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PC/PETG共混合金研究

作　者: 陈耀荣
导　师: 何慧
学　校: 华南理工大学
专　业: 材料工程
关键词: 聚碳酸酯聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯合金共混改性
分类号: TQ323.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

将两种或两种以上的聚合物共混是制备新型高分子材料的一种重要途径。聚碳酸酯(PC)是一种力学性能优异的工程塑料，但存在流动性差、易发生应力开裂等缺点；聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)透明度高、光泽度好，是一种新型透明工程塑料。将两者共混，有望获得性能优异的新产品。本论文通过熔融共混法，将PETG与PC进行共混，制备PC/PETG共混合金，考察了PC/PETG合金的密度、硬度、透明性、力学性能、微观形态结构、热性能、相容性等。研究结果如下：1. PC/PETG合金的物化性能较两种组分均有所不同：其密度与PC相当，但低于PETG；洛氏硬度较PC稍有降低，但高于PETG；PC/PETG合金透明性优良，透光率达到90%。PC/PETG合金具有优良的力学性能：其拉伸强度，弯曲强度和弯曲模量稍低于PC，断裂伸长率较PC有了大幅度的提高，缺口冲击强度也有一定幅度的提高。2. PC/PETG合金的维卡软化温度和热变形温度随着PETG含量的增加而下降；热重分析(TG)的结果表明：PC/PETG合金的热分解温度在400℃以上，热稳定性低于PC，但高于PETG。3.示差扫描量热法(DSC)的分析表明：PC和PETG两个体系相容性较好，PC/PETG(85/15)体系只出现了一个Tg温度，为完全相容体系。红外光谱(IR)的分析表明：PC和PETG熔融混炼时，发生了分子链的滑移扩散和酯交换反应。4.扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明：PC/PETG合金两相分布均匀，没有明显的分层，且断口面凹凸不平，有屈服现象，为韧性断裂；随着PETG用量的增加，PC/PETG合金的分子链结构更加致密。5.丙酮浸泡试验表明：PC/PETG合金随着PETG含量的增加，制品内应力积聚的情况有所减缓，当PETG用量达到45%以上，PC/PETG合金应力开裂基本消失。在产品开发中，进一步检验PC/PETG共混合金的加工条件、产品性能及制品的应用性，结果表明：PC/PETG合金可取代PC和PETG在多方面产品中的使用，且在加工性和应用广度上具有一定的优势。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-12
第一章绪论  12-31
  1.1 引言  12
  1.2 PC的结构及性能特点  12-15
    1.2.1 力学性能  13
    1.2.2 热性能  13
    1.2.3 光学性能  13-14
    1.2.4 电性能  14
    1.2.5 耐化学试剂和耐腐蚀性能  14
    1.2.6 耐老化和燃烧性能  14-15
    1.2.7 相容性  15
    1.2.8 流动性  15
  1.3 PC的发展现状及应用  15-17
    1.3.1 建筑材料  15-16
    1.3.2 汽车制造  16
    1.3.3 医疗器械  16
    1.3.4 航空航天  16
    1.3.5 包装行业  16-17
    1.3.6 电气电子  17
    1.3.7 光学透镜  17
    1.3.8 光盘基材  17
  1.4 PC的改性研究进展  17-22
    1.4.1 “核-壳”结构聚合物共混改性PC  18
    1.4.2 ABS共混改性PC  18-19
    1.4.3 聚烯烃共混改性PC  19
    1.4.4 热塑性弹性体共混改性PC  19-20
    1.4.5 其它聚合物共混改性PC  20-22
  1.5 PETG的结构及性能特点  22-26
    1.5.1 物理性能  23-24
    1.5.2 光学性能  24
    1.5.3 耐化学试剂性能  24-25
    1.5.4 流动性  25-26
    1.5.5 二次加工性能  26
  1.6 PETG的发展现状及应用  26-29
    1.6.1 片材板材  27
    1.6.2 异型材与管材  27-28
    1.6.3 薄膜行业  28
    1.6.4 化妆品包材  28
    1.6.5 吹瓶领域  28-29
    1.6.6 注塑领域  29
  1.7 本课题立项背景和主要研究内容  29-31
第二章 PC/PETG合金的制备与性能研究  31-57
  2.1 引言  31
  2.2 PC/PETG合金的制备  31-34
    2.2.1 主要原材料  31
    2.2.2 试验设备  31-32
    2.2.3 试样制备  32-34
      2.2.3.1 试验原材料干燥处理  32
      2.2.3.2 试验样料制备流程  32-33
      2.2.3.3 PC/PETG共混配比及双螺杆挤出  33-34
      2.2.3.4 测试样条注塑成型  34
  2.3 测试与表征  34-37
    2.3.1 密度测定  34-35
    2.3.2 洛氏硬度测定  35
    2.3.3 透光率测定  35
    2.3.4 力学性能测定  35
    2.3.5 维卡软化温度和热变形温度测定  35
    2.3.6 熔融指数测定  35-36
    2.3.7 热重分析（TG）  36
    2.3.8 差热扫描分析（DSC）  36
    2.3.9 红外光谱分析（IR）  36
    2.3.10 扫描电镜观察（SEM）  36
    2.3.11 试样应力开裂测试  36-37
  2.4 结果与讨论  37-55
    2.4.1 密度  37
    2.4.2 洛氏硬度  37-38
    2.4.3 透光率  38-39
    2.4.4 力学性能  39-45
      2.4.4.1 拉伸强度和断裂伸长率  39-41
      2.4.4.2 弯曲强度和弯曲模量  41-43
      2.4.4.3 缺口冲击强度  43-45
    2.4.5 维卡软化温度和热变形温度  45-46
    2.4.6 熔融指数  46-47
    2.4.7 热重分析（TG）  47-48
    2.4.8 差热扫描分析（DSC）  48-50
    2.4.9 红外光谱分析（IR）  50-52
    2.4.10 扫描电镜观察（SEM）  52-53
    2.4.11 试样应力开裂测试  53-55
  2.5 本章小结  55-57
第三章 PC/PETG合金在产品项目中的应用  57-65
  3.1 产品项目背景  57-58
  3.2 产品项目开发  58-64
    3.2.1 产品要求  58-60
    3.2.2 PC和PETG在产品开发上的优缺点  60-62
    3.2.3 PC/PETG合金制造成本  62
    3.2.4 PC/PETG合金在产品中的应用  62-64
  3.3 本章小结  64-65
结论  65-66
参考文献  66-71
攻读硕士学位期间取得的研究成果  71-72
致谢  72-73
附件  73

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