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高性能聚乙烯—聚苯乙烯接枝共聚物的制备、结构及性能研究
摘要：本文通过采用热辐射交联法和自由基聚合法，成功合成了一种新型聚合物——高性能聚乙烯—聚苯乙烯接枝共聚物。在此基础上，对其结构和性能进行了详细研究。结果表明，新型聚合物具有较高的热稳定性和机械性能，能够满足一定的工业应用需求。
关键词：高性能聚合物；聚乙烯—聚苯乙烯接枝共聚物；热辐射交联；自由基聚合。
1.引言
高性能聚合物是现代工业和科学研究领域中的重要物质之一。其在电子、光学、医药、航空、新能源等领域都有重要的应用。在高分子材料中，聚乙烯和聚苯乙烯是最常见的两种高分子材料，它们分别具有良好的机械性能和热稳定性，广泛应用于各个领域的物品生产中。但是，两者之间却存在互不相容的问题，因而无法直接混合使用。针对这一问题，研究人员提出了一种聚乙烯—聚苯乙烯接枝共聚物的制备方法，目的是获得一种具有两者优点的高性能聚合物。本文就是对这种新型聚合物进行制备、结构及性能研究的一篇论文。
2.实验
2.1材料
聚乙烯和聚苯乙烯是本次实验主要使用的材料。其它实验所需试剂和材料如下：
乙二醇二甲基丙烯酸酯
N，N-二甲基丙酰胺
二氯甲烷
氨
四氢呋喃
2.2实验步骤
2.2.1热辐射交联
首先，将聚乙烯和聚苯乙烯混合均匀，加入适量的乙二醇二甲基丙烯酸酯和N，N-二甲基丙酰胺作为交联剂，并加入少量的溶解剂二氯甲烷。将混合物搅拌均匀，然后在50℃下加入少量的热辐射引发剂。之后，在80℃下进行热辐射交联反应，反应时间约为60分钟。
2.2.2自由基聚合
将交联后的聚乙烯—聚苯乙烯共聚物与适量的自由基引发剂放入四氢呋喃中，进行自由基聚合反应。反应温度控制在60℃左右，反应时间为4小时。最后，将反应产物进行过滤、洗涤、干燥，即可得到高性能聚乙烯—聚苯乙烯接枝共聚物。
3.结果与讨论
3.1结构表征
新型聚合物的结构通过透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)进行分析，并与单一聚合物进行对比。TEM照片显示，新型聚合物的颗粒尺寸分布在50-500nm之间，具有较好的分散性。FTIR图谱表明新型聚合物具有相应的谱峰，与聚乙烯和聚苯乙烯的峰位置相比发生了一定的位移，证明了新型聚合物的成功合成。
3.2热稳定性测试
新型聚合物的热稳定性通过热重分析(TGA)进行测试。结果显示，新型聚合物的热稳定性明显优于单一聚合物，其热分解温度可以达到400℃以上，表明其适用于高温环境下的应用。
3.3力学性能测试
新型聚合物的力学性能通过万能材料试验机进行测试。结果显示，新型聚合物的拉伸强度和弹性模量明显优于单一聚合物，表明其机械性能更强，适用于需要高强度材料的领域。
4.结论
本研究成功利用热辐射交联法和自由基聚合法制备了一种新型聚合物——高性能聚乙烯—聚苯乙烯接枝共聚物。实验结果表明，新型聚合物在结构和性能方面优于单一聚合物。尤其是在热稳定性和机械性能方面有明显的优势，能够满足一定的工业应用需求。本研究为制备高性能聚合物提供了一种新思路，对高分子材料的发展具有一定的指导意义。