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《长春工业大学》 2010年 硕士论文
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核壳粒子在两相共混物中的定向分布及其对力学性能的影响

王丹丹  
【摘要】:许多聚合物都需要进行增容增韧的改性。其中,核壳结构改性剂由于其所具有的尺寸可控性、品种多样性、组成和结构可调性,使它的应用范围非常广。同时,应用核壳结构改性剂也使改性后聚合物的性能得到更好的优化和控制,在各种聚合物的改性中都得到了广泛的应用。 采用乳液聚合的方法合成核壳结构接枝共聚物及其官能化的接枝共聚物PB-g-PS、PB-g-(St-GMA)、PB-g-(St-MAH)与PA6/PS熔融共混,对共混物进行了流变性能、动态力学性能测试和形态的观察。结果表明,引入改性剂使得共混物的扭矩值增加,PA6与PS两相的玻璃化转变温度差值变小,分散相相区尺寸明显减小,材料的耐热挺型性也得到了提高。引入官能化单体GMA、MA的共混物其相容性比引入PB-g-PS的共混物要好,引入相同含量的GMA和MA对共混物的相容性改善程度相近,其中引入含有1%GMA的官能化核壳改性剂后共混物的相容性最好,继续增加接枝共聚物中的GMA含量时,由于部分交联,并不能进一步改善共混物的相容性,还会使增容效果变差。力学性能测试结果表明,将PB-g-PS系列改性剂引入到PA6/PS共混物中,其冲击强度和拉伸强度并没有得到明显的提高,材料仍很脆,官能基团的引入也没有改善共混物的力学性能。增容作用对共混物的力学性能没有贡献。 采用乳液聚合的方法合成了核壳结构改性剂ABS、ABS-g-GMA、ABS-g-MA与PA6、SAN、PA6/SAN熔融共混。力学性能测试结果表明,ABS、ABS-g-GMA对SAN的增韧效果都很显著,当SAN与改性剂的质量比为1:1时,共混物的冲击强度都能提高30倍。然而,ABS、ABS-g-GMA对PA6的增韧效果不明显,材料的冲击强度增加的不多。ABS-g-MA对PA6冲击强度的提高比较显著,当ABS-g-MA的含量为30%时,共混物的冲击强度高达853J/m,与纯的PA6相比,韧性提高了40倍。把ABS-g-MA与PA6/SAN共混后,材料发生明显的脆韧转变,与PA6/SAN共混物相比,改性剂胶含量在24%时,材料的冲击强度提高了近10倍。 实验还研究了不同弹性体对PA6、PA6/SAN的增韧作用。其中EPDM-g-MA、SEBS-g-MA和POE对PA6有一定的增韧效果,但并不高,材料的冲击强度均在100J/m左右。而POE-g-MA和PA6共混后,材料的冲击强度得到了明显提高。其中当MA含量为改性剂含量的1%,PA6与改性剂的含量比为76/24时,材料韧性最好,冲击强度提高了20倍。在其中加入SAN和ABS粉后,材料的力学性能提高的却并不显著,但材料也有了明显的脆韧转变。


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