PBT和Mc尼龍的增韌性及其形態(tài)結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、工程塑料在現(xiàn)代的社會(huì)生活中占據(jù)著十分重要的地位。相對(duì)金屬材料來說,工程塑料的密度低,比強(qiáng)度高,耗能少;與通用塑料相比,其耐熱性能、電絕緣性能和化學(xué)穩(wěn)定性都比較好。因此,工程塑料在電子、電氣、汽車等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。在五大工程塑料中,尼龍是產(chǎn)量最大、用途最廣的品種之一。由于其出色的綜合性能,尼龍成為各行各業(yè)不可或缺的重要材料。Mc尼龍是經(jīng)由己內(nèi)酰胺陰離子聚合同時(shí)澆鑄成型的尼龍,以其獨(dú)特的制備工藝為傳統(tǒng)尼龍開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域。PBT自從

2、20世紀(jì)70年代工業(yè)化生產(chǎn)以來,一直是發(fā)展速度較快的工程塑料品種。然而,PBT和Mc尼龍都有低缺口沖擊強(qiáng)度和低溫韌性較差的缺點(diǎn)。近年來,PBT和Mc尼龍的增韌一直是對(duì)其改性的重要方向。在基體中加入彈性體是對(duì)聚合物增韌的有效方法。對(duì)于不同的聚合物基體,橡膠增韌的機(jī)理有所不同。一般來說,彈性體起著應(yīng)力集中的作用,在受到?jīng)_擊的過程中,彈性體或通過自身和相界面的空穴化,或通過與基體的相互作用將沖擊能量有效地耗散而起到增韌作用。橡膠與塑料基體通常

3、都是不相容的,因此,兩相界面之間的相互作用成為影響共混物性能的關(guān)鍵因素。人們常采用直接添加或者通過反應(yīng)原位生成接枝/嵌段共聚物的辦法來增強(qiáng)兩相的界面連接。
　　 本文首先研究了不同官能團(tuán)反應(yīng)活性的差異對(duì)PBT/ABS合金熔融共混過程中相界面原位反應(yīng)的影響。發(fā)現(xiàn)與單獨(dú)使用帶有馬來酸酐基團(tuán)的增容劑聚苯乙烯-丙烯腈-馬來酸酐(ASMA)相比,使用ASMA與環(huán)氧樹脂二元增容更能有效地增韌PBT。通過紅外(FTIR)分析發(fā)現(xiàn),環(huán)氧樹脂的加

4、入使得相界面處有更多的ASMA-g-PBT接枝共聚物的生成。相形態(tài)的觀察表明,熔融共混過程中,這些原位生成的接枝共聚物有效抑制了ABS的聚集,使ABS在PBT基體中更為均勻和細(xì)化地分散。除此之外,我們研究了共混體系的熔體動(dòng)態(tài)線性粘彈行為,發(fā)現(xiàn)這些接枝共聚物有效地降低了界面張力,增強(qiáng)了界面連接,使得共混物在外界剪切過程中呈現(xiàn)更為穩(wěn)定的類固態(tài)響應(yīng)。超細(xì)粉末橡膠和一些核-殼結(jié)構(gòu)的沖擊改性劑由于它們可以在合成的過程中根據(jù)實(shí)際需要獲得不同的粒徑、

5、組成、交聯(lián)度、表面特性等,在近年來受到人們的諸多關(guān)注。我們根據(jù)Mc尼龍制備的獨(dú)特工藝,將幾種不同粒徑、帶有不同表面基團(tuán)的彈性體顆粒引入到Mc尼龍基體中,發(fā)現(xiàn)這些彈性體對(duì)Mc尼龍起到了明顯的增韌效果。Mc尼龍結(jié)晶性質(zhì)的變化及基體內(nèi)的橡膠粒子使得尼龍的缺口沖擊強(qiáng)度有明顯提高。通過SEM觀察我們發(fā)現(xiàn),由于彈性體所帶的基團(tuán)不同,它們與基體的相容性有所差異。DSC研究表明,帶有氰基和吡啶基團(tuán)的超細(xì)粉末橡膠顆粒由于其表面和聚酰胺鏈段的強(qiáng)相互作用,在