摘 要

我国每年因为腐蚀所造成的损失巨大，管道腐蚀是其中之一，HDPE/环氧树脂的粘结性能的研究能够有效的减少腐蚀损失。本文主要介绍了HDPE和环氧树脂的性能以及应用，探讨了自由基接枝聚合和双亲性聚合物接枝聚合改性HDPE。证实了通过表面改性HDPE能够改善HDPE的粘结性能以及HDPE/环氧树脂粘结的可行性。客观的测试了自由基接枝聚合以及双亲性聚合物接枝聚合的效果，探讨说明了使用双亲性聚合物接枝改性HDPE效果好于自由基接枝聚合改性HDPE，但双亲性的聚合物接枝效率较低，需要寻找更高接枝率的试剂。

关键词：高密度聚乙烯 环氧树脂 接枝聚合

HDPE/epoxy resin bonding performance research

Abstract

Because of corrosion caused by huge losses every year in our country,Pipeline corrosion is one of them,HDPE/epoxy resin adhesive performance research can effectively reduce the corrosion damage.This article mainly introduced the HDPE and performance of epoxy resin and its application,Discussed the free radical graft polymerization and parent polymer grafted polymer modified HDPE. Confirmed by surface modification of HDPE can improve the bonding performance of HDPE and the feasibility of HDPE/epoxy resin adhesive.Objective tests the free radical graft polymerization as well as the effect of parental sexual polymer grafting polymerization,Study illustrates the use of amphiphilic polymer grafting modified HDPE good effect on free radical graft polymerization modified HDPE, but amphiphilic polymer grafting efficiency is low,Need to find a higher grafting rate of reagents.

Key words：HDPE;Epoxy resin;Graft polymerization

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2环氧树脂的基本概述 2

1.2.1环氧树脂的定义 2

1.2.2环氧树脂的特征及性能 2

1.2.3环氧树脂的分类标准及几种分类 2

1.2.4环氧树脂的生产与应用 2

1.3 HDPE的基本概述 3

1.3.1HDPE的定义及基本简介 3

1.3.2高密度聚乙烯的发展历史  4

1.3.3HDPE较其他材料的优缺点  5

1.3.4HDPE的应用 5

1.4HDPE/环氧树脂粘结原理 5

1.4.1接枝聚合 5

1.4.2接枝聚合机理 6

1.5本文研究的内容、实验的目的以及意义 6

1.5.1本文研究内容 6

1.5.2实验的目的及意义 6

第二章 实验部分 7

2.1实验原料与仪器设备 7

2.1.1选择与3PE管表面材料相同的HDPE制备样品板 7

2.1.2表面极化实验 7

2.1.3电弧喷涂 7

2.1.4芬顿溶液表面处理 8

2.1.5溶胀 自由基转移 8

第三章 结果与讨论 10

3.1自由基链转移接枝改性 10

3.1.1自由基链转移接枝改性结果与分析 10

3.1.2双亲性聚合物改性表面 11

3.1.3验证自制马来酸酐接枝聚乙烯 13

3.1.4验证EMH（乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物） 13

3.1.5验证阿科玛公司18350号树脂 14

3.1.6验证硅烷偶联剂的作用 16

3.2 实验小结及构想 16

3.2.1 制作膜 16

3.2.2 进一步提高粘接层的强度 17

3.2.3 选择合适的环氧材料 17

3.2.4高接枝率聚乙烯共聚物 17

第四章 结论与展望 18

参考文献 19

致谢 21

第一章 绪论

1.1引言

众所周知，HDPE易于加工且聚有良好的物理化学性能，但由于其为非极性高分子，分子中无极性键，故与其他材料难以粘结，使得HDPE在其他领域的应用受到了限制。HDPE难粘结的原因多种多样，大概归结于三个方面（1）本身结晶度高；（2）是非极性高分子；（3）存在弱边界层等。无论是外界条件还是自身原因，都对其造成了一定的影响。HDPE表面呈非极性难以粘结，故研究学者们想出多种方法来提高其极性和表面能，达到改善其粘接性能的目的^[1]。现行的主要有火焰处理法、等离体处理法、辐照接枝改性、底漆促进剂法等^[2]。在这之中，目前常用的等离子体表面处理法、底漆促进剂法等。

等离子体低温表面改性是改性HDPE的方法之一，也就是在低温低压条件下辉光放电产生低温等离子体。低温等离子体中包含活性粒子，一般来讲，活性粒子中都包含较高的能量且性质活泼易于与其他物质发生反应，所以等离子体中包含的活性粒子能够与导入的物质发生各种相互作用提高HDPE与胶黏剂的粘结性能^[3~5]。

在粘结面上涂抹粘结促进剂和底漆^[6]是一种新颖的改进方法，这种方法又被称为底胶法。在目前的国际社会来说不失为一种比较先进和新颖的方式方法，这种方法的处理即是在HDPE实行粘接前在其即将要粘结的表面进行涂抹。这其中底胶本身不具备任何的粘结效果，主要是底胶与胶粘剂具有极强的亲和力以及与HDPE有较好的相容性。虽然涂胶法操作简单，流水作业方便，可他也存在巨大的缺点：底胶必须具有极性。

我们所讲的辐照接枝改性HDPE^[7,8]即是在HDPE表面利用辐照引发第二单体进行接枝聚合，使得HDPE表面接枝上一层与HDPE化学性质有差别的涂层，借此来改良HDPE与树脂基体之间的粘结性能^[9]。通过不同的辐照源可以区分不同的辐照方法，不同的辐照源也能够造就不同的接枝结果。尽管这些辐照源不同且产生的效果或者达到的目的不同，但大体的原理相同，通过射线引发的方式产生自由基，在有了自由基之后再对HDPE表面进行接枝改性，引入具有极性的基团，例如双键，-COOH等；而对于紫外光辐照接枝来说比较繁杂的地方在于并不是直接在HDPE表面直接引入自由基，而是通过触发光敏剂，再由光敏剂去引发单体进行接枝聚合到HDPE表面。这种方法是当前使用范围较广的也较可控的一种处理途径。

1.2环氧树脂的基本概述

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