新型改性劑的制備及對塑料改性的研究.pdf

1、塑料的改性是指通過物理、機(jī)械和化學(xué)等作用使樹脂的原有性能得到改善。塑料改性技術(shù)可以將種類有限的單一高聚物經(jīng)改性變?yōu)槌汕先f種新型材料，以滿足不同領(lǐng)域、不同層次和不同方面的要求，極大地擴(kuò)展了塑料的應(yīng)用領(lǐng)域。塑料的改性方法主要包括添加改性、共混改性、復(fù)合改性、形態(tài)控制改性及交聯(lián)改性，其中添加改性是開發(fā)最早的一種改性方法，它改性效果明顯，工藝簡單，成本低，約占整個塑料改性的三分之二以上。塑料的添加改性通過在塑料中加入添加劑實現(xiàn)，如在塑料中加入

2、阻燃劑可賦予易燃或可燃的高分子以難燃、自熄或消煙性的功能；而在普通農(nóng)用棚膜中加入轉(zhuǎn)光劑，則可將太陽光中的紫外光轉(zhuǎn)化為有利于光合作用的紅光和藍(lán)光，不僅能夠提高太陽能的利用率，而且，還可以達(dá)到促進(jìn)農(nóng)作物生長、早熟、增產(chǎn)的目的。 由于環(huán)境保護(hù)和添加劑行業(yè)的激烈競爭，目前添加劑行業(yè)已朝著發(fā)展高效、多功能、復(fù)合型或具有特殊性能的專用型助劑及發(fā)展無粉塵、低毒和無毒的趨勢發(fā)展。目前，塑料行業(yè)中常用的阻燃劑仍以鹵素阻燃劑為主，鹵素阻燃劑雖然阻燃

3、效果好，但其處理過的材料燃燒時會產(chǎn)生有毒、腐蝕性氣體及大量煙霧，從而污染環(huán)境，因此近幾年遭到一些國家的抵制。無鹵膨脹阻燃劑具有無鹵、低煙、低毒、無腐蝕性氣體等特點，因此，無鹵膨脹阻燃技術(shù)已成為非?；钴S的阻燃研究領(lǐng)域之一。在轉(zhuǎn)光劑的研究中，稀土銪有機(jī)配位化合物是目前國內(nèi)外研究最多的一類，但Eu(Ⅲ)配合物最大發(fā)射波長與葉綠素吸收波長匹配較差，這是其作為光轉(zhuǎn)換劑的固有缺陷，而Sm(Ⅲ)配合物的最大發(fā)射波長為645nm，其熒光發(fā)射峰與葉綠素的

4、吸收峰基本吻合。目前國內(nèi)外有關(guān)Sm(Ⅲ)配合物的發(fā)光研究鮮見報道，原因是尚未發(fā)現(xiàn)適宜的有機(jī)配體，有應(yīng)用價值的Sm(Ⅲ)發(fā)光配合物的出現(xiàn)，將會使稀土配合物光轉(zhuǎn)換劑的應(yīng)用出現(xiàn)一個新的局面。 基于阻燃劑與轉(zhuǎn)光劑研究中存在的問題，本文制備了兩類改性劑。采用新工藝制備了大分子P-N膨脹型阻燃劑b-MAP,提高了產(chǎn)率；并將阻燃劑以一定比例添加在PP中，研究了改性后PP的綜合性能。在轉(zhuǎn)光劑的研究方面，制備了兩種釤配合物的轉(zhuǎn)光劑和兩種銪配合物轉(zhuǎn)

5、光劑，將稀土有機(jī)配合物Eu(Sal)3(Phen)和Eu(TTA)3(Phen)分別以0.2％(wt％)的比例添加于PE樹脂中，制成轉(zhuǎn)光膜PEa和PEb，測試了膜的性能。 采用分步滴加堿液的方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝制備了環(huán)保型單組分大分子膨脹型阻燃劑b-MAP。工藝改進(jìn)后，可使b-MAP的產(chǎn)率由86.2％提高到94.2％。氫氧化鈉的添加量對最終產(chǎn)率影響很大，當(dāng)氫氧化鈉的添加量為0.19mol時，產(chǎn)率最高。制備了兩種釤配合物的轉(zhuǎn)光劑和兩種

6、銪配合物轉(zhuǎn)光劑：其中釤的三元配合物NaSm(Sal)4(Phen)2的熒光強(qiáng)度比二元配合物NaSm(Sal)4(H2O)2高200多倍，同時通過實驗測定了NaSm(Sal)4(Phen)2的晶體結(jié)構(gòu)，證實了在配合物分子中，酚羥基沒有參與配位，所有的羧基采取單一的不對稱型雙齒橋聯(lián)配位方式分別與Sm(Ⅲ)、Na(Ⅰ)配位，鄰菲噦啉的兩個氮原子通過雙齒螯合方式與Sm(Ⅲ)配位。Sm(Ⅲ)-Na(Ⅰ)通過羧基氧橋形成一維鏈狀聚合物。同時合成了銪

7、的兩種三元配合物Eu(TTA)3(Phen)和Eu(Sal)3(Phen)，對他們的紅外、紫外及熒光性能等進(jìn)行了表征。 將b-MAP以25％的比例添加到PP中時，復(fù)合材料的阻燃性能可以達(dá)到UL94-V0級，極限氧指數(shù)從17.7提高到29.0，但力學(xué)性能有所下降。表面活性劑的添加可以提高b-MAP/PP受熱燃燒后的殘?zhí)苛浚欢ǔ潭壬嫌欣谔岣卟牧系淖枞夹阅?，其中屬DSAS與b-MAP的協(xié)同效果對材料的阻燃效果最為明顯。將稀土有機(jī)配