磁壳聚糖空心微球的制备0237392.doc

上传人:本田雅阁 文档编号:2057536 上传时间:2019-02-09 格式:DOC 页数:83 大小:10.60MB
返回 下载 相关 举报
磁壳聚糖空心微球的制备0237392.doc_第1页
第1页 / 共83页
磁壳聚糖空心微球的制备0237392.doc_第2页
第2页 / 共83页
磁壳聚糖空心微球的制备0237392.doc_第3页
第3页 / 共83页
亲,该文档总共83页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述

《磁壳聚糖空心微球的制备0237392.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《磁壳聚糖空心微球的制备0237392.doc(83页珍藏版)》请在三一文库上搜索。

1、北京化工大学硕士研究生学位论文研究生学位论文题 目 磁性壳聚糖空心微球的制备 学 位 论 文 原 创 性 声 明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名: 年 月 日59PC/ABS合金相容性与韧性的研究摘要 PC/ABS合金是一种性能优良的复合材料,被广泛应用于电子电器外壳件。由于手机类电器外壳趋向于超薄、超轻,其所用PC/ABS合金材料要求具有

2、良好的力学性能和较高的性价比。然而PC、ABS有限的相容性,影响了PC/ABS共混材料的力学性能,改善PC/ABS复合体系中微团间相容性有利于提高复合材料的整体力学性能。ABS-g-MAH与PC、ABS经双螺杆挤出机反应共混,制备了PC/ABS复合材料。力学性能测试显示复合材料的缺口冲击强度由32.18 KJ/m2增强到41.92KJ/m2;拉伸强度达到53.05MPa,增幅为3.61%。力学性能提高表明马来酸酐接枝ABS提高了PC/ABS共混体系的相容性。适量相容剂的作用不仅使复合材料的韧性得到提高,同时增强了材料的拉伸性能。EVA与PC、 ABS共混制备了PC/ABS/弹性体复合材料。对复

3、合材料力学性能研究表明,添加5份弹性体EVA显著增加了PC/ABS合金的抗冲击性能,合金的缺口冲击强度提高到48.4KJ/m2,增幅达50.4%。经共混EVA在PC/ABS合金中形成了粒径为0.20.4m的弹性核,且弹性核在树脂基体中分散均匀,大小均一。分散在树脂中的EVA主要以银纹化增韧基体树脂,即通过自身构象改变来吸收和分散冲击能量,将受到的点应力分散为整个弹性球表面的面应力,引起合金中微观区域大面积微开裂,从而提高了PC/ABS合金的抗冲击性能。EVA-g-MAH对PC/ABS兼具增容增韧作用。对共混制得的复合材料研究表明,弹性体的添加显著增加了PC/ABS合金的抗冲击效果,添加3份EV

4、A-g-MAH增韧的合金的缺口冲击强度增加到最大值50.3KJ/m2,增幅达56.31%。复合材料的低温横断面SEM分析显示,弹性体形成的弹性核粒径小于0.4m,且在树脂基体中的分散均匀,大小均一,微团间相容程度得到提高。分散在树脂中的弹性体基质EVA通过自身构象改变来吸收和分散冲击能量,协同MAH官能团的反应增容作用,达到增韧PC/ABS合金的效果。EVA-g-MAH的添加增大了PC/ABS合金的加工扭矩。纳米碳酸钙直接填充PC/ABS合金没有增韧效果。经甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯双单体聚合包覆的纳米碳酸钙形成了核壳结构增韧复合微粒。在双螺杆挤出机中采用二次挤出法制备出PC/ABS/纳米碳酸

5、钙复合材料。研究纳米碳酸钙复合微粒对PC/ABS合金力学性能的影响表明:添加7份双单体聚合改性的纳米碳酸钙微粒将PC/ABS合金的缺口冲击强度由32.18 KJ/m2提高到41.3KJ/m2;2份改性纳米碳酸钙对材料的拉伸强度有一定程度的提高。利用纳米颗粒的小尺寸效应和刚性,其在合金体微观区域内将受到的点应力分散为颗粒表面应力,引起周围树脂大面积微开裂,通过剪切流动起到增韧PC/ABS合金的作用。纳米CaCO3复合微粒具有无机纳米颗粒和弹性体双重协同增韧的作用,其表面的聚合物分子链与基体树脂起到嵌段增容作用同时提高了颗粒的分散效果。这种新型增韧剂用量少,成本较低,为PC/ABS合金性能的提高提

6、供了一个较好的选择。关键词:PC/ABS合金,反应型相容剂,增韧,纳米碳酸钙,力学性能STUDY ON MISCIBILITY AND TOUGHENESS OF PC/ABS ALLOYSABSTRACT PC(polycarbonate)/ABS(acrylonitrile/butadiene/styrene) alloy is an important engineering thermoplastics, distinguished by its versatile combination of good mechanical. PC/ABS is one of the host po

7、lymers commonly used in the cover of the portable consumer electronic devices. As far as PC/ABS for the PCPC (plastic cell phone cover), it is well mechanical performance combining with specimen very thin and light and expanding the commercial opportunities. Because of PC/ABS is multiphase blend req

8、uiring some form of compatibilization to obtain useful properties; however, the relatively limited interaction between PC and ABS apparently makes it impossible in this case to produce commercially useful materials without any compatibilizer. Thus, a compatibilization scheme that deals with the blen

9、d morphology development of compatibilized PC/ABS blends and the mechanical properties of these materials. It would be useful and perhaps would expand the commercial opportunities for PC/ABS alloys.ABS-g-MAH was melting blended with polycarbonate (PC) and acrylonitrile/butadiene/styrene compolymer (

10、ABS) using a double-extruder, and PC/ABS composite was prepared. On the basis of the mechanism of maleic anhydride (MAH) of ABS-g-MAH, the compatibilizing, tensile and impact property modifications of PC/ABS alloy by using MAH as reactive compatibilizers were studied. Materials notched impact streng

11、th improves from 32.18 KJ/m2 to 41.92KJ/m2 and tensile strength reaches 53.05MPa which increased by 3.61%. The results showed the use of ABS-g-MAH could improve the compatibility of PC/ABS alloy. The reactive compatilizer had not only excellent effect on toughening, but also on tensile strength of P

12、C/ABS alloy.PC/ABS/EVA composite was prepared by EVA blending with PC and ABS. The investigations of the mechanical properties showed the single-notched impact strength of PC/ABS alloys by adding 5 shares of elastomer was markedly improved. When the elastic-core was 0.2-0.4 m and the elastomer dispe

13、rsed uniformly in the resin blend the notched impact strength reached the highest 48.4 KJ/m2 which increased by 50.3%. EVA dispersed in the resin, absorbed and dispersed impact stress by its shape changing, so crazing of EVA toughens PC/ABS alloys.EVA-g-MAH, the compatibilizing and toughening, was m

14、elting blended with polycarbonate (PC) and acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), and the PC/ABS/elastomer composite material was prepared. The investigations of the mechanical properties show a markedly improvement on the single-notched impact strength of PC/ABS blends by adding elastomer. The notc

15、hed impact strength of PC/ABS blends reaches the maximum 50.3KJ/m2 which rised by 56.31% by addition 3 shares of EVA-g-MAH. SEM micrographs of the fractured surface of PC/ABS blends reveal that the elastic-core is less than 0.4m and disperses uniformly in the resin blend, and the compatibilizing is

16、increased. EVA in the EVA-g-MAH dispersed in resin, absorbs and disperses impact strength by its shape changing, so toughening the PC/ABS blends with crazing and compatibilizing of MAH. The torque of PC/ABS blend is improved by adding elastomer.There is no toughening effect by Nano-calcium carbonate

17、 (CaCO3) filling with PC/ABS. Nano-calcium carbonate/polymer composite particles were prepared by soapless emulsion polymerization of methylmethacrylate (PMMA) and butyl acrylate (BA) on the surface of nano-CaCO3 in nano-CaCO3 aqueous suspension. The effects of composite particles on the mechanical

18、properties of PC/ABS blends through twice extruding in double extruders were studied. The results showed that the single-notched impact strength of PC/ABS blends is improved from 32.18 KJ/m2 to 41.3KJ/m2 when 7 amount of composite particle was added, and the tensile strength is improved by filling 2

19、 shares of modified nano-CaCO3 particles. Nano-CaCO3 composite particles have double toughening effects of inorganic nano-particles and rubbers. Shear yielding of modified nano-CaCO3 could be the mainly toughening contribution. Toughening mechanism is that the nano-CaCO3 particle decentralises the p

20、art point tension into all round surface. The dispersion degree of CaCO3 particles in the blends is improved when filling the composite particles. The addition amount of the Nano-CaCO3 composite particles was low, and the cost was acceptable, offering a good choice of the modification of PC/ABS allo

21、y.KEY WORDS: PC/ABS alloy, reactive compatibilizer, toughening, nano-CaCO3, mechanical properties目 录摘要IABSTRACTIII目 录VII符号说明XI第一章 文献综述11.1 前言11.2 PC/ABS合金的发展及研究现状11.2.1 PC/ABS合金的国外研究现状11.2.2 PC/ABS合金的国内研究现状21.3 PC/ABS合金相容性研究的进展21.3.1 PC、ABS共混的研究31.3.2 PC/ABS合金的增容改性41.4 PC/ABS合金增韧改性的研究61.4.1 ABS对PC组分

22、的增韧改性71.4.2 有机弹性体对PC/ABS的增韧研究71.4.3 纳米无机颗粒填充增韧PC/ABS的研究81.5 本文研究的研究内容、目的和意义11第二章 PC/ABS合金制备及其力学性能研究的基本方法122.1 引言122.2 PC/ABS合金的制备122.2.1 PC/ABS合金体系的确定:122.2.2 PC/ABS合金制备工艺132.2.3 PC/ABS合金制备和检测常用原料及设备132.3 PC/ABS合金力学性能的测试方法152.3.1 合金拉伸性能的测试152.3.2 合金弯曲性能的测试152.3.3 合金缺口冲击强度的测试162.4 共混相容性表征的一般方法162.4.1

23、 共混分散形态的直接观察162.4.2 共混体系加工性能的研究172.4.3 测定共混体系组分的玻璃化转变温度变化17第三章 ABS-g-MAH增容PC/ABS合金的研究183.1 引言183.2 实验部分183.2.1相容性的测定与表征183.3 实验结果与讨论193.3.1相容剂对PC/ABS合金力学性能的影响193.3.2 PC/ABS复合材料力学性能的变化213.3.3 ABS-g-MAH增容的PC/ABS合金微观结构223.3.4 ABS-g-MAH对PC/ABS合金Tg的影响223.4 本章小结23第四章 EVA对PC/ABS合金性能的影响244.1 引言244.2 合金微观形貌的

24、观察244.3实验结果与讨论244.3.1 EVA对PC/ABS合金力学性能的影响244.3.2 EVA增韧的PC/ABS合金材料的微观结构264.4 EVA中VA含量不同对PC/ABS合金力学性能影响的比较274.5 本章小结28第五章 EVA-g-MAH增韧增容PC/ABS合金的研究295.1 引言295.2 PC/ABS复合材料的检测295.3 实验结果与讨论295.3.1 EVA-g-MAH对PC/ABS合金力学性能的影响295.3.2 EVA-g-MAH对PC/ABS合金Tg的影响315.3.3 EVA-g-MAH对PC/ABS合金加工性能的影响325.3.4 EVA-g-MAH对P

25、C/ABS合金微观结构的影响335.4 本章小结34第六章 纳米碳酸钙填充增韧PC/ABS合金的研究356.1 引言356.2 实验部分356.2.1 复合微粒的制备356.2.2 复合材料的制备366.3 实验结果与讨论366.3.1 纳米CaCO3复合微粒的形成机理分析366.3.2 纳米CaCO3复合微粒对PC/ABS合金缺口冲击强度的影响376.3.3 纳米CaCO3对PC/ABS合金拉伸强度的影响376.3.4 改性纳米碳酸钙对PC/ABS合金微观结构的影响396.3.5 PC/ABS合金的加工性能416.4 本章小结42第七章有机弹性体和改性纳米无机颗粒增容增韧PC/ABS合金的比

26、较437.1 引言437.2 实验结果比较与讨论437.2.1 增韧剂对PC/ABS合金力学性能的影响437.2.2 增韧剂对PC/ABS合金微观结构的影响447.3 增韧剂对PC/ABS合金增韧增容作用的分析457.3.1 对PC/ABS合金增韧457.3.2 对PC/ABS合金增容467.4 增韧剂对PC/ABS合金加工性能的影响467.5 本章小结47第八章 PC/ABS复合材料残余应力的研究498.1 引言498.2 单一组分对PC/ABS共混材料力学性能的影响498.3 残余应力对PC/ABS共混材料的影响508.3.1 PC/ABS复合材料内应力的形成原因508.3.2 残余应力对

27、PC/ABS复合材料力学性能的影响50第九章 结论52参考文献54致谢57研究成果及发表的学术论文58符号说明ABS丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物ABS-g-MAHABS接枝马来酸酐EVA (E/VAC)乙烯醋酸乙酯共聚物EVA-g-MAHEVA接枝马来酸酐MAH顺丁烯二酸酐PBB聚合溴化联苯PBDE聚合溴化联苯乙醚PC聚碳酸酯PPO聚苯撑氧(四聚苯醚)PVC聚氯乙烯APS过硫酸铵BA丙烯酸丁酯MMA甲基丙烯酸甲酯St苯乙烯SEM扫描电子显微镜Tg玻璃转化温度DSC差热扫描量热仪y.c复合材料的拉伸强度K.c填料的含量及粒径有关的参数W粘结功第一章 文献综述1.1 前言PC/ABS合金是一种性能

28、优异的工程塑料,在电气行业具有广泛的应用。随着电子科技的迅猛发展,电子电器外壳用高性能PC/ABS合金的研究受到越来越广泛的重视。聚碳酸酯(PC)与丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)共混所得到的PC/ABS合金在性能上综合了PC和ABS二者的优良性能12,一方面具有PC树脂较好的耐热性、尺寸稳定性和良好的力学性能3,另一方面表现出ABS优良的加工流动性和低温抗冲击性能4。ABS树脂的添加降低了PC/ABS合金的成本,显著提高了PC/ABS合金的性能价格比。1.2 PC/ABS合金的发展及研究现状1.2.1 PC/ABS合金的国外研究现状PC/ABS合金是最早工业化生产的一种聚碳酸酯改性产品

29、。20世纪60年代中期,美国Borg Warner Chemicals公司开发出第一种PC/ABS合金,随后世界许多大公司也竞相开发了PC/ABS合金的新品种,如阻燃、电镀、耐紫外线和玻纤增强等级别的PC/ABS合金。在20世纪90年代,随着高分子材料应用领域的日益扩大和工业生产对所用材料的性能要求的逐渐提高,单一品种的聚合物已无法满足实际的需要,而对于现在已经工业化的聚合物通过某些改性制成合金已经成为聚合物工业和科学发展的重要方向,它具有耗资少、周期短,而且风险小、效益高的特点,从而使聚合物合金的发展加速。随着科学技术的发展,对所用材料的性能的要求越来越高,因此对PC/ABS合金的研制、开拓

30、,近年来有了长足的进步,国际上已能提供的数十种PC/ABS合金。其中主要的开发公司及其牌号为:Bayer公司的Bayblend系列,GE公司的Cycoloy系列(C1200HF、C1200、C1110),美国Dow化学公司的Pulse系列,日本帝人化成公司T-2000、T-3000系列等5。PC/ABS合金材料已在汽车工业中得到广泛应用,如用来制作仪表板、保险杠、车身外板、内外装饰件等部件,也可用于办公机器如复印机、打字机和计算机外壳等。近几年来,为了适应电气行业对材料的特殊要求,PC/ABS合金的阻燃化成为研究热点,并且随着人们环保意识的提高,非卤阻燃PC/ABS已成为开发重点。现已投放市场

31、的有GE公司的C2800、C2950、C2950HF、C6200,Bayer公司的FR110、FR2000、FR2010等品牌产品。PC/ABS合金已成为一种重要的工程塑料,由于其在汽车和家电等领域的应用,2000年左右世界上PC/ABS合金的产量约7万t/a,且每年大约以10%的速度增长6。法国一些公司根据市场需要,创新性的利用聚碳酸酯(PC)的透明性,制备透明PC/ABS合金,以便将PC/ABS合金应用于巧克力糖的包装材料。由于PC/ABS为多相共混物,合金中各相的透光率不同,使得合金体系的透明效果降低。法国的胡国华教授等人设想将ABS组分分散在连续相PC组分中,当分散相ABS的粒径小于可

32、见光波长时,PC/ABS复合体系将达到良好的透明效果。1.2.2 PC/ABS合金的国内研究现状我国PC/ABS合金的研究工作起步较晚,目前重点在应用开发阶段。在“七五”期间高桥石化公司化工厂与复旦大学合作承担了耐热PC/ABS合金的研制,并有批量生产。随着市场需求量的增大,PC/ABS合金的研究与开发速度加快。上海杰事杰新材料公司、中科院长春应用化学研究所等单位成功地研制了PC/ABS合金,产品进行了批量生产并投放市场。上海杰事杰公司的PC/ABS合金材料已应用于汽车饰件、大灯和后灯壳及耐热电器壳体中。中科院长春应化所的高耐热、高耐热高抗冲、高耐热阻燃等品级的PC/ABS材料在汽车仪表板上得

33、以使用。随着科技的发展,高性能PC/ABS产品更新速度越来越快,利用资源互补、校企联合的程度不断深入,知识与技术的转化周期越来越短,客观上推动了经济的快速发展。国内较早开发的PC/ABS HJ700与纯聚碳酸酯相比,具有加工性好、成型温度低、缺口冲击韧性高等优点,适合于大型薄壁器件的制作。目前,国内市场上销售的PC/ABS合金包括:深圳三亚公司的A2200HF-T5,广州广达CB822FR,北京瀚仑公司的H3070、H1010等,这些性能优异的PC/ABS合金已经在汽车配件、电子电器外壳上大量使用。部分兼具阻燃性能的PC/ABS合金陆续投放市场,其中有上海锦湖日丽的HAC8250FR,余姚中发

34、的CL-90FR、CH-110FR等公司的产品。随着国民经济的高速增长,汽车装饰件以及仪表、办公机器、照相机、手机等外壳用PC/ABS合金的需求量将大幅增加,需求面也将扩大。PC/ABS合金的国内外研究及应用现状表明,合金的开发研究已经从基础阶段成熟过度到工业实际应用,且带来了巨大的经济价值和应用价值。进一步运用多学科知识交叉、综合,研究开发PC/ABS合金,将成为扩大新材料应用范围的重点方向。1.3 PC/ABS合金相容性研究的进展1.3.1 PC、ABS共混的研究1.3.1.1 PC、ABS物理相容性的研究PC/ABS共混体系中两组分的相容程度决定了复合材料中各组分力学性能的充分发挥。共混

35、体系中聚合物间分子结构的相似性能够增大分子间的相容程度。PC、ABS的分子链中均含有大量的苯环结构,PC的溶解度参数为39.841.0(J/cm3)1/2,ABS的溶解度参数为40.241.9(J/cm3)1/27,根据溶解度参数与相似相容原理,PC与ABS具有一定的相容性8。PC/ABS体系中ABS较均匀地分散于PC基体中(PC含量较高)形成三相体系PC相、SAN相、PB橡胶相。其中SAN相包含于PC基体中,而PB颗粒包含于SAN母体中9。参照PC/SAN的溶解度参数差为0.84,而PC/PB的溶解度参数差为7.45,表明PC与SAN为部分相容,而PC、PB之间不相容。因为PC与PB( 聚丁

36、二烯)不相容10,当ABS中橡胶含量低时,PC/ABS相容性较好;而当ABS中橡胶含量较高时,PC/ABS相容性较差。S. Balakrishnan和李明11,12等人以SAN代替ABS研究PC、SAN两相体系的热力学相容性,通过调节SAN中二种原料单体成份(AN和St)的比例来改变PC/SAN的相容性。另外,PC/ABS共混体系中各组分Tg的变化反映了共混各组分间的相互热力学相容程度。对比Tg以及Tg时共混物比热增量(即从玻璃态到高弹态时体系比热的突跃)的测定值来研究PC/ABS体系的热力学相容性。通过共混后合金DSC的测定可以发现,合金体系仍存在两个Tg温度值,且PC相的Tg下降明显,而A

37、BS中SAN相的Tg则略见上升,可见PC、SAN是一个热力学部分相容体系。由于PC/ABS合金的微观结构复杂,许多学者研究发现,当作为ABS树脂基体的SAN共聚物中丙烯腈(AN)的含量在15%30%之间时,PC与SAN的相容性较好13。Inberg14发现当ABS中AN的含量为25%时与PC的相容性最佳,制备的PC/ABS合金具有最优的物理机械性能。1.3.1.2 PC、ABS共混配比对合金性能的影响由于PC/ABS共混体系的相容性与体系中各组分含量直接相关,调整PC、ABS配比可以改变共混体系中各组分的含量,同时合金的力学性能将受到影响。曹民干15等人通过调节PC与ABS树脂的共混比例,分别

38、获得各种不同特性的PC/ABS合金,研究了合金组成与其冲击强度、弯曲强度、拉伸强度、硬度、热变形温度及熔融流动性的关系。PC/ABS合金的性能与ABS的含量呈线性关系,近似服从加和性,其整体性能介于PC与ABS之间,冲击强度随配比有超加和效应(即协同效应)和对抗效应。不同品牌的PC与ABS树脂共混的合金在性能上有较大的差异。由于PC与PB的相容性差,因此ABS中橡胶含量会极大地影响PC/ABS合金的性能。谭志勇16针对PC/ABS合金体系中橡胶相的作用研究发现,高橡胶含量提高了PC/ABS体系的冲击强度,但大大损害了相态间互溶行为,使合金的拉伸性能下降。因此,选用适当橡胶含量的ABS,不但可以

39、使共混物的冲击强度获得提高,而且合金的弯曲强度也会出现协同增强。通过研究PC、ABS两种聚合物共混的相容性和各组分对材料力学性能的影响,为生产工业化提供理论基础。根据材料的使用性,可以针对性的对PC/ABS共混物进行改性加工,从而获得性能优异的PC/ABS复合材料。1.3.2 PC/ABS合金的增容改性对大多数高聚物共混体系而言,共混物各组分间是不相容的,即在热力学上为不稳态。改善高聚物共混物的相容性的最简单方法是通过加入第三组分,以增加两种聚合物的界面粘合力,使之形成稳定的共混结构,进而改善材料的力学性能。改善PC/ABS合金的相容性,通常在体系中加入相容剂以降低相界面张力和分散相尺寸,从而

40、提高合金的力学性能以扩大其使用范围。有效改善界面相容性的方法是在共混体系中加入一些均聚物、嵌段共聚物或接枝聚合物作为有效的高聚物相容剂。目前对PC/ABS合金相容剂及相容技术的研究主要基于以下几类:PMMA、MBS、SMA、ABS的接枝物、PE的接枝物、MA反应增容、SAN接枝仲胺官能团以及双组分增容剂等。由于基团的极性效应,PC与PMMA部分相容,而PMMA/SAN体系在AN含量不高时也能相容,因此PMMA可以用作PC/ABS合金的相容剂。Choi17等人发现在AN含量为34%的ABS与PC共混时,相界面会产生空洞,导致界面粘结力下降,而将此体系中的SAN用PMMA部分代替后,使得ABS的分

41、散更细化、相界面变得模糊,合金的冲击强度显著上升。S. Gaggar18研究发现,当PC/ABS中未接枝的SAN为高分子量PMMA替代后,可大幅度提高其制品的接缝强度。Yang19将PMMA用作以ABS为基体的PC/ABS合金的相容剂时,发现PMMA分散于相界面上促进了合金材料的维卡软化温度和力学性能的提高。具有以橡胶组分为核的核壳结构的两相高分子甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS),由于其壳层是与PC部分相容的PMMA,可以用于提高PC/ABS的相容性。采用MBS对PC/ABS合金增容20,可降低分散相尺寸,使相界面模糊,DSC分析显示,合金体系最终出现了一个Tg,表明添加MBS显著提高

42、了合金中各微团的相容性。用SMA作增容剂时,其酸酐官能团有可能与PC的端基反应形成PC-g-SMA接枝物,由于SMA中苯乙烯链段与ABS具有较好的相容性,从而改善PC/ABS共混物的相容性。用此类增容剂增容的PC/ABS合金,缺口冲击强度可提高2倍以上,断裂伸长率增加3倍以上21。王久芬22研究指出由于SMA与ABS具有相似结构,因而两者具有良好的相容性,并且活性较强的酸酐基团能在高温及剪切场下与PC发生酯交换反应,从而降低了两相的界面张力,使体系分散相颗粒细化,有助于提高共混物的力学性能。若SMA加入含有阻燃剂的PC/ABS合金中时,由于SMA分子中含有刚性苯环结构,本身属于脆性共聚物,因而

43、PC/ABS合金的缺口冲击强度并没有得到明显的提高,SMA的加入只提高了PC/ABS合金的拉伸强度和拉伸模量。对于接枝及嵌段类序列共聚物主要是在不相容的共混体系中起到乳化及增容剂的作用,这主要是由于该类共聚物能使相应的序列存在于基体及微区之中以保持分散相与基体之间的粘接。比如采用接枝共聚的方法在ABS上接枝具有一定反应活性的官能团,在熔融共混时,其活性官能团与PC的端羟基或端羧基发生反应,形成的PC-g-ABS接枝物,从而起到增容作用。陈玉胜23用自制的马来酸酐接枝ABS(ABS-g-MAH)来增容PC/ABS,指出添加适量的ABS-g-MAH增容后的PC/ABS合金的缺口冲击强度为未加增容剂

44、的1.52.5倍。贾绢花24将ABS-g-MAH添加到PC/ABS合金中,合金的缺口冲击强度和拉伸强度均得到显著增强。Balakrishnan11以ABS熔融接枝MAH的接枝物mABS代替ABS,PC/ABS简单二元共混体系的分散较粗糙,而mABS增容的PC/mABS共混体系呈层状分散结构。Parsons25用SAN接枝MAH的三聚物作为PC/ABS合金的相容剂,发现相容剂的添加不仅提高了合金的热分解温度,而且提高了合金的冲击强度和模量。唐颂超7研究了PE的接枝物对PC/ABS合金的增容效果。在PC与PE-g-MAH共混过程中,PC的酚端基-OH会与MAH的酸酐基团发生反应,从而提高了PC与P

45、E-g-MAH的相容性,而ABS中的丁二烯与PE的相容性也较好。PE-g-MAH的加入使共混物的缺口冲击强度大大提高,拉伸强度也有所改善。这是因为相容剂PE-g-MAH可使共混物两相界面张力降低,促使两相更均匀分散,并保持较稳定的亚微观形态,有利于合金材料力学性能的改善。兰州化工研究院和兰州大学研究了在PC/ABS合金中加入LLDPE-g-MAH的增容改性作用。研究表明,该接枝共聚物加入PC/ABS后,可明显提高合金的耐热性,改善PC与ABS的相容性,合金的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率均明显提高,但弯曲强度略有下降26。美国开发的专利27采用了一种含有环氧基团的a-烯烃聚合物作为增容剂,提高

46、了PC/ABS共混物流动性能,且低温韧性和模量几乎未受到任何影响。采用SAN代替ABS与PC共混,研究表明PC/SAN是一个热力学部分相容体系。通过测定共混后PC相和SAN相分别出现的Tg峰,表明SAN含量的增加可以提高PC/ABS体系的相容性。V.Janarthanan28等人对比不同组分的玻璃转化温度后认为PC相Tg下降是由于SAN的低分子级分向PC相迁移导致PC相被增塑的结果,而SAN相由于低分子级分的迁出,导致了其自身Tg的增高。Wildes等人29合成了新型带仲胺官能团的SAN来反应性增容PC/ABS合金。由于PC链末端缺乏功能性基团,不能为其共混合金提供直接的增容条件,可以通过合成

47、SAN-amine来对共混物间接反应增容。SAN-amine是苯乙烯、丙烯腈、马来酸酐三元共聚物与2-氨基哌嗪聚合而成。它与ABS中的SAN基体相容,并且能与PC的端基发生反应,形成新的接枝共聚物SAN-g-PC,降低了SAN分散相的粒子尺寸,从而对PC/ABS增容。双组分增容剂增容PC/ABS共混体系的性能较相应的单一增容剂要有所提高。Tjong30采用PP-g-MAH和一种环氧树脂NPES-90增容PC/ABS(70/30)共混体系,含有NPES-909增容剂的体系的屈服强度、拉伸模量和缺口冲击强度都优于未增容体系和单一增容剂PP-g-MAH增容的体系。Tg测定结果表明,随NPES-909含量的增加,ABS和PC的Tg相互靠近的程度增加,表明增容剂的加入改善了PC、ABS的

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 其他


经营许可证编号:宁ICP备18001539号-1