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本文在查阅、分析大量的有关通用塑料工程化技术、聚合物基纳米复合材料、PVC结晶、PVC共混改性、PVC与纳米CaCO3复合改性等资料的基础上,提出了用结晶PVC微粉自增塑、自增韧增强PVC提高PVC的加工性能、力学性能和耐热性,并通过受限原位复合方法制备PVC/纳米CaCO3复合材料来实现PVC的工程化。通过结晶改性、PA6共混复合及原位复合纳米CaCO3填充等技术对PVC的工程化进行了研究,分析了共混工艺、结晶条件、原位复合等条件下改性PVC复合材料的结构、组成与性能的关系,获得了以下研究成果: 1.PA6与SMA在苯酚溶液中反应,可将SMA接枝到PA6分子链上。当反应物中SMA用量为60%,在100℃下反应时间8hr,接枝率最大为5.12%。PA6-g-SMA的熔点随其接枝率的升高而降低,当接枝率为5.12%时,熔点197.0℃。PA6-g-SMA能与PVC熔融共混,解决了PA6与PVC不能熔融加工的难题。 2.PA6-g-SMA对PVC有增韧增强作用。当PA6-SMA接枝率为5.12%,添加量为15%时,共混物的冲击强度为64.7kJ/m2,为基体树脂的161.7%;拉伸强度为55MPa,为基体树脂的148.6%。PVC/PA6-g-SMA共混物中有共晶生成。说明PA6-g-SMA能作为PVC的异相成核剂诱使无规PVC分子链结晶。 3.以PA6-g-SMA作为PVC的异相成核剂,在适当的热处理条件下,可以诱导无规PVC结晶。当PA6-g-SMA用量为PVC原料的2%,在110℃下处理2小时,PVC结晶度最高达到了30.4%。 4.使用改进的重力加料式流化床对撞式气流粉碎机对结晶PVC进行粉碎,制备了结晶PVC微粉,且产率较大。结晶PVC微粉内的晶粒尺寸约78nm,熔点为128℃。其形成机理可以用晶区碰撞破碎机理和晶片剪切滑移机理来解释。 5.结晶PVC微粉对PVC具有较强的自增塑、自增韧增强作用,也具有提高PVC耐热性的作用。在PVC微粉添加量为10%时,结晶PVC微粉/PVC复合材料的玻璃化温度达到了90℃,冲击强度达到为70.3kJ/m2;在结晶PVC微粉用量为5%时,拉伸强度达到57.3MPa。自增塑机理可用结晶PVC微粉晶粒解缠状态及速度梯度解释,其自增韧增强机理及提高耐热性机理可用PVC晶核异相作用解释。