Talc-sPS結(jié)晶行為、熔融特性與晶型研究.pdf

1、間規(guī)聚苯乙烯(sPS)是一種新型的工程塑料，具有豐富的結(jié)晶形態(tài)，常見的晶型為α晶和β晶，二者具有不同的物理性能。雖然sPS的結(jié)晶行為、熔融特性與晶型已有研究，但填充填料對(duì)sPS的結(jié)晶行為、熔融特性與晶型影響研究不多，研究主要集中在纖維和粘土對(duì)sPS結(jié)晶行為、熔融特性與晶型的影響，而高分子改性常用無機(jī)填料填充sPS復(fù)合材料的結(jié)晶行為、熔融特性與晶型則很少報(bào)道。 為了研究無機(jī)填料及改性無機(jī)填料對(duì)sPS結(jié)晶行為、熔融特性與晶型的影響，

2、本文選擇滑石粉(Talc)、氫氧化鎂(Mg(OH)2)、二氧化硅(SiO2)、二氧化鈦(TiO2)同作sPS的填料，丙烯酸(AA)、馬來酸酐(MAH)、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)用作Talc的反應(yīng)性單體，丙烯酸接枝聚丙烯(PP-g-AA)和馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)被用作Talc填充sPS復(fù)合材料的相容劑，鋁酸三甲酯([Al(0CH3)3In)和γ甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷

3、(KH-570)被用作Talc的偶聯(lián)劑。首次用熔融法制備了無機(jī)填料填充sPS復(fù)合材料，反應(yīng)性單體、相容劑與偶聯(lián)劑改性Talc填充sPS復(fù)合材料。 本文用差示掃描量熱儀(DSC)、廣角X射線衍射(WAXD)、偏光顯微鏡(POM)、掃描電鏡(SEM)、紅外光譜(IR)等多種手段研究了不同填料及含量、熔融溫度(Tmax)、結(jié)晶溫度(T。)與降溫速率等對(duì)sPS結(jié)晶行為、熔融特性、晶型、非等溫結(jié)晶和等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)等的影響；并研究了反應(yīng)性單

4、體、相容劑與偶聯(lián)劑的種類及含量對(duì)Talc填充sPS復(fù)合材料結(jié)晶行為、熔融特性與晶型的影響。主要研究結(jié)果如下： (1)SiO2、Mg(OH)2、TiO2三種無機(jī)粒子對(duì)sPS結(jié)晶與熔融行為及晶型均無明顯影響，Talc對(duì)sPS結(jié)晶存在明顯的異相成核作用，使sPS結(jié)晶溫度提高，并有利于β晶形成，且異相成核作用與熔融溫度有關(guān)。 (2)Talc填充sPS復(fù)合材料的熔融行為不僅與熔融溫度有關(guān)，也與Talc表面性質(zhì)有關(guān)。對(duì)于反應(yīng)性單體改

5、性Talc／sPS復(fù)合材料，不管是球磨法還是原位法處理填料，雙單體改性都比單一單體改性對(duì)β晶的生成有更明顯的誘導(dǎo)作用，經(jīng)St與AA或MAH雙單體改性的Talc填充sPS有利于形成β晶；而單一單體則異相成核作用更為明顯，有利于提高sPS結(jié)晶溫度。不同單體改性對(duì)Talc／sPS結(jié)晶行為和晶型影響不同，在所選擇的各種常用改性單體中，AA、MAH、BA這三種單體對(duì)Talc／sPS復(fù)合材料晶型影響較大，在低熔融溫度下比其他單體更易誘導(dǎo)β晶的生成。

6、 (3)Talc／單體比對(duì)Talc／sPS復(fù)合材料的結(jié)晶行為和晶型有不同影響。較高的Talc／單體比有利于β晶的形成；而在高熔融溫度下，較低的Talc／單體比具有更明顯的異相成核作用，提高復(fù)合材料的結(jié)晶溫度。 (4)鋁酸酯偶聯(lián)劑改性Talc／sPS復(fù)合材料較KH570改性的具有較強(qiáng)的異相成核作用和高的結(jié)晶溫度，隨著熔融溫度提高，異相成核作用逐漸減弱；但KH570改性Talc／sPS復(fù)合材料有利于β晶形成。大分子相容劑改性