PPO/PS共混体系力学性能及形态结构的研究

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聚苯醚(PPO)是缺口敏感性的热塑性树脂,具有良好的机械、阻燃、耐热、电绝缘和化学稳定等性能,但由于熔体粘度过高、加工成型性较差,致使PPO的应用受到了限制。在聚苯醚中掺入其它树脂是对其改性的常用手段。PPO和聚苯乙烯(PS)能够完全相容,PS的混入能够有效改善PPO的加工性能,使PPO的应用领域得到扩展。但是PPO/PS合金的力学性能较差,因此我们向体系中加入含聚苯乙烯段的接枝共聚物的橡胶粒子(PB-g-PS),来达到提高共混物力学性能的目的。本文采用乳液接枝聚合技术在聚丁二烯胶乳上接枝聚苯乙烯,合成一系列不同核壳比的接枝共聚物(PB-g-PS).将制得的接枝共聚物与聚苯乙烯(PS)和聚苯醚(PPO)熔融共混,制得了PPO/PS/PB-g-PS共混物,对其力学性能、形态结构和增韧机理进行了如下研究。1、研究了PB-g-PS接枝共聚物的核壳比对共混物力学性能及形态结构的影响。当PB-g-PS的核壳比较低时,橡胶粒子能够在基体中均匀的分散,但是由于自身模量上升,导致增韧能力下降。而当核壳比较高时,接枝度较低,由于范德华力的作用,橡胶粒子在基体中呈聚集状态,这时橡胶相与基体的界面结合力较差,也不能起到很好的增韧作用。只有利用具有适当核壳比的橡胶粒子进行增韧,才能获得性能优越的材料。2、系统的研究了基体组成变化对共混物力学性能、形态结构及形变机理的影响。PPO与PS完全相容,在任何组成下都只有一个玻璃化转变温度。由于PPO链缠结密度较高,随着共混物中PPO含量的增加,其链缠结密度不断上升,熔体粘度增大,体系越来越容易被增韧。因此,力学性能得到提高,橡胶粒子在基体中的分散状况得到改善,形变机理也由银纹形变向剪切屈服形变转变。除此之外,研究了橡胶含量与共混物力学性能的关系。结果表明:随着橡胶含量的增加,共混物的力学性能呈现逐渐增大的趋势,并在橡胶含量为20wt%时,出现脆韧转变。3、将一系列粒子尺寸为100nm、具有不同核壳比的PB-g-PS接枝共聚物与聚苯乙烯(PS)树脂熔融共混,考察了核壳比对PS/PB-g-PS共混物的力学性能和形态结构的影响,并对其形变机理进行了研究。结果表明:随着核壳比的增加,共混物的冲击强度呈现先增加后减小的趋势,并在核壳比为70/30时达到最大值,而橡胶粒子在基体中的聚集程度逐渐增大;均匀分散在基体中的橡胶粒子不能引发银纹,而发生聚集形成的橡胶粒子簇引发了大量的银纹成为共混物的主要形变机理。
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