由强剪切应力场引发的高接枝率聚烯烃接枝马来酸酐极性基团的熔融挤出研究

项目名称： 由强剪切应力场引发的高接枝率聚烯烃接枝马来酸酐极性基团的熔融挤出研究

项目编号： No.51303123

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 陈占春

作者单位： 太原理工大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 本课题拟通过能够产生强力剪切应力的挤出装置深入研究聚烯烃材料在强剪切应力作用下所产生的断链、接枝、交联等力化学反应现象及机理。利用该力化学反应机理所产生的聚烯烃活性自由基与适量的马来酸酐等极性基团在一定的温度条件下产生接枝反应，从而实现了无过氧化物引发剂的极性基团力化学接枝反应，并可通过调整剪切应力强度来提高接枝率。强烈的剪切应力可以优先实现对长链大分子的断链，因此制得的热熔胶接枝母料中聚合物分子量分布更窄，所生产的接枝母料能够在热熔胶中更优化和均匀的产生粘结效果；过氧化物引发剂是接枝母料和聚烯烃热熔胶产品中出现黄点、黑点的根源，因此无过氧化物的力化学反应接枝法制备的接枝母料和聚烯烃热熔胶具有外观质量好、粘结强度高、存放时间长等特点。综上所述，本课题的研究可能为高性能的热熔胶的生产制备创造一条新的思路。

中文关键词： 力化学反应器；强剪切；断链；数值模拟；分子量分布

英文摘要： This paper in-depth study of the mechanism of the chain scission, grafting and crosslinking of polyolefin materials under strong shear stress fields produced by the extrusion device. Polyolefin active free radicals generated by the mechanochemical device graft with the amount of polar groups such as maleic anhydride at a certain temperature conditions, in order to achieve the mechanochemical grafting reaction without peroxide initiator, the graft rate can be improved by adjusting the intensity of shear stress. Strong shear stress can give priority to the chain scission of the long-chain macromolecule, and therefore the molecular weight of the graft masterbatch of the hot melt adhesive obtain a narrow distribution, in order to produce the optimization and uniformly bonding effect; the reason of the black and yellow dots of the hot melt adhesive is the peroxide initiator, therefore, polyolefin hot melt adhesive prepared by no peroxide mechanochemical reaction graft has a good appearance, high bond strength, stored a long time and so. In summary, the research of this subject may be a new way of thinking for the production of high-performance hot melt adhesive.

英文关键词： chemical reactor；strong shear；chain scission；numerical simulation；molecular weight distribution