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《武汉理工大学》 2009年
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新型高抗冲聚氯乙烯共混物的力学性能与老化性能研究

冯鹏程  
【摘要】: 硬质聚氯乙烯(PVC)因其良好的综合机械性能、耐腐蚀性、难燃性以及价格低廉已被广泛地应用在建筑管道、塑料门窗以及塑料墙板等制品中。但是,由于PVC受冲击时极易脆裂,在热氧和光氧老化条件下力学性能会迅速恶化。因此,提高硬质PVC的冲击韧性和耐老化性能,具有非常重要的意义。 本文通过熔体共混法分别制备了核壳丙烯酸树脂(ACR)/氯化聚乙烯(CPE)/PVC、高密度聚乙烯(HDPE)/CPE/PVC和纳米CaCO_3/ACR/CPE/PVC三种新型高抗冲硬质PVC共混物,研究了它们的力学性能和老化性能,并通过借助扫描电子显微镜(SEM)、动态机械热分析(DMA)和傅立叶红外光谱(FT-IR)等探讨了它们的增韧机理和老化机理。主要研究结论如下: 1.弹性体CPE和核壳ACR复配使用可大幅度提高ACR/CPE/PVC共混物的常温冲击强度,随着ACR掺量的增加,该共混物的韧脆转变点逐渐移向低温,其低温损耗(tanδ)峰强度也不断增大,二者表现出良好的协同增韧效应。与CPE/PVC共混物相比,ACR/CPE/PVC共混物的热氧和光氧老化性能也得到显著改善。此外,该共混物的多烯指数(PI)和凝胶含量(G_(el))在热氧老化过程中不断增加,羰基指数(CI)则略微降低。但在光氧老化过程中,PI呈先减小后增大的变化趋势,而G_(el)却逐渐增大。 2.少量的HDPE可显著提高CPE/PVC共混物的常温冲击强度,当HDPE掺量为3phr时,该共混物的常温冲击强度达到最大,同时也相应地改善了该共混物的低温冲击韧性。与CPE/PVC共混物相比,共混物HDPE/CPE/PVC在热氧老化和光氧老化过程中的冲击强度保留率均有显著的提高,而且随着HDPE掺量的增加,该共混物的抗老化性能逐步提高,表明HDPE能够明显改善CPE/PVC共混物的耐老化性能。 3.添加适量的纳米CaCO_3可使ACR/CPE/PVC共混物的冲击强度进一步提高,而且该共混物的低温tanδ峰强度与其冲击性能具有良好的对应性。纳米CaCO_3的添加不利于该共混物热氧老化性能的改善。然而,与ACR/CPE/PVC共混物相比,纳米CaCO_3/ACR/CPE/PVC共混物在光氧老化过程中的冲击强度保留率却有明显的增加,而且有效降低了共混物的PI、CI以及G_(el),表明纳米CaCO_3可显著改善ACR/CPE/PVC共混物的抗光氧老化性能。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TQ325.3

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【引证文献】
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