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大 庆 石 油 学 院 学 报 第 34卷 第 4期 2010年 8月 JOURNAL OFDAQING PETROLEUM INSTITUTE Vo1．34 No．4 Aug． 2010 聚乙烯表面改性对润湿性的影响 王 红 (辽河油田分公 司 钻采工艺研究院 ，辽宁 盘锦 12401o) 摘 要：为提高聚乙烯对水的润湿性，对聚乙烯表面改性，以马来酸酐、二乙醇胺为原料合成端部带有羟基的超支化 聚合物 ，将其接枝到经马来酸酐改性的聚乙烯板表面，再用 8o℃氢氧化钠溶液处理接枝后 的聚乙烯板．结果表 明，聚乙 烯表面改性的最佳反应条件是超支化物与聚乙烯板的质量比为 1：l，引发剂过硫酸铵质量分数为o．9 ，氢氧化钠 的浓 度为 1．0mol／L．表面改性后 的聚乙烯板与水的接触角 由84．0。减小到50．6。，提高了聚乙烯的亲水能力． 关 键 词 ：聚乙烯 ；接枝；表面改性 ；接触角 中图分类号 ：TQ325．12 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—1891(2010)04—0102—03 0 引言 聚烯烃的改性和功能化是合成材料研究的重要课题．聚乙烯属于典型的非极性分子 ，表面 自由能和表 面张力较低，对极性物质的润湿性较差 ，限制了聚烯烃的应用．为了改善聚乙烯对水的润湿性 ，需要对其表 面进行改性处理．化学改性是通过交联 、接枝、共聚等方法 ，把其他高分子链或功能基团引入聚合物基体 中 的一种常用 的改性方法 ，能有效提高材料的润湿性口 ．近年来 ，超支化聚合物的研究广受关注，已合成端 部带有羟基 、羧基 、胺基的超支化聚合物 ]．马来酸酐改性聚乙烯 已有报道 [8 ]，但将端部带有羟基的超 支化聚合物接枝到聚乙烯表面，目前未见研究报道．笔者将端羟基超支化聚合物接枝到聚乙烯表面 ，改善 其对水的润湿性，以期拓展聚乙烯的应用领域． 1 实验 1．1 试剂与仪器 低密度聚乙烯 ，大庆石化总厂．马来酸酐、二乙醇胺、过硫酸铵 、氢氧化钠等试剂为分析纯． JC2000CI静滴接触角／界面张力测量仪 (上海中晨数字技术设备有限公司生产)，超级恒温水浴 (辽阳 市华光仪器仪表厂生产)，PHI75型压片机 (美国PHI公司生产)． 1．2 表面改性方法 首先按文献F53方法合成端羟基超支化聚合物．按文献[1o]方法制备马来酸酐改性聚乙烯，然后使用 压片机压成厚度为 1mm 的片，并切成边长为 2cm 的正方体 ，按此方法制备的马来酸酐改性聚乙烯对水 的接触角为 84．0。． 将马来酸酐改性聚乙烯板与端羟基超支化聚合物按一定质量 比加入烧瓶中，加入 100mL蒸馏水，当 考察引发剂用量时需加入过硫酸铵 ，6O℃搅拌反应 30rain，冷却后将聚乙烯板取出，用 60℃热蒸馏水冲 洗后烘干 ． 将接枝超支化物聚合物的聚乙烯板，浸泡在 80℃的一定浓度的NaOH溶液中30min，冷却后用蒸馏 水洗净并烘干，得到最终表面改性的聚乙烯板． 1．3 接触角测量方法 将聚乙烯板放在 JC2000CI静滴接触角 ／界面张力测量仪的平 台上，调整平 台高度与物镜角度，使聚 收稿 日期 ：2OlO～05—08；审稿人 ：董 群 ；编辑：任志平 基金项 目：黑龙江省 自然科学基金项 目(B2oo912) 作者简介：王 红 (1970一)，女 ，工程师 ，主要从事安全环境保护和精细化工方面的研究 ·l02 · 第 4期 王 红 ：聚 乙烯表面改性对润湿性的影 响 乙烯板在显微镜下水平清晰；然后用针头缓慢匀速滴水 ，用量高法测量接触角，选取不同的地方滴加 5次； 最后求平均值．绘出接触角与反应物用量的关系曲线，选 出最佳表面改性反应条件． 2 结果与讨论 聚乙烯是典型 的疏水聚合物 ，可通过物理或化学方法改善其对水的润湿性．物理法是通过机械打磨增 大聚乙烯表面的粗糙度 ，导致聚乙烯在使用 中耐污性能变差 ，因此一般采用化学方法．马来酸酐接枝改性 是增大聚烯烃极性常用的方法 9『]，马来酸酐的双键打开连接到聚乙烯大分子上．马来酸酐 自身难均聚，因 此在与聚乙烯接枝反