过氧化物交联增黏PE/PE⁃g⁃MAH

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2025.09.007

中国塑料 ›› 2025, Vol. 39 ›› Issue (9): 44-48.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.09.007

过氧化物交联增黏PE/PE⁃g⁃MAH

任百霞¹(), 陈学连¹, 李亚飞², 张文秀¹, 郭窗月¹

^1.国能（北京）新材料科技有限公司，北京 102211
^2.北京低碳清洁能源研究院，北京 102211

收稿日期:2024-10-08 出版日期:2025-09-26 发布日期:2025-09-22
作者简介:任百霞，renbaixia9@163.com

Adhesion enhancement of PE/PE⁃g⁃MAH via crosslinking by peroxide

REN Baixia¹(), CHEN Xuelian¹, LI Yafei², ZHANG Wenxiu¹, GUO Chuangyue¹

^1.CHN Energy （Beijing） New Materials Technology Co，Ltd，Beijing 102211，China
^2.National Institute of Clean?and?Low?Carbon Energy，Beijing 102211，China

Received:2024-10-08 Online:2025-09-26 Published:2025-09-22

摘要/Abstract

摘要：

采用过氧化物交联剂1，3⁃双（叔丁基过氧异丙基）苯（BIPB）对聚乙烯（PE）/马来酸酐接枝聚乙烯（PE⁃g⁃MAH）进行增黏改性。通过FTIR表征了材料结构，测试了交联前后材料表面的氧元素含量、黏结强度以及拉伸断裂强度，DSC分析了材料热性能，通过SEM观察了材料与金属的界面形貌和拉脱测试后的表面形貌。结果表明，交联前，材料表面氧元素含量来自马来酸酐（MAH）和BIPB，交联后，BIPB中氧元素随小分子挥发，材料表面氧元素主要来自MAH，随着交联度提高，交联材料界面的MAH含量提高；交联后材料界面形成特殊形貌，T_co 由116.99 ℃降低至113.17 ℃，随着BIPB含量由0.1份增加至0.5份，交联材料结晶度由49.4 %降低至42.2 %，拉伸强度由13.2 MPa降低至11.1 MPa，黏结强度由4.01 MPa降低至3.53 MPa。

关键词: 过氧化物交联, 聚乙烯, 黏结改性, 马来酸酐接枝聚乙烯

Abstract:

The modification of polyethylene （PE） and maleic anhydride （MAH）⁃grafted PE were investigated using the peroxide crosslinking agent 1，3⁃bis（tert⁃butylperoxyisopropyl）benzene （BIPB）. The crosslinked materials were systematically characterized through FTIR spectroscopy， surface oxygen content analysis， mechanical testing， and thermal analysis. Results revealed distinct oxygen sources in crosslinkable versus crosslinked materials： while MAH and BIPB contributed oxygen in uncrosslinked powders， only MAH⁃derived oxygen remained after crosslinking due to BIPB decomposition. Increasing crosslinking degree led to MAH enrichment at material interfaces and the formation of distinctive interfacial morphology， accompanied by a decrease in crystallization onset temperature from 116.99 to 113.17 °C. As BIPB content increased from 0.1 to 0.5 phr， significant property changes were observed as follows： crystallinity decreased from 49.4 % to 42.2 %， tensile strength declined from 13.2 MPa to 11.1 MPa， and bonding strength reduced from 4.01 MPa to 3.53 MPa. These findings provide crucial insights into the structure⁃property relationships of peroxide⁃crosslinked PE systems， particularly regarding the competing effects of crosslinking density and crystallinity on mechanical performance.

Key words: peroxide crosslinking, polyethylene, adhesion modification, maleic anhydride grafted polyethylene

中图分类号:

TQ325.1⁺2

任百霞, 陈学连, 李亚飞, 张文秀, 郭窗月. 过氧化物交联增黏PE/PE⁃g⁃MAH[J]. 中国塑料, 2025, 39(9): 44-48.

REN Baixia, CHEN Xuelian, LI Yafei, ZHANG Wenxiu, GUO Chuangyue. Adhesion enhancement of PE/PE⁃g⁃MAH via crosslinking by peroxide[J]. China Plastics, 2025, 39(9): 44-48.

图/表 8

样品编号	PE⁃LD/PE⁃g⁃MAH	BIPB
AXPE⁃0	90/10	0
AXPE⁃1	90/10	0.1
AXPE⁃3	90/10	0.3
AXPE⁃5	90/10	0.5

表1 原材料质量比

Tab.1 Raw materials ratio by mass

图1 不同BIPB添加量的材料交联前后表面氧元素含量

Fig.1 Oxgen contents on the crosslinkable and crosslinked material surfaces with defferent BIPB contents

样品	T_c/℃	T_co/℃	T_m/℃	T_mo/℃	X_c/%	凝胶含量/%	黏结强度/MPa	拉伸强度/MPa
AXPE⁃0	114.89	116.99	125.41	119.75	47.0	0	1.94	12.3
AXPE⁃1	113.81	115.97	124.15	116.95	49.4	6.4	4.01	13.2
AXPE⁃3	112.05	114.98	122.98	112.64	47.8	15.7	3.76	12.8
AXPE⁃5	110.38	113.17	123.21	107.84	42.2	27.2	3.53	11.1

表2 不同BIPB添加量交联材料凝胶含量、黏结强度、拉伸强度和熔融结晶特征值

Tab.2 Gel content， bondling strength， tensile strength， melting and crystallization characteristics of crosslinked materials with different BIPB contents

图2 不同BIPB添加量的交联材料的ATR⁃FTIR图谱

Fig.2 ATR⁃FTIR spectra of crosslinked materials with different BIPB content

图3 不同BIPB添加量交联的材料熔融结晶曲线

Fig.3 DSC curves of crosslinked materials in heating and cooling

图4 不同BIPB添加量交联的材料界面SEM照片

Fig4 SEM microscopy of crosslinked materials with different BIPB contents

图5 不同BIPB添加量交联的材料拉脱后界面SEM照片

Fig.5 SEM microscopy of crosslinked materials with different BIPB contents after being pulled

图6 过氧化物交联增黏PE/PE⁃g⁃MAH机理

Fig.6 Adhesion enhanceing mechanism of peroxide on PE/PE⁃g⁃MAH

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