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《北京化工大学》 2008年
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尼龙6与聚碳酸酯共混体系热学和微观形貌研究及其应用

Mabrouk J.Abdrhman Masoud  
【摘要】: 本文对尼龙6与双酚A型聚碳酸酯合金的增容。 尼龙6和聚碳酸酯均为重要的工程塑料,二者的性质具有互补的优势。有机溶剂会侵蚀聚碳酸酯,但对尼龙6没有影响;尼龙6具有强吸水性,而聚碳酸酯是憎水的;尼龙6具有低温脆性,而聚碳酸酯在低温下是韧性的。故二者的合金能够综合两种聚合物的优点,具有工程应用的巨大潜力。正因为如此,二者在合金中的相容性一直是人们关注的热点。 关于尼龙6与聚碳酸酯的相容性,历来有不同的说法。一些人认为尼龙末端的胺基可与聚碳酸酯末端的羟基可通过反应相连,故二者具有天然的相容性。但在实际工作中发现,仅依赖末端作用不足以造成二者的相容,尤其是当聚合物的分子量较高时。故寻求尼龙6与聚碳酸酯的有效增容剂仍是值得深入探讨的课题。 本文选择一种低分子量环氧单体——双酚A型缩水甘油醚(DGEBA)作为增容剂。其末端的环氧基既可以与羟基作用,也可同胺基作用。混入尼龙6与聚碳酸酯的合金后,合金相态显著细化。在PA6/PC=80/20 to20/80w/w组成范围内呈双连续相结构,在两端的组成为海岛结构。由于DGEBA强化了两相间的相互作用,聚碳酸酯的玻璃化温度随尼龙6含量的增加逐步降低。尼龙6的结晶动力学研究表明,结晶速率随聚碳酸酯含量增高而下降。这些现象均表明二者实现了增容化。 研究了高度交联丁腈橡胶粉末的马来酸酐化,发现当橡胶粉末/引发剂/马来酸酐质量比为30:1:2时可获得最高的相对接枝率。以这种酸酐化橡胶粉末(MPNBR)为增容剂,研究了尼龙6/聚碳酸酯的增容。加入MPNBR后,合金相态发生改变,不再能观察到双连续相,在全部组成均呈海岛结构,但MPNBR使分散相尺寸显著降低。在热性能上,MPNBR的效果与DGEBA相似,同样观察到尼龙6结晶速率的下降与增容对聚碳酸酯玻璃化温度的影响。表明DGEBA同样是一种有效的增容剂。 冲击强度测试再次证实了增容的效果。两种增容剂的任一种加入量为1wt%时,可把合金体系的冲击强度提高近一个数量级,达到工程应用的水平。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:O631.3

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