三烯丙基異氰脲酸酯(
TAIC)是一種用途極其廣泛的交聯(lián)劑,工業(yè)上常采用水相法生產(chǎn)
TAIC,但是此法在生產(chǎn)過(guò)程中氯丙烯容易造成損失,造成生產(chǎn)成本的浪費(fèi)。此外
TAIC在工業(yè)上的需求量也日益增加,由于從結(jié)構(gòu)上看它的分子結(jié)構(gòu)有三個(gè)雙鍵,故常用于高分子材料領(lǐng)域的交聯(lián)改性,尤其是對(duì)交聯(lián)管材的改性更為突出,可以提高材料的機(jī)械強(qiáng)度、耐溶劑性、耐熱性等。而低密度聚乙烯(LDPE)是生產(chǎn)管材的常用材料,同時(shí)添加乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)改善其加工性能。但是由于管材的抗拉性能不足從而限制了其發(fā)展,故添加TAIC對(duì)其進(jìn)行改性,此外也對(duì)含有多個(gè)雙鍵的六烯丙基六氮雜異伍茲烷的合成和改性也進(jìn)行了研究?;诖?本文主要從如下幾個(gè)方面進(jìn)行研究:首先研究了三烯丙基異氰脲酸酯的合成;其次對(duì)EVA與LDPE進(jìn)行共混,選擇了合適的比例作為基體材料;再通過(guò)添加
TAIC,對(duì)EVA/LDPE復(fù)合材料進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)改性,最后研究了六烯丙基六氮雜異伍茲烷的合成及改性,具體的研究?jī)?nèi)容如下:(1)采用氰脲酸三鈉鹽法合成TAIC,同時(shí)采用萃取來(lái)代替精餾的單元操作,從而對(duì)TAIC合成工藝進(jìn)行優(yōu)化探究。并且通過(guò)紅外光譜、核磁共振、GC-MS、氣相色譜等方法對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征,證明合成的產(chǎn)物即為三烯丙基異氰脲酸酯,同時(shí)通過(guò)外標(biāo)法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行純度的測(cè)試,最后對(duì)反應(yīng)溫度、氰脲酸/氯丙烯物質(zhì)的量比、反應(yīng)時(shí)間、催化劑、溶劑的選擇等方面對(duì)三烯丙基異氰脲酸酯的合成的影響進(jìn)行了探究;同時(shí)通過(guò)乙二醛和丙烯胺反應(yīng),成功合成出六烯丙基六氮雜異伍茲烷,并且采用高分辨質(zhì)譜、元素分析、紅外分析、核磁共振進(jìn)行了表征。(2)主要研究EVA/LDPE二元共混物在不同配比下的性能變化。通過(guò)熔體流動(dòng)速率(MFR)及硬度對(duì)其物理性能進(jìn)行了測(cè)試,通過(guò)差示掃描量熱儀(DSC)研究其熔融溫度和結(jié)晶能力變化,通過(guò)熱重研究了其熱穩(wěn)定性,通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)研究了其斷面形貌,通過(guò)拉伸測(cè)試研究了其力學(xué)性能變化,最終選取EVA/LDPE的基體比例為40/60。(3)利用雙螺桿擠出機(jī),以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/低密度聚乙烯(EVA/LDPE)為基體,2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過(guò)氧基)己烷為引發(fā)劑,三烯丙基異氰脲酸酯(
TAIC)為交聯(lián)劑,制備了交聯(lián)改性的EVA/LDPE復(fù)合材料。并通過(guò)凝膠含量分析、力學(xué)分析、差示掃描分析、動(dòng)態(tài)力學(xué)分析以及介電性能測(cè)試等,研究了不同添加量的TAIC對(duì)該復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果表明:隨著TAIC添加量的增加,復(fù)合材料的凝膠含量顯著增加,可達(dá)70%以上;復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度則呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì),其中當(dāng)
TAIC添加量為2%時(shí),復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度可由添加前的11.64 MPa提高到16.48 MPa。此外,隨著TAIC添加量的增加,復(fù)合材料的熔點(diǎn)、結(jié)晶溫度和儲(chǔ)能模量下降,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、維卡軟化溫度、黏度升高,介電常數(shù)亦呈下降趨勢(shì),但介質(zhì)損耗的變化不大。同時(shí)對(duì)交聯(lián)溫度,交聯(lián)時(shí)間,引發(fā)劑用量對(duì)EVA/LDPE復(fù)合材料交聯(lián)工藝條件做了探究。(4)將六烯丙基六氮雜異伍茲烷添加到復(fù)合材料中,并通過(guò)凝膠含量分析、動(dòng)態(tài)力學(xué)分析、介電性能測(cè)試以及力學(xué)分析等,研究了不同添加量的
TAIC對(duì)該復(fù)合材料性能的影響。由此可見(jiàn)
TAIC在未來(lái)行業(yè)中發(fā)展趨勢(shì)不可限量。