混凝土用聚丙烯纤维料亲水改性研究

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1、湖北工业大学硕士学位论文摘要本文采用熔融共混表面改性剂的方法亲水改性聚丙烯。熔融接枝法合成聚丙烯-g-马来酸酐(PP—g—MAH)作为表面改性剂和增容剂；选择具有良好亲水性辛基酚聚氧乙烯醚(OP-IO)、十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇系列(PEG姗，PEG．瑚，PEG。。。。，PEG。咖，PEG20000)和聚醚改性聚硅氧烷作为表面改性剂。采用ATR．FTIR、接触角测定和扫描电镜等手段，考察了表面改性剂的加入量、分子量和成型加工过程中接触介质对聚丙烯亲水改性效果的影响；并讨论了改性聚丙烯的加工性能和力学性能。结果表明，MAH成功接枝到聚丙烯分子链上，接枝率为2．4％，8wt％PP—g—

2、MAH／PP共混薄膜水接触角81．32。。HLB值较大的0P一10对聚丙烯的改性效果优于十二烷基苯磺酸钠。PEG系列改性剂分子量越小，改性效果越明显；接触介质的表面能对改性效果影响较大，接触介质分别为钢板和聚四氟乙烯时，4wt％PEG瑚／PP共混薄膜的水接触角为64．83。，77．67。。聚醚改性聚硅氧烷中的有机硅链段的良好靶向作用，充分提高了聚醚链段表面迁移的效率，实现对PP的亲水改性。在聚醚改性聚硅氧烷／PP共混物中加入2wt％的PP-g—MAH可以提高改性效果的持久性。改性剂的加入对PP的熔融指数、熔点、断裂伸长率和拉伸强度影响很小。本文通过对PP—g—MAH、OP-IO、PE

3、G～PEG。咖和PEPSO五种表面改性剂亲水改性效果和改性效果持久性进行对比，确定亲水改性聚丙烯的配方为：6叭％PEPSO／PP。分别研究了其和纯PP纤维在混凝土中的分散性、对混凝土抗折和抗裂性能的影响。结果表明：6wt％PEPSO／PP纤维在混凝土中分散性较好，对混凝土抗裂性能提高的幅度较大，开裂时间缩短，裂缝宽度减小。设计完成了光学接触角仪软硬件部分，实现对薄膜样品的测量，使用方便。但在纤维测量方面关于参照液滴量问题还需继续探究。关键词：聚丙烯，表面改性剂，熔融共混，表面迁移，接触角，纤维混凝土湖北工业大学硕士学位论文AbstractInthispaper,hydrophilic

4、polypropylene(PP)wasmodifiedbysurfacemodifierswithmeltblendingmethod．PP．g．MAHwassynthesizedwithmeltgraftingmethodassurfacemodifierandcompatibilizer；OP—lO，SDBS，PEG200，PEGl500，PEG4000，PEG6000，PEG20000andpolyether—polysiloxanewerechoosenassurfacemodifiers．Theeffectsofthecontentofsurfacemodifiers，m

5、olecularweightandcontactmediumsinthemolclingprocessonhydrophilicPPmodifiedwerestudiedbyATR．IR．contactangles．andscanelectronmicroscope(SEM、．TheprocessingandmechanicalpropertiesofmodifiedPPwerediscussed．TheresultsshowthatMAHsuccessfullygraftedtOthemolecularchainofPP,thegraftingrateof2．4％，thewater

6、of8Ⅵ似PP．g．MAH／PPis81．230．ThemodificationefrectofthelargerHLBvalueofOP．10onPPisbetterthanthatofSDBS．ThesmallermolecularweightofthePEGmodifier,themoreobviousofthemodifiedeffects．Thesurfaceenergyofcontactmediunlhasgreateffectonmodification．WhenthecontactmediumareplateandPTEF,thewaterof4wt％PEG200／P

7、Pis64．830，77．67o．respectively．polyether-polysiloxaneinthesiliconechainsegmentplaygoodtargetingrole．Theefficiencyofsurfacemigrationofpolyether．chainsegmentwasfullyraisedandhydrophilicmodifledonPPwasimplemented．polyether-polysiloxan