复配单体与接枝率f<]

 

马来酸酐（MAH)是一种具有高活性的物质， 在对PE的接枝改性中常作为首选的接枝单体。在通 常的研究中一般都是只采用MAH作为单一的接枝单 体。绝大多数的实验表明，这种选择得到的接枝率并 不高，同时容易导致副反应（如交联）的发生，使 体系熔体质量流动速率降低。实验中我们采用了一定 比例的共单体，测试结果表明体系的接枝率比单纯使 用MAH的接枝率最大可提高1.0%以上。这种现象 可以从下述机理来理解：一是由于共单体具有更高的 活性，容易与MAH发生交替共聚合，增加接枝链长 度，从而提高接枝率。二是共单体的存在降低了

MAH的挥发性，使参与接枝反应的单体处于较髙的 浓度。从反应动力学角度来说这更能提高体系的接

 

枝率。

 

在接枝反应中体系接枝率随MAH浓度的增加而 有所提高，这可以用动态反应平衡来解释。随着浓度 进一步上升则接枝率几乎不再变化，反而体系的颜色 将变黄，而且具有较大刺激性味道出现，MAH的浓 度对体系熔体质量流动速率没什么影响。实验表明 MAH的最佳比例在1.6% ~ 1. 8%，共单体的比例优 选在0.3% ~0.6%。图1为MAH及其复合体系对 PE接枝率的影响。

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图1 MAH用量对体系对接枝率的影响

2.2引发体系与接枝率[s]

 

引发剂是PE接枝率的另一个重要条件，使用温 度、半衰期、使用比例是引发剂选择时必须考虑的三 个关键问题，这与被接枝物的熔融机理和熔融状态相 联系。

 

总体上讲，PE的接枝率随引发剂的增加而提高， 但随后又降低。这是因为根据接枝原理可以知道，引 发剂浓度越高，产生的自由基越多，使单体与PE发 生反应的几率提高，因此接枝率将上升。但随着引发 剂DCP浓度大到一定程度后，活性中心将发生自偶 合，引起凝胶化现象，从而抑制接枝反应的进行，因 此接枝率将下降。

 

在本文的实验中，PE的熔融是在大长径比螺杆 中完成的，物料经过“半熔一熔化一黏流一挤出” 四个过程，反应主要发生在中部，因此主引发剂的选 择必须根据中部的条件选择。该区段的引发剂在中低 温段的引发速率和效果则不明显。实验中为了提高引 发的效率采用了一定比例的中温引发剂与主引发剂搭 配是使用。这种辅助引发剂可在物料还处于“半熔” 状态时即在PE分子链上产生自由基引发接枝，并在 “挤出”阶段对主反应区残留的单体进一步反应。主 /辅引发剂的相互搭配使用可以弥补单一引发剂对挤 出工艺（温度）适应的不足，与采用单一引发剂相 比复配引发剂能比较显著地提高PE的接枝率和接枝效率。通过实验研究表明，0.08% ~0.1%主引发剂 和0.01% ~0.03%辅助引发剂搭配使用是获得良好 接枝率和接枝效率的最佳比例。