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二聚酸型聚酰胺/聚丙烯复合热熔胶的制备及性能研究

刘峥

二聚酸型聚酰胺/聚丙烯复合热熔胶的制备及性能研究

刘峥1
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作者信息

  • 1. 中国科学技术大学
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摘要

粘合剂是一种可以通过粘合过程粘附到物体表面的材料,借助粘合剂在物体表面所产生的粘合力,能将同种或不同种材料粘合在一起。热熔胶作为粘合剂的主要品种之一,具备粘接力强、耐候性好等特性,而且热熔胶在应用时无需使用各种有毒有机溶剂,与传统的液体型胶粘剂相比,对环境的危害更小。聚烯烃类热熔胶主要包括聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE),是典型的非极性聚合物,用作热熔胶时可以很好地粘接非极性基材,被广泛应用于包装和汽车等行业,也是最受欢迎的热熔胶之一。然而,由于聚丙烯(PP)热熔胶的主体属于非极性聚合物,其对于极性基材的粘合能力非常弱,应用场景受到很大的限制。而且随着石油化学资源储量紧张,引入可再生资源来拓宽石油化工产品的应用范围能够在获得高附加值的产品的同时,减少对化石能源的消耗。 本文为了增强聚丙烯热熔胶的极性,提升其对极性物质的粘接能力。首先对其主体部分即聚丙烯进行了接枝改性,使用熔融接枝法将极性单体马来酸酐接枝到聚丙烯上,研究了引发剂过氧化二异丙苯和接枝单体马来酸酐的比例对聚丙烯马来酸酐接枝率的影响,红外光谱(FT-IR)测试和滴定法的测试结果表明引发剂含量为0.3wt%、马来酸酐含量为4wt%时,可以获得最高的马来酸酐接枝率,为0.97%。在此基础上,研究了苯乙烯作为第二接枝单体对马来酸酐接枝率的影响,测试结果表明苯乙烯的加入虽然进一步提升了马来酸酐的接枝率,但力学性能下降明显。 然后我们使用共混法将接枝改性后的聚丙烯(PP-g-MAH)与可再生资源制备的二聚酸型聚酰胺树脂(DAPA)共混,通过差示扫描量热法(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)测试,发现PP-g-MAH的含量为80wt%~90wt%时,二者相容性较好。此外,用逾渗理论解释了复合热熔胶力学性能突变的原因,而对铜箔的拉伸剪切强度测试的结果表明PP-g-MAH的含量为80wt%,二聚酸型聚酰胺树脂含量为20wt%时,拉伸剪切强度最高达到4.05MPa,与PP-g-MAH的1.56MPa相比,提升了近160%。介电常数和介质损耗测试也表明复合热熔胶具有良好的绝缘性能,有望应用于电子行业。

关键词

热熔胶/聚丙烯/聚酰胺/改性处理

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授予学位

硕士

学科专业

高分子化学与物理

导师

刘和文

学位年度

2023

学位授予单位

中国科学技术大学

语种

中文

中图分类号

TQ
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