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聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体的γ-辐照增容与增容剂增容

樊敏  
【摘要】:本工作以聚丙烯(PP)和热塑性聚氨酯弹性体(TPU)为主要原料,以EPDM-g-MAH、POE-g-MAH、PP-g-MAH为增容剂,采用双螺杆挤出熔融共混技术制备了PP/TPU共混材料,利用~(60)Co-γ射线源,在较低辐照剂量(Dose≤25kGy)下,对共混材料进行了γ-辐照。首次考察了γ辐照、增容剂EPDM-g-MAH和POE-g-MAH对PP/TPU共混体系的增容作用,研究了辐射剂量和组分材料对体系的力学性能、热性能和流变行为等方面的影响,结果表明: 1.PP与TPU是不相容体系,它们的简单共混物的力学性能较差,适当的γ辐照可以改善PP/TPU的相容性,使它的强度、刚度和韧性有明显提高;向共混体系中加入增容剂也可改善体系的相容性。与辐照增容相比,反应性增容剂的增容效果优于辐照增容的效果。所用的几种增容剂的增容效果相比,EPDM-g-MAH的增容效果优于POE-g-MAH的,且增容剂用量在5份时已经可以起到良好的增容效果;γ-辐照增容与增容剂增容两种增容方法同时使用,比单一使用一种方法增容具有更好的效果。 2.动态力学行为研究表明,γ-辐照能够改善PP与TPU的相容性,实验所选用的增容剂也能够改善PP/TPU的相容性,辐照使PP/TPU共混体系的玻璃化温度T_g和储能模量E'有所升高,但对于含有增容剂的PP/TPU体系的影响较小,辐照和增容剂可以对体系起到双重增容作用。 3.熔融与结晶行为研究表明,经过25kGy的γ-辐照,PP/TPU3体系的T_m~0、T_m~p、T_m~f均有不同程度降低,辐照对T_c~0、T_c~p影响不大,ΔH_m、T_c~f和ΔHc有所升高;增容剂的加入使得体系的T_m~0、T_m~p、T_m~f均有不同程度降低,T_c~0、T_c~p、T_c~f、ΔH_m和ΔHc均有所升高;γ-辐照的PP/mEPDM/TPU3的ΔH_m和ΔH_c均有所降低,而它的T_c则有所升高。 4.结晶形态研究表明,共混体系中的PP形成了尺寸较为细小的球晶,弹性体TPU主要以颗粒的形式分散于PP小晶粒之间,增容剂的加入会使PP的结晶不同程度的细化。相同增容剂含量时,EPDM-g-MAH使PP结晶的细化程度强于POE-g-MAH的;增容剂含量越大,PP结晶细化的程度越大。辐照使PP/mEPDM/TPU3中PP的结晶进一步细化,且随辐照剂量的增加,PP结晶细化程度增大;相同辐照剂量下,与PP/TPU3体系相比,PP/增容剂/TPU的体系中


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