PC/PBT共混复合材料增韧增强研究

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聚碳酸酯(PC)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)都是综合性能优良的热塑性工程塑料,二者的共混物具有较高的力学强度和热变形温度,以及良好的耐溶剂性、耐磨性、耐应力开裂性、尺寸稳定性和加工流动性,用途广泛。但PC/PBT共混合金由于相容性不好而韧性较低;其强度和刚度也需要进一步提高。因此,关于PC/PBT共混复合材料的增韧增强研究具有重要意义。本文首先通过熔融挤出共混制备了一系列PC/PBT共混合金,研究了PC和PBT配比对共混合金力学性能、负载热变形温度、熔融指数及流变性能的影响,结果表明PBT的加入对PC加工流动性有显著地改善作用,但韧性和热变形温度大幅度降低。在此基础上,选取了50/50的比例对PC/PBT共混合金进行增韧、增强研究。本文分别采用韧性树脂(AES)以及三种乙烯-丙烯酸酯弹性体(E-MA-GMA、E-MA-MAH和E-BA)对PC/PBT (50/50)共混合金进行增韧,通过熔融挤出共混制备了一系列PC/PBT增韧共混物,研究了增韧剂含量变化对共混物力学性能、热变形温度及熔融流动性能的影响,并通过DSC、DMA及SEM分析了共混物的玻璃化转变温度、结晶行为及微观形态。研究表明, AES对PC/PBT (50/50)共混合金增韧作用较低;而E-MA-GMA、E-MA-MAH和E-BA具有显著的增容、增韧作用,其含量为6wt%时,可使缺口冲击强度提高8~10倍,达到650~820J/m,但强度和模量有一定程度下降。本文分别采用埃洛石纳米管(HNTs)和玻璃纤维(GF)对PC/PBT (50/50)共混合金和PC/PBT/E-MA-GMA (47/47/6)共混物进行增强,通过熔融挤出共混制备了一系列共混复合材料,研究了HNTs和GF添加量和偶联剂种类、用量及改性方法对共混复合材料力学性能、熔融指数及热变形温度的影响。HNTs和GF对PC/PBT (50/50)共混合金和PC/PBT/E-MA-GMA (47/47/6)共混物分别取得了不同程度的增强效果。共混物的拉伸强度、弯曲模量等性能有明显的提高,但韧性大幅度降低。GF的增强效果优于HNTs。添加0.3wt%的偶联剂KH560对PC/PBT/HNTs(50/50/10)共混体系有一定的改性作用。
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