Page 65 - 《橡塑技术与装备》2017年10期（5月塑料）
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材料与应用 吕工兵·聚甲基丙烯酸甲酯 / 竹纤维复合材料的制备研究
的引发剂活性增加，导致接枝率增加，但是过多的
H 2 SO 4 和高锰酸钾作用使得接枝反应停止，接枝率降
低。所以 H 2 SO 4 浓度应控制在 5 mmol/L。
2.2.5 MMA 在反应体系中的体积分数对接
枝率的影响
固定 KMnO 4 浓度为 0.01mol/L、预处理温度
50℃、预处理时间 0.5 h、H 2 SO 4 浓度为 0.03 mol/L、
接枝反应温度 80℃、接枝反应时间 2 h 不变，改变甲
基丙烯酸甲酯在反应体系中体积分数，得到竹纤维的
接枝率，如图 5 所示。
图 3 KMnO 4 预处理温度对接枝率的影响
在 预处理阶段，温度低于 40 ℃时反应活化能较
低，参加反应的自由基较少，接枝率低。随着温度的
升高，高锰酸钾的浸泡使得竹纤维更加的分散而提高
了竹纤维的接触面积，从而促进了引发剂和甲基丙烯
酸甲酯进入竹纤维内部进行接枝，在 70℃时引发剂的
活化能和接枝反应的活化能接近则接枝率达到极大值。
在这之后继续升高温度，高锰酸钾对竹纤维的氧化作
用的损伤增大，竹纤维降解，减小了竹纤维的原重，
同时甲基丙烯酸甲酯均聚物增多而不利于接枝，预处
图 5 MMA 量对接枝率的影响
理温度在 70℃后继续升高，接枝率成下降趋势。所以
预处理温度应控制在 70℃为宜。 随着甲基丙烯酸甲酯量的增加，竹纤维和甲基丙
2.2.4 硫酸浓度对接枝率的影响 烯酸甲酯得接触越好，接枝率越高。但是在接枝反应
固定 KMnO 4 浓度 为 0.01 mol/L、预 处理 温度 体系中甲基丙烯酸甲酯的体积比超过 6% 时，甲基丙
50℃、预处理时间 0.5 h、甲基丙烯酸甲酯在反应体系 烯酸甲酯的均聚物也越多，反而降低竹纤维的接枝率。
中体积分数为 3%、接枝反应温度 80℃、接枝反应时 所以甲基丙烯酸甲酯的量在 6% 时最好。
间 2 h 不变，改变 H 2 SO 4 浓度 , 得到竹纤维的接枝率， 2.2.6 接枝反应温度对接枝率的影响
如图 4 所示。 固定 KMnO 4 浓度 为 0.01 mol/L、预 处理温 度
50℃、预处理时间 0.5 h、H 2 SO 4 浓度为 0.03 mol/L、
甲基丙烯酸甲酯在反应体系中体积分数为 3%、接枝
反应时间 2 h 不变，改变接枝反应温度，得到竹纤维
的接枝率，如图 6 所示。
随着接枝反应温度的升高，反应体系中的引发剂
的反应活化能也变大，单体和引发剂容易扩散到竹纤
维大分子中参加接枝反应，同时引发剂的生成速度增
加，链引发和链增长速度加快，从而使接枝率增加。
但是随着温度的继续升高使自由基和大分子自由基终
止速度大大提高，从而使反应体系的终止速率大于链
增长速率，使接枝率下降。从实验结果来看，反应温
图 4 H 2 SO 4 浓度对接枝率的影响
度应控制在 70℃为宜。
接枝阶段，增加 H 2 SO 4 浓度，使得反应体系中
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