高分子材料改性-第一讲.pdf
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高分子材料改性
高分子材料教研室
孔萍
第一章 聚合物的化学改性
学习目的与要求：
理解熔融态化学反应特点
熟悉熔融态化学反应的应用、反应挤出过
程的控制
掌握接枝改性、交联改性与控制降解的原
理与工艺
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化学改性：
通过聚合物的化学反应，改变大分子链上
的原子或原子团的种类及其结合方式。
四种类型：
聚合物与低分子化合物的反应
聚合物的相似转变
聚合物的降解与交联
聚合物大分子之间的反应
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第一节 聚合物的熔融态化学
一、研究目的与任务
熔融态下聚合物的化学变化规律及行为
成型加工大多经过熔融
反应性加工：成型设备加上作为反应器的
新功能，在成型加工过程中能够发生所希
望的化学反应，达到化学改性
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二、熔融态化学反应
1.与低分子有机反应的相似性（表1 －1 ）
2.熔融态化学反应的特点：
无溶剂、温度高、反应速度快
扩散速度为主要影响因素
机械应力产生力－化学活化
3.熔融态反应的典型类型
接枝
官能团反应
断链反应
交联（硫化）反应
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三、熔融态化学反应的应用：
1.聚合物的官能团化
2.制备无机物复合高强度或功能化材料
3.制备聚合物合金
4.形成链间共聚物
5.偶联反应
6.控制聚合物的流变性
7.聚烯烃的交联
8.动态硫化共混
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四、熔融态化学反应器
要求：温度波动小
耐腐耐磨
强烈、均匀混合
1.密炼机
2.螺杆挤出机
3. 高效连续混炼机组
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第二节反应挤出
在聚合物和/或可聚合单体的连续挤出过程
中完成一系列化学反应的操作过程
一、反应挤出的优点
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二、反应挤出过程
1.混合：
混合充分、均匀，反应彻底
挤出机应有良好的分散混合与分布混合能力
2.反应空间与停留时间：
V=Qt/f
3.温度控制与传热
及时提供热量与导走热量
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4.挥发份的脱除：
排气段的位置应合适
5.输送和排除物料的能力：
物料应连续稳定地通过挤出机输送
挤出段应有足够压力
6.其他组分的加入：
在下游位置加入
避免粉料结块、玻纤磨损
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三、影响反应挤出的操作因素
1.配方因素：
聚合物种类和性能
引发剂种类、用量
接枝单体的种类和用量
填料种类及用量
例：PP接枝MAH：
MAH：2 ％，1 ％
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