聚烯烃功能化及改性 科学与技术PDF电子书下载

目录 1

第1章　绪论 1

1.1　烯烃聚合催化剂 1

1.2　聚烯烃的前功能化改性 2

1.2.1　直接共聚合方法 2

1.2.2　反应性基团功能化方法 3

1.2.3　聚烯烃嵌段共聚物 3

1.3　聚烯烃的后功能化改性 4

1.3.1　聚烯烃的反应性挤出接枝 4

1.3.2　聚烯烃的支化与交联 5

1.3.3　聚烯烃的共混和增韧 5

1.3.4　聚烯烃的填充及增强 6

1.3.5　改性助剂和环境友好技术 6

1.4 国内外聚烯烃改性研究开发工作的最新进展 6

参考文献 7

2.1 自由基共聚 9

第2章 烯烃与极性单体的共聚合 9

2.2 茂金属催化烯烃与极性单体的共聚合 11

2.2.1 阳离子型茂金属催化乙烯与（甲基）丙烯酸酯的共聚合 11

2.2.2 阳离子型茂金属催化烯烃与位阻胺功能化α-烯烃的共聚合 13

2.2.3 大位阻型茂金属催化乙烯与α-烯烃-ω-醇等功能单体的共聚合 16

2.3　后过渡金属催化乙烯与极性单体的共聚合 19

2.3.1 阳离子镍、钯催化剂催化乙烯与极性单体的共聚合 20

2.3.2 中性镍催化乙烯与极性单体的共聚合 24

2.4　稀土催化剂催化烯烃与极性单体的共聚合 26

2.5　结论与展望 28

参考文献 28

第3章 烯烃与含反应性基团单体的配位共聚合 31

3.1　烯烃与含硼烷单体的共聚合 31

3.1.1　硼烷作为反应性基团的理论探讨与实验验证 31

3.1.2 含硼烷的烯烃单体的设计与合成 32

3.1.3　含硼烷单体的聚合性质 32

3.1.4　烯烃与含硼烷单体的共聚合 34

3.1.5　含硼烷基团的聚烯烃和间规聚苯乙烯的功能化改性 38

3.2　烯烃与对甲基苯乙烯的共聚合 42

3.2.1　烯烃与对甲基苯乙烯的共聚合 43

3.2.2　含对甲基苯乙烯单元的聚烯烃的功能化改性 49

3.3　烯烃与双烯烃的共聚合 50

3.3.1　双烯烃单体 50

3.3.2　烯烃与双烯烃的共聚合及功能化改性 51

3.4　烯烃与含其他反应性基团单体的共聚合及功能化改性 54

3.5　烯烃与含反应性基团单体的共聚合及功能化改性的发展前景 54

参考文献 55

4.1　接枝共聚合 57

第4章　烯烃接枝和嵌段共聚合 57

4.1.1　活性接枝共聚合 58

4.1.2　大分子单体共聚合反应 61

4.1.3　大分子偶联反应 61

4.2　嵌段共聚合 61

4.2.1　烯烃配位活性聚合 61

4.2.2　从烯烃配位聚合向活性阴离子聚合或活性自由基聚合的转化 62

4.3　烯烃接枝与嵌段共聚合的研究展望 67

参考文献 68

5.1　原理和反应机理 70

第5章 聚烯烃材料的反应挤出接枝改性 70

5.2　催化体系和引发剂 72

5.2.1　有机过氧化物 72

5.2.2　大分子自由基 72

5.2.3　Lewis酸 74

5.3　反应挤出接枝单体 75

5.3.1　乙烯基硅烷 75

5.2.4　其他 75

5.3.2　马来酸酐及其类似物 76

5.3.3　丙烯酸及其酯类衍生物 76

5.3.4　苯乙烯及其类似物 77

5.3.5　其他 77

5.4　反应挤出接枝设备 78

5.4.1　密炼机 78

5.4.2　单螺杆挤出机 79

5.4.3　双螺杆挤出机 81

5.4.4　挤出机的长径比和自由体积 84

5.4.5　反应挤出过程的传热和传质 86

5.5　影响反应挤出过程的因素 87

5.5.1　温度 87

5.5.2　物料黏度 88

5.5.3　反应体系非均匀性 88

5.5.4　物料停留时间 89

5.6 几类通用聚合物的反应挤出接枝改性 90

5.6.1　聚乙烯的反应挤出接枝改性 90

5.6.2　聚丙烯的反应挤出接枝改性 91

5.6.3　含苯乙烯的聚合物的接枝改性 94

5.6.4　其他 95

5.7　反应挤出接枝改性技术的发展前景 96

参考文献 96

第6章　聚烯烃支化和交联改性 101

6.1　聚烯烃的支化 101

6.1.1　长支链结构的类型 101

6.1.2　支化实施方法 102

6.1.3　长支链的引入对聚烯烃流变性能的影响 103

6.1.4　长支链的表征 104

6.2　聚烯烃的交联 106

6.2.1 交联反应定义及交联实施方法 106

6.2.2 聚合物辐射化学的几个基本概念 107

6.2.3　Charlesby方程 108

6.2.4　辐射交联的影响因素 109

6.2.5　交联对聚烯烃性能的影响 111

6.2.6　聚烯烃交联的表征 111

6.3　聚乙烯的交联 112

6.3.1　过氧化物交联 113

6.3.2　硅烷交联 114

6.3.3　辐射交联 119

6.3.4　紫外线交联 125

6.3.5　其他交联方法 125

6.3.6　结束语 126

6.4　聚丙烯的支化与交联 126

6.4.1　聚丙烯的支化 126

6.4.2　聚丙烯的交联 133

参考文献 140

第7章　聚烯烃共混改性 142

7.1　理论基础 142

7.1.1　聚合物共混物的制备原理 142

7.1.2 聚合物共混体系的相容性及其增容作用 143

7.1.3　聚合物共混物制备方法 147

7.2　反应共混法制备含聚烯烃的共混物 147

7.2.1　反应共混设备 148

7.2.2　反应共混过程中的化学反应 148

7.2.3　反应型聚烯烃的制备——聚烯烃的功能化 149

7.3　反应共混体系的相界面及其对体系形态结构的影响 149

7.3.1 非反应增容共混体系的界面行为及增容机理 149

7.3.2　反应增容共混体系中的界面反应动力学 151

7.3.3　界面反应程度与聚合物体系形态之间的关系 155

7.3.4　共混体系的相界面表征 159

7.4　反应器共混 161

7.5.1　含PE的聚合物共混物 164

7.5　重要的含聚烯烃的反应共混体系 164

7.5.2　含PP的聚合物共混物 165

7.6　反应共混技术的发展前景 166

参考文献 167

第8章　聚烯烃增韧改性 173

8.1　聚烯烃的共混增韧技术 173

8.1.1　塑料增韧PP体系 173

8.1.2　橡胶或热塑性弹性体增韧 175

8.1.3　PP／弹性体／塑料三元共混体系 183

8.1.4　无机刚性粒子增韧PP 185

8.1.5　PP／弹性体／无机粒子三元复合体系 186

8.1.6　成核剂的影响 187

8.2　聚烯烃增韧机理 188

8.2.1　高分子材料增韧的一般概念 188

8.2.2 高分子材料增韧机理的发展 189

8.2.3 近十年来聚烯烃增韧机理研究进展 193

8.3　抗冲击聚丙烯（反应器共混型增韧聚丙烯） 199

8.3.1　工业生产方法 200

8.3.2　树脂表征、结构和性能 201

8.3.3　Basell公司的Catalloy和Spherizone工艺和产品 204

参考文献 207

第9章 聚烯烃填充及增强改性 211

9.1　填充改性 211

9.1.1　填充材料的分类及其品种 212

9.1.2　填充材料的处理技术 219

9.1.3　填充聚烯烃的改性技术 226

9.1.4　填充聚烯烃复合材料应用领域 229

9.1.5　填充聚烯烃复合材料最新进展及发展趋势 230

9.2　增强改性 234

9.2.1　增强材料分类及其品种 234

9.2.2　增强材料处理技术 239

9.2.3　增强聚烯烃改性技术 241

9.2.4　增强聚烯烃复合材料应用领域 242

参考文献 243

第10章 聚烯烃／层状硅酸盐纳米复合材料 245

10.1 层状硅酸盐的化学结构和特征 246

10.2.1 聚丙烯／层状硅酸盐纳米复合材料的理论研究 249

10.2 聚烯烃／层状硅酸盐纳米复合材料的制备 249

10.2.2　聚合物溶液插层 250

10.2.3　单体原位聚合 251

10.2.4　熔融插层复合 252

10.3 聚烯烃／黏土纳米复合材料的微观结构与表征手段 255

10.3.1 聚烯烃／黏土纳米复合材料的表征手段 255

10.3.2 聚烯烃／黏土纳米复合材料的微观结构 257

10.4 聚丙烯／层状硅酸盐纳米复合材料的性能 258

10.4.1　力学性能 258

10.4.2　流变学特性 260

10.4.3　阻隔性能 261

10.4.4 聚烯烃／层状硅酸盐纳米复合材料的阻燃特性及环境稳定性 263

10.4.5 聚烯烃／层状硅酸盐纳米复合材料的其他特性 267

10.5 聚烯烃／层状硅酸盐纳米复合材料的应用展望 267

参考文献 269

第11章　聚烯烃热塑性弹性体 271

11.1　聚烯烃热塑性弹性体的制备 271

11.1.1　机械共混方法 272

11.1.2　动态硫化方法 273

11.1.3　废胶回收料 277

11.1.4　超细全硫化粉末橡胶和聚烯烃共混方法 279

11.2　影响热塑性弹性体性能的主要因素 282

11.2.1 聚烯烃塑料连续相特征的影响 282

11.2.2　橡塑并用比例 283

11.2.3　橡胶相的交联程度 284

11.2.5　不同硫化体系对热塑性弹性体力学性能的影响 285

11.2.4　橡胶相的粒径 285

11.2.6　软化剂（增塑剂）的使用 287

11.2.7　填料的影响 287

11.2.8　相容性 288

11.2.9　TPV的流变性能及其加工 289

11.3　聚烯烃热塑性弹性体的种类 291

11.3.1 聚丙烯型全硫化热塑性弹性体 291

11.3.2 聚乙烯型全硫化热塑性弹性体 299

11.4　聚烯烃热塑性弹性体的应用 301

11.4.2　建筑 302

11.4.1　汽车 302

11.4.3　电子产品 303

11.4.4　把手 303

11.4.5　医疗卫生领域 303

11.5　共混型聚烯烃热塑性弹性体的进展和发展趋势 304

11.5.1　技术进展 304

11.5.2　产品动向 305

11.6　采用聚合合成方法制备的聚烯烃热塑性弹性体 306

11.6.1　聚烯烃弹性体 306

11.6.2　用聚合方法制备聚烯烃热塑性弹性体最近进展 316

参考文献 331

第12章　聚烯烃助剂改性 335

12.1　抗氧剂 335

12.1.1　抗氧剂的作用机理 336

12.1.2　抗氧剂的分类及作用 336

12.1.3　选择抗氧剂的要求 341

12.1.4　聚烯烃热氧化性能的测试 342

12.2.1　光老化及其成因 343

12.2　光稳定剂 343

12.2.2　光稳定剂的分类及作用机理 345

12.2.3 聚烯烃常用的光稳定剂及应用实例 347

12.3　成核剂 351

12.3.1　成核剂的作用原理 351

12.3.2　成核剂分类 352

12.3.3　成核剂的成核作用表征 353

12.3.4　成核剂在聚丙烯中的应用 355

12.4　阻燃剂 356

12.4.1　阻燃剂的作用机理 356

12.4.2　阻燃剂的分类及典型品种 358

12.4.3　阻燃剂的应用 362

12.5　抗静电剂 364

12.5.1　抗静电剂的作用机理 365

12.5.2　抗静电剂的分类及典型品种 366

12.5.3　抗静电剂的应用 372

12.6.1　抗菌剂的作用机理 375

12.6　抗菌剂 375

12.6.2　抗菌剂的分类及典型品种 376

12.6.3　抗菌剂在塑料中的应用 378

12.7　其他助剂 379

12.7.1　金属钝化剂 379

12.7.2　润滑剂 381

12.7.3　脱模剂 383

12.7.4　开口剂 384

12.7.5　发泡剂 386

参考文献 387

第13章 环境友好的聚烯烃改性技术 389

13.1 塑料废弃物与环境保护（塑料与环境） 389

13.1.1 世界各国城市固体废弃物现状 389

13.1.2 塑料发展面临环境问题的挑战 390

13.1.3　聚烯烃塑料废弃物引发的环境问题 390

13.1.4　“环境协调塑料”术语定义和评价方法 391

13.2 以环境保护为目的对聚烯烃进行改性的措施和途径 392

13.2.1 聚烯烃与淀粉等天然可降解的高分子化合物进行共混 393

13.2.2 聚烯烃与完全可生物降解塑料进行共混 396

13.2.3　聚烯烃的无机粉体材料填充改性 399

13.2.4　添加适当助剂进行改性后在光、热、化学等作用下的降解 401

13.2.5　聚烯烃塑料废弃物回收再生利用中的改性问题 415

13.3 聚烯烃塑料生物降解性及评价方法 420

13.3.1　聚烯烃塑料的生物降解性 420

13.3.2 聚烯烃降解性能的试验评价方法和相关标准 422

13.4　改性聚烯烃降解塑料在保护环境及实施可持续发展战略中的作用 426

13.4.1　保护环境及可持续发展已成为21世纪关注焦点和紧迫任务 426

13.4.2　改性聚烯烃降解塑料在保护环境及实施可持续发展战略中的作用 427

参考文献 429

第14章 聚烯烃改性的配混设备 433

14.1　高分子混合与混炼原理 433

14.1.1　混合与混炼的概念 433

14.1.2　混合中的扩散作用 434

14.1.3　混炼过程的基本要素 435

14.1.4　非分散混合与分散混合过程 437

14.2.2　高速混合机 442

14.2.1　Z形捏合机 442

14.2　预混合设备 442

14.3　间歇式混炼设备 444

14.3.1　开炼机 444

14.3.2　密炼机 445

14.4　连续混炼设备 446

14.4.1　单螺杆挤出机 446

14.4.2　双螺杆挤出机 448

14.4.3　三螺杆挤出机 467

14.4.4　行星螺杆挤出机 470

14.4.5　往复式单螺杆混炼挤出机 476

14.4.6　双转子连续混炼机 487

14.4.7　盘式混炼挤出机 495

14.4.8　电磁动态混炼挤出机 503

14.5 混炼设备结构及工艺对改性产品性能的影响 509

14.5.1　设备结构对产品性能的影响 509

14.5.2　混炼工艺对产品性能的影响 515

参考文献 520