论文部分内容阅读
α-甲基苯乙烯(α-MSt)是苯乙烯(St)的一个α-H被甲基取代后的产物。由于空间位阻增大,其共聚物的分子链刚性增强,耐热性提高,同时由于α-MSt聚合物中分子链上存在大的侧基苯基,使得分子链间的距离增大,分子间作用力减小。利用α-MSt的这些特性来改善聚合物的耐热性能和加工性能是塑料改性的重要手段。本文主要研究了α-MSt与甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈共聚物的合成工艺、α-MSt系列共聚物与CPVC共混物的力学性能、耐热性能、加工性能及α-MSt/MMA共聚物中聚合单体的竞聚率、α-MSt/MMA与CPVC共混物的相容性。采用乳液聚合方法合成了α-MSt/AN/MMA三元共聚物,并得出较佳工艺条件为:反应时间10h,反应温度75℃。采用FT-IR对α-MSt/AN /MMA三元共聚物化学结构进行研究,DSC研究其与CPVC共混物的相容性,维卡软化点测试仪研究其耐热变形性能。研究表明,α-MSt /AN/ MMA三元共聚物与CPVC共混后可提高CPVC热变形温度、加工性能,且二者相容性较好。对α-MSt/MMA乳液共聚的合成工艺进行了研究,并对共聚物采用DSC、FT-IR、TG及DSV进行了表征。将α-MSt/MMA二元与CPVC共混,研究了共聚物与CPVC的相容性,以及共聚物对CPVC力学性能、耐热性能、加工性能的改性效果,并与通用改性剂ACR就改性效果进行了比较。研究发现,随温度的升高和反应时间的增加,α-MSt/MMA二元共聚物的单体转化率相应提高;随共聚单体配比中α-MSt含量的增加,单体转化率降低。共聚物分子量随共聚单体配比中α-MSt含量的增加而减小。α-MSt/MMA共聚物与CPVC具有良好的相容性,对CPVC耐热性能有所提高、力学性能影响不大的情况下更能显著提高CPVC的加工性能,α-MSt/MMA/CPVC共混体系的综合性能优于ACR/CPVC共混体系。采用1H-NMR测定了低转化率(<10%)下共聚物组成,利用Mayo-Lewis积分法和扩展的Kelen-Tüdos法计算了α-MSt/MMA共聚体系α-MSt、MMA的竞聚率,并对共聚物序列长度分布进行了计算。结果表明,α-MSt/MMA二元共聚体系是r1>1、r2<1,且r1·r2<1的非理想共聚,85℃时α-MSt/MMA共聚体系α-MSt、MMA的竞聚率为r1=1.49、r2=0.19,共聚物链中α-MSt链段分布随α-MSt单体投料量的的增大逐渐变宽,且共聚物中α-MSt长链段的概率也逐渐提高。采用FT-IR、DSC、SEM等方法研究了α-MSt/MMA共聚物与CPVC共混物的相容性。研究表明,α-MSt/MMA共聚物能与CPVC之间形成特殊的物理作用,这种作用使α-MSt/MMA与CPVC具有较好的相容性,并使共混物的拉伸性能得到改善。