【作者】 傅轶；

【导师】 徐闻； 欧阳庆；

【作者基本信息】 四川大学 ， 材料学， 2003， 硕士

【摘要】 本文采用紫外线/臭氧（UVO）对高密度聚乙烯（HDPE）进行辐照氧化，在HDPE分子链上引入含氧极性基团，改善了HDPE与无机填料的相容性，促进填料粒子在基体中的均匀分散，从而使填充体系的力学性能得到显著提高。 本文研究了反应时间、环境温度、臭氧浓度、HDPE的粒径以及紫外线光强对UVO辐照氧化反应的影响；对引入的含氧极性基团的归属进行了研究；采用引入单一极性基团的方法研究经辐照氧化后所引入的各类含氧极性基团对填充体系相容性的贡献；选用绢英粉（STC-1、STC-2）、硅灰石（wallosnite）、蛋白石（opal）和CaCO₃五种填料，研究填料粒子的形态、粒径、元素组成、表面电位等物理、化学性质对填充体系相容性的影响，进而从填料的角度研究填充体系的增强增韧机理，进一步深入对辐照增容学术思想的研究。研究结果表明： 1．UVO辐照氧化后，HDPE分子链上引入了羟基、酯基、酮羰基、羧基和α，β-不饱和羧基等含氧极性基团，它们在红外光谱上分别对应于3532cm^-1、1767cm^-1、1730cm^-1、1719cm^-1和1697cm^-1处的吸收峰，为进一步认识辐照氧化产物提供了实验基础。 2．通过研究各种因素对辐照氧化反应的影响，表明羧酸类产物是整个辐照氧化反应的主要产物，其相对含量是其它几种极性基团的相对含量的10倍。实现了可控的辐照氧化反应，为工业化推广应用打下了基础。该方法是一种简便高效、环境友好的聚烯烃材料改性技术。 3．采用紫外光接枝方法分别在HDPE分子链上引入了酯基和羧基两种含氧极性基团，比较两种含氧极性基团对填充体系相容性的贡献，发现羧基更有利于填充体系相容性的改善。四川大学硕士学位论文 4.HDPE经辐照氧化处理后会发生降解反应，生成含氧比例较高的低分子产物，有利于HDPE与无机填料或其他聚合物之间相容性的改善。 5.形貌、粒径及粒径分布、元素组成、表面电位对填料粒子与基体树脂的相容性均有重要的影响。更多还原

【Abstract】 Through ultraviolet/ozone (UVO) irradiation, some oxygen containing polar groups are introduced onto the molecular chains of high density polyethylene (HDPE). The compatibility between irradiated HDPE and inorganic filler sericite-tridymite- cristobalite (STC) is thus remarkably increased, the dispersion of particle in the HDPE is improved and the mechanic properties of UVO-HDPE/STC blend system are improved greatly. The experimental results show that:1. Through ultraviolet/ozone irradiation, some oxygen containing polar groups including hydroxyl, ester, ketone, carboxylic acid and a, p-unsaturated carboxylic acid attributes to the FTIR absorption peak at 3532 cm-1, 1767 cm-1, 1730 cm-1, 1719cm-1 and 1697 cm-1 respectively are introduced onto the molecular chains of HDPE.2. In the beginning of reaction, the relative content of ketone is high then slow down, the relative content of hydroxyl, ester, carboxylic acid and a, P-unsaturated carboxylic acid increase gradually, especially the relative content of carboxylic acid increases rapidly, indicating that carboxylic acid is the main product in the irradiation reaction.3. Ester and carboxylic acid are introduced respectively onto the molecular chains of HDPE by UV photografting. Compare with ester, carboxylic acid is more helpful for improving the compatibility of HDPE/inorganic fillers system.4. UVO irradiation causes the degradation of HDPE in some degree, molecules degraded contain more relative content of oxygen containing polar groups areproduced.5. The shape of fillers, the particle size and distribution of particle size, the element composition of fillers have remarkable influences on the compatibility of HDPE/inorganic fillers systems.更多还原