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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

作　者: 王丹丹
导　师: 谭志勇
学　校: 长春工业大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 尼龙-6 聚苯乙烯 接枝共聚物 相容性 增韧
分类号: TQ322.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


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。

全文目录


摘要  2-3
Abstract  3-6
第一章 文献综述  6-30
  1.1 高分子合金  6-7
    1.1.1 橡胶增韧塑料  6
    1.1.2 塑料增强橡胶  6-7
    1.1.3 塑料与塑料共混  7
    1.1.4 橡胶与橡胶共混  7
  1.2 高分子材料的共混改性  7-13
    1.2.1 高分子材料改性的概念  7-8
    1.2.2 高分子材料改性的分类  8-9
    1.2.3 高分子材料改性的主要方法  9-10
    1.2.4 共混改性的目的与作用  10-11
    1.2.5 共混改性的作用  11
    1.2.6 共混改性发展概况与研究热点  11-13
  1.3 聚合物的相容性  13-15
    1.3.1 研究聚合物相容性的方法  13-14
    1.3.2 改善聚合物相容性的方法  14-15
  1.4 核壳结构聚合物  15-19
    1.4.1 核壳改性剂  15-17
    1.4.2 核壳增容剂  17-18
    1.4.3 核壳增韧剂  18-19
  1.5 乳液聚合  19-26
    1.5.1 乳液聚合机理  19-21
    1.5.2 核壳乳液聚合  21-24
    1.5.3 种子乳液聚合  24-25
    1.5.4 乳液聚合过程中的影响因素  25-26
  1.6 国内外的发展现状  26-28
  1.7 研究目的及意义  28-30
    1.7.1 PA6  28
    1.7.2 研究意义  28-29
    1.7.3 研究的主要内容  29-30
第二章 改性剂的合成及试样的制备  30-35
  2.1 实验原料及设备  30-31
  2.2 改性剂的合成  31-33
    2.2.1 PB-g-PS改性剂的合成  31-32
    2.2.2 ABS改性剂的合成  32-33
  2.3 试样的制备及测试方法  33-35
    2.3.1 流变性能测试  33
    2.3.2 形态表征  33
    2.3.3 DMA测试  33
    2.3.4 力学性能测试  33-34
    2.3.5 熔融指数测定  34-35
第三章 PA6/PS共混物的增容增韧研究  35-47
  3.1 流变性能测试研究  35-38
    3.1.1 胶含量占PS相含量18%共混物的流变性能研究  35-37
    3.1.2 胶含量占PS相含量28%共混物流变性能研究  37-38
  3.2 共混物形态研究  38-40
    3.2.1 胶含量占PS相含量18%共混物的形态研究  38-39
    3.2.2 胶含量占PS相含量28%共混物的形态研究  39-40
  3.3 动态力学分析  40-42
  3.4 共混物的熔融指数测定  42-43
  3.5 含有PB-g-PS系列改性剂的共混物力学性能测试  43-47
    3.5.1 PB-g-PS与PB-g-(St-1%GMA)对PA6/PS共混物力学性能的影响  43-44
    3.5.2 改变胶含量后改性剂对PA6/PS共混物力学性能的影响  44-45
    3.5.3 胶含量30%时改性剂分别对PA6和PS力学性能的影响  45-47
第四章 PA6/SAN共混物的增韧研究  47-57
  4.1 ABS及其官能化接枝共聚物对PA6/SAN共混物力学性能的影响  47-52
    4.1.1 ABS和ABS-g-GMA分别对PA6和SAN力学性能的影响  47-48
    4.1.2 ABS-g-MA对PA6力学性能的影响  48-51
    4.1.3 对PA6/SAN共混物力学性能的研究  51-52
  4.2 弹性体接枝MA对PA6力学性能的影响  52-57
    4.2.1 EPDM-g-MA增韧PA6的研究  52-53
    4.2.2 POE-g-MA增韧PA6的研究  53-55
    4.2.3 对PA6/SAN共混物力学性能的研究  55-57
结论  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-63
攻读硕士期间研究成果  63-66
作者简介  66

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 合成树脂与塑料工业 > 合成树脂及塑料 > 工程塑料
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