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《浙江大学》 2007年
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RAFT聚合制备复合嵌段聚合物相相容剂及其增容PS/PBA共混物研究

周奇  
【摘要】: 聚合物共混物是平衡聚合物材料各种性能、制备高性能聚合物材料的重要途径之一,但由于多数聚合物并不相容,共混后各组分间的界面张力较大,界面粘结较弱,因此需要对共混物进行增容。嵌段聚合物、无规共聚物都是典型的增容剂。传统的嵌段聚合物(A-B嵌段聚合物)增容剂主要采取阴离子聚合方式制备,不仅制备条件苛刻,成本较高,适用单体少、难共聚。近年发展起来可逆加成/断裂链转移(RAFT)聚合是一种活性/可控自由基聚合方法,其适用的单体种类多,聚合条件温和,不仅可以制备得到传统的嵌段聚合物,还易制得嵌段为无规共聚物的特殊嵌段聚合物。 本文通过RAFT聚合合成了一系列聚(苯乙烯-b-(苯乙烯-co-丙烯酸丁酯))复合嵌段聚合物(A-C嵌段聚合物),用它们作为增容剂对PS/PBA共混体系进行增容,并与采用苯乙烯-丙烯酸丁酯无规共聚物、聚(苯乙烯-b-丙烯酸丁酯)两嵌段共聚物(A-B嵌段聚合物)作为增容剂的体系进行对比,初步考察了增容剂结构及用量对PS/PBA共混物相形态的影响。 在合成高分子量的聚合物过程中,我们发现由于RAFT浓度很低,相应地引发剂浓度也比传统自由基聚合低得多,因此只有采用较高的聚合温度和低分解速率常数的引发剂,才能制得死聚物分率低、分子量高的聚合物,并进一步得到合成杂质含量少、分子量分布窄的嵌段聚合物。 将PS/PBA以3:1质量比在180℃下熔融共混,改变加入的相相容剂结构及浓度,观察其相形态,发现: 1.复合嵌段聚合物和无规共聚物相比,由于其特殊的结构使其作为相相容剂性能大大提高,分散相尺寸更小、形态的热稳定性更好; 2.复合嵌段聚合物C段中St含量对共混物形态有显著影响,当其含量为0.25时,性能最好,分散相的尺寸最小,其增容效果甚至比传统A-B嵌段聚合物要好。这可能与其可快速的扩散到新生相界面有关; 3.本文研究范围内,分子量越小的复合嵌段聚合物性能越好; 4.随着增容剂浓度的提高,分散相的尺寸开始出现明显减小,随后在较高的相相容剂浓度条件下,分散相尺寸的大小趋于一个稳定值,继续提高其浓度,分散相的尺寸不会继续减小。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O631.3

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