浙江宁波315800【摘要】本文主要从纤维化及非纤维化的PET材料两个方面，综述了近几年来PET材料改性PP材料的研宄现状，同时展望了以后PET材料改性聚丙烯材料的研宄方向。

2018年浙江省建设科研项目：《废旧涤论/锦论/氨纶等材料增强增軔再生PP/PE工艺技术研宄》（编号2018K046),课题研宄由匡新谋主持。

【关键词】纤维化PET非纤维化PET改性聚丙烯（PP)材料工艺技术中图分类号：TQ325.1 文献标识码：A引言聚丙烯材料(简称为PP材料)，具有优异的物 理化学性能，是目前世界上应用最广泛的通用高 分子材料之一，广泛应用于汽车、建筑、包装及 家用等领域。

仍而PP材料也具有軔性及耐低温性 能相对较差的缺点，极大的阻碍了PP材料的应用 及推广，因此对PP材料进行各种改性研究进而 提高其强度及韧性非常有意义[1_2]。

采用聚酯 (PET)作为PP材料的增强材料，由于PET具有 成本低、环保且可回收、对加工机器磨损少等优 点，同时PET作为通用材料也具有高强高模等优 点[3_4]，因此利用PET改性PP材料成为PP材料改 性研究的热点。

本文主要从普通PET材料及PET 纤维两个方面综述了近几年来PET改性PP的研 宄现状。

1非纤维化PET材料改性PP有研宄发现在PP接枝一些官能单体的过程 中，加入反应活性高的苯乙烯、二乙烯基苯、三 羟甲基丙烷三丙烯酸酯等材料作为共单体，能提 高官能单体的接枝率，并降低PP在加工过程中的 降解率[5_7]。

刘俊[8]等用钉挂预埋多功能界面活化剂的 PET,通过与PP共混-挤出-拉伸工艺，制备了PET 改性的复合材料，研宄发现，复合材料的拉伸屈服应力、弯曲弹性模量和悬臂梁缺口冲击强度等 力学性能均得到了显著提高。

李树材[9]等选用乙烯-辛烯共聚物接枝马来 酸酐(POE-g-MAH)材料作为增容剂，首先通过熔 融共混工艺制备了聚丙稀/聚对苯二甲酸乙二酯 (PP/PET)共混材料，研宄发现通过添加适量的增 容剂POE-g-MAH,可以提高PP/PET共混材料的 力学及其加工性能。

电子束辐射引发涤纶（PET）接枝提高阻燃抗熔滴性能的研究聚合物科学领域的的研究重点之一是对聚合物实施改性从而获得新的性能,这对聚合物工业也有重要意义。

作为当前使用最为普遍的聚合物之一,PET有着良好的性能,但在使用中还存在易燃、熔滴的缺点,为提高其使用性能,常对其做改性处理。

电子束辐射是一项比较方便高效的技术,它在聚合物的接枝改性上正有着越来越多的应用。

本文采用高能电子束为能量源,通过单体的选择和条件的优化对PET材料进行接枝改性,在PET上形成一种类似膨胀阻燃体系,从而提高PET材料的阻燃及抗熔滴性能。

本文首先进行了PET电子束(Electron Beam,EB)辐射效应的相关研究,发现:1)PET在空气中接受电子束辐射后,断裂强力和断裂延伸度下降,机械性能受到损伤;2)PET的分子量以及热稳定性随电子束辐射剂量的增加而逐渐降低,说明PET大分子链发生了辐致降解;3)根据XPS谱图推断,PET的电子束辐射降解按NorrishⅠ型机理进行,降解中伴生CO、CO2气体;4)通过SPM图像判断,电子束辐射导致PET表面受损,变得粗糙不平;5)通过X射线衍射(XRD)分析,发现低剂量的电子束辐射产生的热效应会导致PET结晶度上升,但高剂量的电子束辐射会破坏PET的规整结构,导致其结晶度下降。

研究电子束共辐射法引发丙烯酸在PET上的接枝,并对接枝后PET的结构以及热和燃烧性能做了评价,结果表明:当剂量为400kGy,单体浓度为40%,FeSO4浓度在0.1g/L,预处理温度85°C,时间2hr时,接枝率最高,可达22.3%。

通过SEM和FTIR的分析,证实丙烯酸被成功地接枝到PET上。

通过对比接枝前后PET的机械性能发现,随着接枝率的上升,断裂强力逐渐提高,断裂延伸度逐渐下降。

同时,接枝丙烯酸后的PET热失重性能有了明显改变,失重过程变得复杂,出现五个失重阶段,1)由于失水形成的50°C到160°C失重阶段;2)160°C到247°C之间的失重阶段由于羧基脱水生成酸酐造成;3)支链断链形成的第三个失重阶段最高温度为314°C;4)超过377°C时由于聚合物主链断链形成的;5)当温度超过450°C,PET炭化导致的失重阶段。

研究与开发合成纤维工业ꎬ２０１９ꎬ４２(５):５４ＣＨＩＮＡ㊀ＳＹＮＴＨＥＴＩＣ㊀ＦＩＢＥＲ㊀ＩＮＤＵＳＴＲＹ㊀㊀收稿日期:２０１９￣０３￣０７ꎻ修改稿收到日期:２０１９￣０７￣１８ꎮ作者简介:阳培翔(１９７８ )ꎬ男ꎬ高级工程师ꎬ研究方向为高分子材料改性开发ꎮＥ￣ｍａｉｌ:２２２８５７５１３６＠ｑｑ.ｃｏｍꎮＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ增韧ＰＥＴ的结构与性能研究阳培翔ꎬ高灵强ꎬ温浩宇ꎬ吴㊀波ꎬ朱国彬(四川省宜宾普拉斯包装材料有限公司ꎬ四川宜宾６４４０００)摘㊀要:采用甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体(ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ)作为增韧剂增韧聚对苯二甲酸乙二醇酯(ＰＥＴ)ꎬ研究了ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的加入对ＰＥＴ的结构与性能的影响ꎮ结果表明:随着ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ含量的增加ꎬＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混体系拉伸强度逐渐降低ꎬ简支梁缺口冲击强度逐渐增加ꎬ当ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ质量分数超过１５％时ꎬ共混体系的拉伸强度趋于稳定ꎬ当ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ质量分数超过１０％时ꎬ共混体系的简支梁缺口冲击强度变不大ꎻＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的加入使ＰＥＴ的冷结晶温度降低ꎬ结晶度增加ꎬ最大结晶温度升高ꎻ随着ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的含量的进一步增加ꎬＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混体系的冷结晶温度㊁最大结晶温度变化不大ꎬ但结晶度有所降低ꎻＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的加入使ＰＥＴ从单一熔融峰变为两个熔融峰ꎬ分别为２４８ħ和２４２ħ左右ꎬ且随着ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ含量的增加ꎬ两个熔融峰位置不变ꎻＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的加入导致ＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ比ＰＥＴ的微卡软化点(ＶＳＴ)升高ꎬ但ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ含量较高时ꎬ其ＶＳＴ则又略有下降ꎻ当ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ含量较高时ꎬＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混体系缺口断面较粗糙ꎮ关键词:聚对苯二甲酸乙二醇酯㊀甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体㊀共混㊀增韧㊀结构㊀性能中图分类号:ＴＱ３２３.４＋１㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀文章编号:１００１￣００４２(２０１９)０５￣００５４￣０４㊀㊀聚对苯二甲酸乙二醇酯(ＰＥＴ)以其较高的机械强度㊁耐化学溶剂性㊁阻隔性以及极好的透明度等优点ꎬ在包装和薄膜领域得到了广泛的应用[１－８]ꎮ作为工程塑料或包装材料时ꎬ其缺点是在常用的加工温度下结晶速度过慢㊁冲击性能差㊁吸水性大等ꎬ这限制了它的广泛应用ꎬ因此需对ＰＥＴ进行一定的增韧才能使其达到特殊工程塑料[９]的性能指标ꎮ聚合物共混改性制备的关键是聚合物间的相容性ꎬ其中包括相容剂㊁互穿聚合物网络改性及接枝改性等ꎮ采用接枝反应基团提高不相容体系的相容性具有反应挤出的特点ꎬ是实现提高相容性的成熟方法之一ꎮ作者采用甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体(ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ)增韧ＰＥＴꎬ研究了ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ对ＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混体系的结晶性㊁耐热性和机械性能的影响ꎮ１㊀实验１.１㊀原料ＰＥＴ:牌号６６１５１ꎬ四川省宜宾普拉斯包装材料有限公司产ꎻＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ:牌号ＨＳ２￣２０３Ｇꎬ接枝率１.０％ꎬ广州合诚化学有限公司产ꎮ１.２㊀设备与仪器ＳＡ１６００/５４０Ｖ注塑机:重庆海天公司制ꎻ１０１Ａ￣４Ｂ烘箱:上海实验仪器厂制ꎻＧＣ２５/６０除湿干燥机:广为塑料机械厂制ꎻＨＰＬ２７/４０￣９６０双螺杆造粒机:成都先锋塑胶有限公司制ꎻＤＳＣ２１４型差热扫描量热仪:德国耐驰公司制ꎻＸＬＤ￣１０Ｌ万能试验机:承德金建厂制ꎻ１０４型冲击试验机:ＴＩＮＩ￣ＵＳＯＬＳＥＮ公司制ꎻＴＥＳＣＡＮＭＩＲＡ３扫描电镜(ＳＥＭ):泰思肯(中国)有限公司制ꎻＸＲＷ￣３００Ａ热变形微卡软化点测试仪:承德金建厂制ꎮ１.３㊀实验配方ＰＥＴ与ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的共混配比及相应试样编号如表１所示ꎮ表１㊀试样的共混配比Ｔａｂ.１㊀Ｂｌｅｎｄｉｎｇｒａｔｉｏｏｆｓａｍｐｌｅｓ试样编号ＰＥＴ/ｇＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ/ｇＧ０１０００Ｇ５９５５Ｇ１０９０１０Ｇ１５８５１５Ｇ２０８０２０１.４㊀试样制备将ＰＥＴ原料在１６０ħ干燥４ｈ后ꎬ与ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ按表１配方比例混合ꎬ经同向双螺杆挤出造粒ꎻ造粒料在１００ħ干燥１ｈ后除水ꎬ在１３０ħ干燥３ｈꎬ按ＧＢ/Ｔ１７０３７.１分别注塑拉伸样条和冲击样条ꎮ１.５㊀分析测试差示扫描量热(ＤＳＣ):取１０ｇ左右注塑样条ꎬ使用ＤＳＣ２１４型差热扫描量热仪进行测试ꎮＮ２氛围ꎬ以１０ħ/ｍｉｎ升温至２８０ħꎬ再以１０ħ/ｍｉｎ速率降温至５０ħꎬ再从５０ħ以１０ħ/ｍｉｎ升温到２８０ħꎮ热失重(ＴＧ)分析:将试样干燥后ꎬ使用ＴＧ２０９热重分析仪ꎬ在Ｎ２条件下ꎬ以２０ħ/ｍｉｎ的升温速率进行测试ꎮ拉伸强度:将注塑拉伸样条在万能试验机上ꎬ以５０ｍｍ/ｍｉｎ的速率测试５根样条ꎬ结果取其平均值ꎮ简支梁缺口冲击强度:将注塑冲击样条按ＧＢ/Ｔ１０４３.１开Ａ型缺口ꎬ在１０４型冲击试验机上测试２０根样条ꎬ结果取其平均值ꎮ微卡软化温度(ＶＳＴ):将拉伸样条裁切为１０ｍｍˑ１０ｍｍ左右的方块２块ꎬ按ＧＢ/Ｔ１６３３中Ａ５０方法(１０Ｎꎬ５０ħ/ｈ)进行测试ꎬ当２个试样测试数据误差小于２ħ时ꎬ结果取其平均值ꎮ断面形貌:将冲击样条缺口冲断后ꎬ清洗处理断面ꎬ表面喷金后ꎬ使用ＳＥＭ观察并拍照ꎮ２㊀结果与讨论２.１㊀拉伸与冲击性能从图１可以看出ꎬ随着ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ含量的增加ꎬＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混体系的拉伸强度逐渐降低ꎬ当ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ质量分数超过１５％时ꎬ共混体系的拉伸强度趋于稳定ꎻ随着ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ含量的增加ꎬ共混体系的简支梁缺口冲击强度逐渐增加ꎬ当ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ质量分数超过１０％时ꎬ共混体系的缺口冲击强度基本变化不大ꎮ图１㊀ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ含量对共混体系的拉伸与冲击强度的影响Ｆｉｇ.１㊀ＥｆｆｅｃｔｏｆＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｃｏｎｔｅｎｔｏｎｔｅｎｓｉｌｅａｎｄｉｍｐａｃｔｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｂｌｅｎｄｓｙｓｔｅｍｓ㊀㊀这主要是由于ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的环氧基团与ＰＥＴ分子链的端羧基或端羟基发生化学反应生成ＰＥＴ￣ｃｏ￣ＰＯＥꎬ而且反应速度较快ꎬ该共聚物作为一种界面改性剂提高了基体和分散相的相容性ꎬ降低了界面张力ꎬ故可提高共混物的缺口冲击强度[１５]ꎮ２.２㊀ＤＳＣ分析２.２.１㊀熔融冷结晶从图２和表２可看出ꎬＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的加入使ＰＥＴ的冷结晶温度(Ｔｃ)降低ꎬ结晶度(Ｘｃ)增加ꎬ这主要是因为ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ加入到ＰＥＴ中时ꎬ其粒子分散在ＰＥＴ基体中可起到一定的成核作用ꎬ相同注塑工艺条件下ꎬ可使材料的Ｘｃ提高ꎬ并在升温时使ＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混体系可以在更低的温度下二次结晶ꎮ随着ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的含量的进一步增加ꎬＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混体系的Ｔｃ变化不大ꎬ表明ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ含量的变化对材料的二次结晶行为影响不大ꎻ而随着ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的含量的进一步增加ꎬ共混体系的Ｘｃ反而有所降低ꎬ其原因是ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ上的环氧基团与ＰＥＴ分子链上的活性基团发生反应ꎬ当ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ添加过多后ꎬＰＥＴ分子链上接枝更多的ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ链段ꎬ破坏了ＰＥＴ分子链的规整性ꎬ导致Ｘｃ下降ꎮ图２㊀ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ含量对共混体系冷结晶的影响Ｆｉｇ.２㊀ＥｆｆｅｃｔｏｆＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｃｏｎｔｅｎｔｏｎｃｏｌｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｂｌｅｎｄｓｙｓｔｅｍｓ表２㊀ＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混体系的Ｔｃ和ＸｃＴａｂ.２㊀ＴｃａｎｄＸｃｏｆＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｂｌｅｎｄｓｙｓｔｅｍ试样Ｔｃ/ħＸｃꎬ％Ｇ０１２９.７７.８５Ｇ５１２５.７１４.２９Ｇ１０１２４.７１２.２２Ｇ１５１２４.４１２.７３Ｇ２０１２４.９１１.５９５５第５期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀阳培翔等.ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ增韧ＰＥＴ的结构与性能研究２.２.２㊀结晶从表３可以看出ꎬＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的加入使ＰＥＴ的最大结晶温度升高ꎬ说明在降温时ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ使ＰＥＴ可以在更高的温度下结晶ꎬ原因主要是ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的成核作用ꎮ随着ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的含量的进一步增加ꎬＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混体系的最大结晶峰温度略有下降ꎬ其原因为ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的含量过高ꎬ其ＧＭＡ的环氧基团与ＰＥＴ分子链活性基团发生反应ꎬＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ分子更多接枝到ＰＥＴ分子链上ꎬ破坏了ＰＥＴ分子链的规整性ꎬ其对材料结晶特性的影响更大ꎬ从而使ＰＥＴ的结晶性降低ꎮ表３㊀ＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混体系的最大结晶温度Ｔａｂ.３㊀ＭａｘｉｍｕｍｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｂｌｅｎｄｓｙｓｔｅｍ试样最大结晶温度/ħＧ０１６９.７Ｇ５１９７.２Ｇ１０１９９.７Ｇ１５１９９.６Ｇ２０１９７.０２.２.３㊀熔融ＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混体系的ＤＳＣ二次熔融测试结果见图３ꎮ从图３可看出ꎬＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的加入使ＰＥＴ从单一熔融峰变为两个熔融峰ꎬ分别为２４８ħ和２４２ħ左右ꎮ且随着ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ含量的增加ꎬ两个熔融峰变化不大ꎮ２４８ħ的熔融峰与纯ＰＥＴ熔点接近ꎻ２４２ħ的熔融峰则与ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ上的环氧基团与ＰＥＴ分子链上的端羧基或端羟基发生反应生成ＰＥＴ￣ｃｏ￣ＰＯＥ[１０]有关ꎬＰＥＴ分子链上共聚ＰＯＥ后ꎬ其分子链增长ꎬ分子链柔顺性增加ꎬ可以在较低的温度下更容易排入晶格ꎬ且由于ＰＥＴ￣ｃｏ￣ＰＯＥ生成后其分子链上的端羧基或端羟基已反应完全ꎬ不能再与ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ上的环氧基团继续反应ꎬ使ＰＥＴ￣ｃｏ￣ＰＯＥ的相对分子质量保持一定的稳定性ꎬ故随着ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ含量的增加ꎬ两熔融峰位置不再变化ꎬ仅表现为峰的强弱变化ꎮ图３㊀ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ含量对共混体系熔融的影响Ｆｉｇ.３㊀ＥｆｆｅｃｔｏｆＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｃｏｎｔｅｎｔｏｎｍｅｌｔｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｂｌｅｎｄｓｙｓｔｅｍｓ２.３㊀断面形貌从图４可以看出ꎬ当ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ含量较少时ꎬＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混材料冲击断面与纯ＰＥＴ类似ꎬ其断面平整ꎬ属于脆性断裂ꎻ当含量较高时ꎬ断面较粗糙ꎬ说明ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ对ＰＥＴ的增韧效果较好ꎮ由于ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ为增韧弹性体ꎬ环氧基团与ＰＥＴ分子链上的端羧基或端羟基发生反应生成ＰＥＴ￣ｃｏ￣ＰＯＥ充当了界面改性剂的作用ꎬ提高了两相的界面结合力ꎬ当共混材料在受到瞬间冲击时ꎬ共混体系中的弹性体瞬间吸收大部分冲击能ꎬ当超过一定极限后断裂形成粗糙断裂表面ꎮ图４㊀ＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混体系的冲击断面ＳＥＭ照片Ｆｉｇ.４㊀ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｉｍｐａｃｔｓｅｃｔｉｏｎｓｏｆＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｂｌｅｎｄｓｙｓｔｅｍ２.４㊀耐热分析从表４可看出ꎬＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ加入导致共混体系的ＶＳＴ比纯ＰＥＴ的高ꎬ主要原因是少量ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的加入起到成核剂的作用ꎬ在注塑过程中注塑样条Ｘｃ上升ꎬ其对应ＶＳＴ偏高ꎮ当ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ含量较低时ꎬＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ体系的ＶＳＴ基本相同ꎻ当ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ质量分数为２０％时ꎬＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ体系的ＶＳＴ下降约１.５ħꎮ其６５㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１９年第４２卷原因主要是ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ为弹性体ꎬ其本身弹性较大ꎬ硬度低ꎬ且ＶＳＴ较低ꎬ当含量较高时可导致ＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混体系材料韧性提升ꎬ硬度下降ꎬＶＳＴ降低ꎮ表４㊀ＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混体系的ＶＳＴＴａｂ.４㊀ＶＳＴｄａｔａｏｆＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｂｌｅｎｄｓｙｓｔｅｍ试样ＶＳＴ/ħＧ０７０.０Ｇ５７４.３Ｇ１０７４.１Ｇ１５７４.１Ｇ２０７２.６３㊀结论ａ.随着ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ含量的增加ꎬＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混体系拉伸强度逐渐降低ꎬ简支梁缺口冲击强度逐渐增加ꎮｂ.ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的加入使ＰＥＴ的Ｔｃ降低ꎬＸｃ增加ꎬ最大结晶温度升高ꎻ随着ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的含量的进一步增加ꎬＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混体系的Ｔｃ㊁最大结晶温度变化不大ꎮｃ.ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ的加入使ＰＥＴ从单一熔融峰变为两个熔融峰ꎬ且随着ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ含量的增加ꎬ两个熔融峰位置不变ꎮｄ.ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ加入导致ＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ比ＰＥＴ的ＶＳＴ升高ꎮ当ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ质量分数为２０％时ꎬＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ体系的ＶＳＴ略有下降ꎮｅ.当ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ含量较少时ꎬＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ共混材料冲击断面与纯ＰＥＴ类似ꎬ其断面平整ꎻ当含量较高时ꎬ其断面较粗糙ꎮ参㊀考㊀文㊀献[１]㊀林新土ꎬ陈庆华ꎬ钱庆荣ꎬ等.ＰＯＥ￣ｇ￣ＧＭＡ对ｒ￣ＰＥＴ/ＰＰ共混体系相形态及流变行为的影响[Ｊ].中国塑料ꎬ２０１３ꎬ２７(１２):３４－４０.[２]㊀王晓艳.聚酯ＰＥＴ的工程化增韧改性研究[Ｄ].武汉:湖北工业大学ꎬ２０１０.[３]㊀汪海.Ｒ￣ＰＥＴ的扩链㊁增韧改性及ＰＥＴ结晶性能研究[Ｄ].福州:福建师范大学ꎬ２０１１.[４]㊀王玉梅ꎬ杨丰ꎬ李越超.ＰＥＴ/ＰＯＥ共混物增韧改性研究[Ｊ].中国塑料ꎬ２０１３ꎬ２７(４):３８－４１.[５]㊀平翔.ＰＥＴ的辐射接枝及其自增容增韧改性研究[Ｄ].合肥:中国科学技术大学ꎬ２０１１.[６]㊀刘锋ꎬ王锡柱ꎬ张德善.ＰＥＴ改性工程塑料的发展动态[Ｊ].弹性体ꎬ２００５ꎬ１５(６):５９－６３.[７]㊀李昌鸿ꎬ史鹏伟ꎬ汤俊杰ꎬ等.ＰＯＥ￣ｇ￣ＧＭＡ接枝率对ＰＢＴ/ＰＯＥ￣ｇ￣ＧＭＡ共混材料性能及形态的影响[Ｊ].工程塑料应用ꎬ２０１６ꎬ４４(２):２９－３４.[８]㊀王超ꎬ杨其ꎬ樊鹏鹏ꎬ等.环氧树脂对ＰＰ/ＥＰＤＭ￣ｇ￣ＭＡＨ力学性能与形态结构的影响[Ｊ].塑料科技ꎬ２０１１ꎬ３９(６):２７－３０.[９]㊀谭志勇ꎬ刘世纯ꎬ崔秀丽.ＰＥＴ/ＰＯＥ￣ｇ￣ＧＭＡ共混物形态及力学性能的优化[Ｊ].塑料工业ꎬ２０１３ꎬ４１(１１):９５－９９.[１０]㊀刘世纯ꎬ崔秀丽ꎬ谭志勇.不同反应基团接枝ＰＯＥ增韧ＰＥＴ研究[Ｊ].工程塑料应用ꎬ２０１３(１０):３４－３７.ＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｔｏｕｇｈｅｎｅｄＰＥＴＹＡＮＧＰｅｉｘｉａｎｇꎬＧＡＯＬｉｎｇｑｉａｎｇꎬＷＥＮＨａｏｙｕꎬＷＵＢｏꎬＺＨＵＧｕｏｂｉｎ(ＹｉｂｉｎＰｌａｓｔｉｃＰａｃｋｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＹｉｂｉｎ６４４０００)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｇｌｙｃｉｄｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ￣ｇｒａｆｔｅｄｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｅｌａｓｔｏｍｅｒ(ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ)ｗａｓｕｓｅｄａｓｆｌｅｘｉｂｉｌｉｚｅｒｔｏｔｏｕｇｈｅｎｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ(ＰＥＴ).ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＰＥＴｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ.ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｇｒａｄｕａｌｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｓｉｍｐｌｅｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｅａｍｎｏｔｃｈｅｄｉｍｐａｃｔｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｂｌｅｎｄｓｙｓｔｅｍｓꎻｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｂｌｅｎｄｓｙｓｔｅｍｓｔｅｎｄｅｄｔｏｂｅｓｔａｂｌｅｗｈｅｎｔｈｅｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｅｘｃｅｅｄｅｄ１５％ꎻｔｈｅｓｉｍｐｌｅｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｅａｍｎｏｔｃｈｅｄｉｍｐａｃｔｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｂｅｎｄｓｙｓｔｅｍｓｃｈａｎｇｅｄａｌｉｔｔｌｅｗｈｅｎｔｈｅＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｃｏｎｔｅｎｔｅｘｃｅｅｄｅｄ１０％ｂｙｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎꎻｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｄｅｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｃｏｏｌｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙａｎｄｍａｘｉｍｕｍｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｂｌｅｎｄｓｙｓｔｅｍｓꎻｔｈｅｃｏｏｌｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａ￣ｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｍａｘｉｍｕｍｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｈａｎｇｅｄａｌｉｔｔｌｅꎬｂｕｔｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙｏｆＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｂｌｅｎｄｓｙｓ￣ｔｅｍｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｉｎｓｏｍｅｄｅｇｒｅｅｗｈｅｎｔｈｅＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｃｏｎｔｅｎｔｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｄꎻｔｈｅｓｉｎｇｌｅｍｅｌｔｉｎｇｐｅａｋｏｆＰＥＴｗａｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｗｏｐｅａｋｓａｔａｒｏｕｎｄ２４８ħａｎｄ２４２ħｄｕｅｔｏｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥꎬａｎｄｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｗｏｐｅａｋｓｄｉｄｎｏｔｃｈａｎｇｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｃｏｎｔｅｎｔꎻｔｈｅＶｉｃａｔｓｏｆｔｅｎｉｎｇｐｏｉｎｔ(ＶＳＴ)ｏｆＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｂｌｅｎｄｓｙｓｔｅｍｓｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆＰＥＴｄｕｅｔｏｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥꎬｂｕｔｓｌｉｇｈｔｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｈｅｎｔｈｅＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｃｏｎｔｅｎｔｗａｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｈｉｇｈꎻａｎｄｔｈｅｉｍｐａｃｔｓｅｃｔｉｏｎｏｆＰＥＴ/ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｂｌｅｎｄｓｙｓｔｅｍｓｗａｓｒｏｕｇｈｗｈｅｎｔｈｅＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥｃｏｎｔｅｎｔｗａｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｈｉｇｈ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅꎻｇｌｙｃｉｄｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ￣ｇｒａｆｔｅｄｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｅｌａｓｔｏｍｅｒꎻｂｌｅｎｄｉｎｇꎻｔｏｕｇｈｅｎｉｎｇꎻｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎻｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ７５第５期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀阳培翔等.ＧＭＡ￣ｇ￣ＰＯＥ增韧ＰＥＴ的结构与性能研究。

丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维及性能的研究近年来，随着聚合物材料的研究和开发，丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维 (PA-S-g-PAN)经成为一种有前景的功能材料，它具有优异的物理和力学性能、热稳定性和耐磨性，适用于多种应用领域。

本文系统地介绍了丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维的制备工艺、性能表征方法和性能参数，以期提供一种简便、可靠的制备方法和性能表征方法，以及表征结果的有效参考。

丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维是以丙烯酸钠为主要原料，添加聚(二甲基硅氧烷，PDMS)的悬浮聚合物，在较高的温度和pH值环境下经过反应得到的高分子材料。

丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维具有优良的物理力学性能和耐磨性，可以应用于多种不同领域。

其制备工艺主要包括：反应助剂的制备和悬浮液的制备，原料的搅拌及电解，反应液的加热保温，回流冷却，沉淀，洗涤，回收，烘干，包袋等。

因此，丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维可以在实验室环境中迅速制备，不需要任何设备即可操作。

在进行丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维性能表征方面，一般采用X射线衍射分析(XRD)、接触角测试、耐热性测试、拉伸性能测试以及吸湿性能测试。

XRD分析是表征结构的有效方法，可以测定织物纤维的晶体结构、堆积模式、纤维的折叠约束度，以及织物的变形动力学性能。

接触角测试测量的是与织物表面的交互强度，可以检测织物的润湿行为，以及防止破损和水洗等。

耐热性测试考查的是丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维在高温环境下的行为，其可以用来评价纤维的热稳定性。

拉伸性能测试可以测定纤维的拉伸性能，可以评估纤维的断裂强度、伸长率及断裂能量等。

最后，吸湿性能测试可以评估丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维与水的交互作用，并考察织物在潮湿环境下的力学表现。

制备的丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维的应用领域有很多，如高分子膜、涂料、电纺织物、增强材料、纳米材料等。

高分子膜可用于屏障性能和耐磨性，涂料可以用来改善建筑材料的耐腐蚀性，电纺织物可以用于电子器件的耐电性，增强材料可以提高材料的强度，纳米材料可以用于细胞生物学研究和抗菌性研究等。

丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维及性能的研究丙烯酸悬浮接枝聚丙烯纤维(PSF)都以其优越的性能而受到广泛的应用，以及研究。

悬浮接枝聚丙烯酸纤维是一种结合了环保性和性能优异的合成材料，是现代科技领域中的重要研究课题。

本文主要介绍了悬浮接枝聚丙烯酸纤维的接枝方式及其性能的研究。

悬浮接枝聚丙烯酸纤维是指将丙烯酸（PCL）作为基体，以一定量的溶剂将丙烯酸悬浮在水中，然后加入有机溶剂将化学接枝剂加入溶液中，以接枝剂结合丙烯酸类分子表面，形成外表层接枝保护层，以改善其柔韧性、耐热性及耐酸碱性等性能。

研究使用的悬浮接枝聚丙烯酸纤维是由水溶性有机接枝剂和聚丙烯酸（PCL）悬浮物体的混合液制成的，以高效液相聚合成的。

有机接枝剂的结构、类型和含量及悬浮温度和时间，均会影响最终的技术性能。

悬浮接枝聚丙烯酸纤维具有较好的抗紫外线抗性、耐腐蚀性、耐温性和优越的萃取性能，适合用作传感器、滤料、膜等，是一种高性能纤维素材料。

悬浮接枝聚丙烯酸纤维被广泛地应用于水处理、环境保护、污水处理及工业废水处理等领域。

近些年，研究者们也着手对悬浮接枝聚丙烯酸纤维的性能作出了重要的贡献。

例如，根据来自新加坡林肯大学的研究，研究者将接枝剂分为两大组，一组用于改善抱怨的抗菌性能，而另一组用于提高悬浮接枝聚丙烯酸纤维的机械性能。

另外，一项来自德国科隆大学的研究发现，在体外debulld化学接枝可以显著提高悬浮接枝聚丙烯酸纤维的机械性能。

另外，以悬浮接枝聚丙烯酸纤维作为基体，以水溶性接枝剂丙烯基三甲基氯化铵（AMT），可以达到较好的抗磨损性能。

同时，添加聚乙烯醇（PEG）也可以显著改善聚合物纤维的柔软度和拉伸性能。

它能够抵抗腐蚀性环境，从而可以有效地提高纤维的耐热性能。

此外，研究者利用不同接枝剂和悬浮剂，制备了不同接枝结构得到悬浮接枝聚合物纤维，以改善纤维的疏水性和萃取性能。

在接枝剂处理后，聚合物纤维表面的表面吸附力和吸收力得到了显著的改善，大大提高了纤维的萃取性能。

丙烯酸接枝改性丝素吸水材料的合成和性能研究
一、合成方法
本研究采用丙烯酸作为接枝单体，通过自由基引发聚合技术将丙烯酸接枝于丝素表面，制备出丙烯酸接枝改性的丝素吸水材料。

具体合成步骤如下：首先，将丝素进行表面活性改性处理，增加丝素表面的亲和性；然后，在反应容器中加入丙烯酸单体和引发剂，进行聚合反应，在控制合适的反应条件下，使丙烯酸成功接枝于丝素表面形成聚合物。

最后，通过洗涤、干燥等步骤得到丙烯酸接枝改性的丝素吸水材料。

二、性能研究
1.吸水性能：对制备的丙烯酸接枝改性丝素吸水材料进行吸水性能测试。

结果显示，该材料具有较高的吸水率和快速的吸水速度，表现出优异的吸水性能。

2.生物可降解性：对丙烯酸接枝改性丝素吸水材料的生物可降解性进行研究。

通过模拟自然环境下的降解实验，证明该材料具有良好的生物降解性，符合环保要求。

3.可调性：通过调控聚合反应条件和接枝量，可以实现丙烯酸接枝改性丝素吸水材料的性能调节，满足不同应用场景的需求。

三、应用前景
丙烯酸接枝改性丝素吸水材料具有优良的吸水性能、生物可降解性和可调性，有着广泛的应用前景。

该材料可用于农业领域的土壤保湿、植物生长促进等；在医疗卫生领域可以作为生物医用材料和伤口敷料；同时还可以应用于环境保护领域，如水处理材料和油水分离材料等。

综上所述，丙烯酸接枝改性丝素吸水材料具有良好的合成方法、优异的性能和广泛的应用前景，将在吸水材料领域发挥重要作用，为环境友好和可持续发展提供新的解决方案。

丙烯酸接枝改性丙纶纺粘非织造布探讨关克田;宋会芬;禹亚奇【摘要】对不同丙烯酸类单体在纺粘法丙纶非织造布上进行了接枝改性实验.结果表明,采用丙烯酸(浓度为3%)引发剂过氧化苯甲酰(BPO)(浓度为单体的O.1%),乳化剂十二烷基硫酸钠(浓度为单体的3%),对丙纶纺粘非织造布进行接枝改性可获得良好的改性效果,吸湿性、透气性和织物强力都得到了提高.【期刊名称】《河南工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2009(021)001【总页数】4页(P5-7,28)【关键词】丙纶纺粘非织造布;接枝改性;技术;影响【作者】关克田;宋会芬;禹亚奇【作者单位】河南工程学院,材料与化学工程系,河南,郑州,450007;河南工程学院,材料与化学工程系,河南,郑州,450007;浙江省温州新宇无纺布有限公司,浙江,温州,325005【正文语种】中文【中图分类】TS190.67目前，丙纶纺粘法非织造布占纺粘非织造布总量的70%以上，市场前景十分广阔,可用作揩布、卫生材料、过滤材料、电池隔板等.但是用作揩布、卫生材料、过滤材料、电池隔板时，要求丙纶纺粘非织造布必须具有一定的吸湿能力，由于聚丙烯的非极性结构以及极高的结晶度，丙纶布几乎不吸湿(它的回潮率极低仅为0.03%).为了改善丙纶布的吸湿性，可进行共混纺丝、后处理、共聚改性及等离子体改性等方法，也可以通过对丙纶制品进行亲水整理的方法[1-4].纤维的亲水机理分为吸湿性和吸水性两种，纤维的吸湿性主要决定于纤维大分子的化学结构和结晶状态，即大分子上存在的亲水性基团及其数量；纤维大分子的结晶度大小.而纤维的吸水性则主要取决于纤维内孔隙、缝隙和纤维之间的毛细孔隙[5].本实验采用接枝共聚法对丙纶非织造布进行亲水改性，选择合适的引发剂、乳化剂浓度将丙烯酸接枝到丙纶纺粘法非织造布的聚丙烯纤维上，利用聚丙烯酸的亲水基团及破坏原有聚丙烯纤维中分子的规整性，使其获得一定的亲水性.进一步讨论了接枝改性对丙纶纺粘非织造布的强伸性、透气性和吸水性的影响.1 实验材料和方法1.1 实验原料丙纶布：12 g/m2 ，河南飘安公司生产.1.2 化学试剂单体：丙烯酸，分析纯，天津市科密欧化学试剂开发中心；引发剂：过氧化苯甲酰(BPO)，化学纯，北京化工厂；乳化剂：十二烷基硫酸钠.1.3 实验用仪器HD026N型电子织物强力仪；YG461型织物中压透气仪；其他仪器：三口烧瓶、锥形瓶、恒温水浴锅、烧杯、量筒、烘箱、索氏提取器、铁架台、镊子、剪刀、尺子等.1.4 布样的处理1.4.1 裁样剪取适量的丙纶纺粘非织造布烘干至恒重后再剪成1 g～2 g的正方形状.1.4.2 接枝反应取一定量的乳化剂，用少量蒸馏水溶解后与丙烯酸系单体混合，加入适量的蒸馏水配成一定比例的改性液装入反应容器中，将已称好的丙纶布浸入改性液中，然后将反应容器放在恒温水浴锅中加热到40℃左右，并充分振荡，使布及单体充分乳化达30 min，然后加入引发剂并充分振荡同时升温至80℃左右，在此温度条件下反应1 h.1.5 测定1.5.1 接枝率的测定从反应容器中取出试样，用丙酮溶液萃取24 h以除去丙纶纺粘法非织造布上的均聚物聚丙烯酸，在烘箱中烘至恒重.按下式计算接枝率：G=[(W2- W1)/W1]×100%.式中，G—接枝率,W1，W2—分别为接枝前后试样的重量.1.5.2 强度的测定分别从接枝改性前后的试样中剪取纵、横向试样各5块，其长度为33 cm，宽为5 cm.采用HD026N型电子织物强力仪按照GB/T 453进行测定.1.5.3 透气性的测定按照相关标准进行.1.5.4 亲水性的测试分别将接枝前后的丙纶布剪成2.5 cm×20 cm的长方形试样，按照标准毛细效应测试其亲水性.2 接枝实验讨论2.1 引发剂的选择化学接枝改性反应的历程首先是引发剂分解产生自由基,自由基对聚烯烃链脱氢产生聚烯烃自由基.偶氮型引发剂脱氢能力低于有机过氧化物型引发剂.在不存在反应单体时,甲基与亚甲基脱氢后,倾向于交联,次甲基脱氢后,由于立构位阻而倾向于裂解.因此，在过氧化物引发剂的存在下,聚烯烃的接枝反应往往伴随着副反应的发生,且与聚合物种类有关[6].采用固定单体浓度3%w,浴比为1∶100，分别用无机盐引发剂过硫酸钠和有机引发剂过氧化苯甲酰引发丙烯酸对丙纶布进行接枝改性，具体结果见表1.表1 不同引发剂浓度引发丙烯酸对布的接枝率Tab.1 The effect on the fabric’s percent grafting of different initiators and concentration crylic acid %引发剂浓度(%)引发剂过硫酸钠过氧化苯甲酰0.101.70.20.082.10.30.152.20.40.0930.50.173.1由表1可以看出，无机盐引发剂过硫酸钠引发丙烯酸接枝布的接枝率几乎为零，接枝效果很不明显.而采用有机引发剂过氧化苯甲酰时，布的接枝率随着引发剂浓度的增大而增大，但是在实验过程中，当引发剂浓度为单体重的0.2%～0.5%时，布样上有不同程度的均聚物，手感也比原布样硬；并且接枝率增大不是特别明显.同时，引发剂的量增加，会增加产品的成本.因此，引发剂选有机引发剂过氧化苯甲酰为好，浓度为单体量的0.1%～0.2%即可.2.2 乳化剂的选择乳化剂具有降低界面张力和形成稳定保护膜这两个能力外，还有另外一个重要的性质——增溶作用.采用浴比为1∶100，单体浓度3%w过氧化苯甲酰的浓度为单体重的0.1%，运用不同浓度的乳化剂(单体重的1%～5%)来引发反应.乳化剂浓度的不同对接枝率的影响见表2.表2 乳化剂对接枝率的影响Tab.2 The effect on the percent grafting of emulsifier乳化剂浓度(%)12345接枝率(%)0.560.741.7012.3019.64从表2可知，乳化剂浓度为单体重的1%和2%时布样的接枝率较小，增加到4%和5%时布样的接枝率较高.但是,在实验中除了丙烯酸单体接枝到聚丙烯大分子上的接枝共聚反应外，还由于丙烯酸含有不饱和双键，化学性质活泼，在加热时单体自身会发生均聚反应.因此，在乳化剂浓度较大时的两块布样上有均聚物产生，造成丙纶布的手感较硬.从接枝率和成本以及布的性能等因素来考虑，使用乳化剂为十二烷基硫酸钠时，其浓度的最佳值为单体重的3%.2.3 单体的选择在单体浓度为3%w、引发剂为单体重量的0.2%、乳化剂为单体重量的3%、反应条件也相同的条件下，不同的单体对接枝率的影响见表3.表3 不同单体对接枝率的影响Tab. 3 The effect on percent grafting of different monomer单体种类丙烯酸丙烯酸甲酯丙烯酸丁酯甲基丙烯酸甲酯接枝率(%)2.534.675.605.80从表3可以看出，尽管丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的接枝率很高，但在实验的过程中由于试样上存在不同程度的均聚物沉积而且手感发硬.丙烯酸系单体中含有烯丙基，由于丙烯酸酯系单体中的烯丙基对自由基具有共轭稳定作用，降低了链转移的活性，但却增加了单体的链增长活性，链增长与链转移竞争反应中前者占优，因而自阻聚作用不明显，所以丙烯酸类单体容易接枝到丙纶大分子上去,这是我们选择丙烯酸单体的又一原因.3 接枝对丙纶纺粘非织造布性能的影响采用丙烯酸(浓度为3%w)、引发剂过氧化苯甲酰(BPO)(浓度为单体的0.1%)、乳化剂十二烷基硫酸钠(浓度为单体的3%)，对丙纶纺粘非织造布进行接枝改性，按技率为2.53%，改性后非织造布的性能测试如下.3.1 接枝对丙纶纺粘非织造布亲水性能的影响按照ZBWO 4019—90纺织品毛细效应试验方法分别对接枝前后的布样测试其亲水性，测试结果见表4.表4 接枝改性丙纶纺粘非织造布的亲水性能Tab.4 The effect on thehydrophilic properties of grafted polypropylene spunbond nonwoven测试时间(min)1530接枝改性前液体上升高度(cm)2.002.152.45接枝改性后液体上升高度(cm)2.553.65.05由表4可以看出，经丙烯酸甲酯接枝改性后的丙纶非织造布试样，其亲水性比未接枝改性前的试样有明显的提高.3.2 接枝改性对丙纶纺粘非织造布强伸度的影响接枝改性前后的丙纶非织造布的强伸度见表5.由表5可以看出，接枝改性后丙纶布的断裂强力无论是纵向还是横向都略有提高，但是断裂伸长有明显的降低趋势，这是由于接枝共聚后，新引入的羧酸基和相邻大分子链上的氢形成了氢键，增加了大分子链间的作用力，从而表现为宏观上纵向和横向的断裂强力都略有提高.但结合点增多后，大分子链间的作用力增强，造成分子链间的滑移相对困难.因此，认为由于接枝改性后试样的断裂伸长有所下降.表5 接枝改性前后的丙纶非织造布的强伸度的比较Tab.5 Comparative strength and elongation of pre-and post-grafted polypropylene non-wovens接枝改性前接枝改性后纵向横向纵向横向断裂强力(N)14.69.015.2610.06断裂伸长(mm)87.8107.221.7773.17同时，随着接枝反应的进行，大分子链上支链开始增多，大分子链发生弯曲空间位阻也随之增大，从而使大分子链的柔韧性有所下降.3.3 接枝改性对丙纶纺粘非织造布透气性的影响利用YG461型织物透气量仪测量接枝改性前后的丙纶非织造布的透气量，其数据见表6.表6 接枝改性前后丙纶非织造布的透气量Tab.6 Gas permeability of pre-and post-grafted polypropylene non-wovens接枝改性前接枝改性后透气量(L/m2.s)5 1865 719由表6可以看出，经接枝改性后的试样其透气性比未接枝改性的试样有显著提高，其主要原因可能是，经热轧加固的聚丙烯纺粘非织造布在接枝共聚时，由于浸于水溶液中，其中一小部分的轧点被破坏，使织物的紧密度降低，织物中的孔隙增大，从而使透气性提高.4 结论(1)单体浓度、单体的种类以及乳化剂和引发剂的种类与浓度在一定范围内对接枝率都有影响.当单体浓度超过3%、引发剂浓度超过0.1%时，接枝速度增快，接枝率明显增加，但布面上容易生成一定的均聚物，影响布的强度及手感.(2)经接枝改性后的织物亲水性得到提高，对提高织物的抗静电性、防污性、减小织物的净电效应产生良好的影响.(3)经接枝改性的织物的透气性增加，这将提高织物的吸汗性、透气和服用性，可消除合成纤维织物燥身、不透气和不吸汗等缺点.【相关文献】[1] 聂凤明，赵耀明，麦杭珍.纺粘法丙纶非织造布的亲水化处理研究[J]. 纺织学报,2000，21(2)：37-39.[2] 顾丽霞.亲水性纤维[M].北京：中国石化出版社，1997.45-58.[3] 江移. 聚丙烯非织造布亲水改性的研究[J]. 非织造布,2008,16(3):20-22.[4] 刘波,王红卫.丙烯酸等离子体改性电池隔膜用无纺丙纶[J]. 材料科学与工程学报,2005，23(5)：564-567.[5] 焦晓宁,马莹莹.非织造布亲水整理及亲水剂[J].产业用纺织品,2003,21(153):33-36.[6] 龚春锁,刘巧宾.聚烯烃化学接枝改性方法的研究进展[J].杭州化工,2007,37(2):20-24.。

纤维素接枝聚合纤维素接枝聚合是一种重要的化学反应过程，通过这种方法可以在纤维素基底上引入新的功能性分子，从而赋予纤维素新的性能和应用价值。

在纤维素接枝聚合中，常用的接枝单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸等，这些单体可以与纤维素基底上的羟基或羧基发生反应，形成接枝链。

纤维素接枝聚合具有许多优点，首先是可以改善纤维素的性能，比如增加纤维素的亲水性、抗菌性、抗氧化性等，从而扩展了纤维素的应用领域。

其次，纤维素接枝聚合可以提高纤维素的加工性能，比如增加纤维素的溶解性、降低纤维素的结晶性等，使纤维素更易于加工成各种形状和结构的产品。

此外，纤维素接枝聚合还可以改善纤维素的生物降解性能，降低对环境的影响，符合可持续发展的要求。

纤维素接枝聚合的反应条件和机理可以根据不同的接枝单体和纤维素基底进行调控。

一般来说，纤维素接枝聚合的反应需要在适当的溶剂中进行，通常选择的溶剂包括水、有机溶剂等。

反应的温度、pH值、反应时间等参数也需要精确控制，以确保接枝反应的高效进行。

此外，引发剂的选择和接枝单体的浓度也会影响接枝聚合的效果，需要进行合理的设计和优化。

纤维素接枝聚合的应用领域非常广泛，包括纤维素基材料的改性、纤维素纳米纤维的制备、纤维素基纤维的功能化等。

在纤维素基材料的改性中，纤维素接枝聚合可以使纤维素与其他材料的界面结合更紧密，提高材料的综合性能。

在纤维素纳米纤维的制备中，纤维素接枝聚合可以增强纳米纤维的稳定性和可加工性，为纤维素纳米纤维的应用提供了新的可能性。

在纤维素基纤维的功能化中，纤维素接枝聚合可以赋予纤维素纤维新的功能，比如抗菌、防水、防静电等，提高纤维的附加值。

综上所述，纤维素接枝聚合是一种重要的化学反应方法，可以在纤维素基底上引入新的功能性分子，赋予纤维素新的性能和应用价值。

通过合理设计反应条件和机理，纤维素接枝聚合可以应用于纤维素基材料的改性、纤维素纳米纤维的制备、纤维素基纤维的功能化等领域，为纤维素的应用拓展和提升提供了新的途径和思路。