Page 129 - 《精细化工》2022年第3期

第 3 期 郭 松，等: 聚双环戊二烯的共聚改性及其性能调控 ·551·

聚合反应。本文通过精确控制聚合温度、反应时间 时，DCPEMA 转化率达到 84%。这是由于提高反应
和 3S-D 固化剂用量，考察了 DCPD 与 DCPEMA 的 温度，3S-D 固化剂在较短时间内释放出的活性位点
共聚过程，优化聚合工艺条件。 更多，因此引发更多单体聚合形成了更多的低聚物，
按 1.2 节实验方法，首先，固定 n(DCPD)∶ 从而提高了单体的转化率。
n(DCPEMA) = 2∶1，反应温度 70 ℃，考察了 3S-D
固化剂用量〔m(DCPD + DCPEMA)∶m(3S-D 固化
剂)〕对 DCPEMA 单体转化率的影响，结果如图 2a
所示。由图 2a 可知，提高 3S-D 固化剂用量能够显
著提升单体转化率。在聚合反应 5 min 后，体系中
参与共聚反应的 DCPEMA 单体转化率不再发生变
化。进一步测试了聚合物机械性能随聚合反应时间
的变化曲线，分析聚合物网络交联度的变化，结果
如图 2b 所示。由图 2b 可知，在反应时间<20 min
时，随着聚合时间的延长，共聚 PDCPD 的拉伸强度

出现显著提升；聚合反应 20 min 后，拉伸强度不再发 图 3 反应温度对 DCPEMA 转化率的影响
生明显变化。综上选取 3S-D 固化剂用量为 m(DCPD + Fig. 3 Effect of temperature on conversion rate of
DCPEMA)∶m(3S-D 固化剂) = 50∶2.5。 DCPEMA

可见，提高 3S-D 固化剂用量和提升反应温度均
能提高 DCPEMA 的转化率。由此得到将 3S-D 固化
剂用于 DCPD/DCPEMA 共聚体系的优化工艺条件
为 m(DCPD + DCPEMA)∶m(3S-D 固化剂) = 50∶
2.5，反应温度 80 ℃，反应时间 20 min。
2.3 共聚物的表面亲水性
PDCPD 是聚烯烃类聚合物，其表面呈现疏水
性，接触角约 110°。本文所采用的共聚单体 DCPEMA
分子结构中带有较多的氧原子，因此 DCPEMA 的引
入可望改变共聚 PDCPD 表面的亲疏水性。通过静
态水接触角测试表征了共聚 PDCPD 的表面性质，
结果如图 4 所示。由 n(DCPD)∶n(DCPEMA)=1∶0、
4∶1、2∶1、1∶1 和 1∶2、〔m(DCPD + DCPEMA)∶
m(3S-D 固化剂) = 50∶2.5〕、反应温度 80 ℃、反应
时间 25 min 后制备的样品分别命名为 D1、D2、D3、
D4 和 D5。

A 为 DCPD + DCPEMA；B 为 3S-D 固化剂
图 2 3S-D 固化剂用量对 DCPEMA 转化率（a）和共聚
PDCPD 力学性能（b）的影响
Fig. 2 Effects of 3S-D curing agent content on conversion
rate of DCPEMA (a) and mechanical property of
PDCPD copolymer (b)

然后，在 n(DCPD)∶n(DCPEMA) = 2∶1、
m(DCPD + DCPEMA)∶m(3S-D 固化剂) = 50∶2.5
图 4 n(DCPD)∶n(DCPEMA)对共聚 PDCPD 静态水接触
的条件下，考察了反应温度对 DCPEMA 转化率的影 角的影响
响，结果如图 3 所示。由图 3 可知，随着反应温度 Fig. 4 Effect of n(DCPD)∶n(DCPEMA) on static water
的升高，单体转化率显著提升。当反应温度为 80 ℃ contact angle of n(DCPD)∶n(DCPEMA)