论文部分内容阅读
聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚碳酸酯(PBT/PC)合金具有高刚性、高抗冲性和可焊接等优良性能,在国外已有很大的应用领域,近年来也引起国内的重视。PBT/PC共混体系是典型的非晶/结晶聚合物共混体系,由于PBT结晶,使PBT/PC合金界面相容性不良,冲击强度低,为此常需加入抗冲击改性剂以改善材料的抗冲击性能。甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)树脂是目前塑料改性研究中较为常见的一种增韧剂。但是应用在PBT/PC合金中存在以下问题：首先,随着丁二烯的价格升高,MBS的价格也处于高位。其次,采用传统的一步乳液聚合,很难制备出大粒径胶乳粒子,导致其增韧PBT/PC合金效果不是很理想。再次,MBS的橡胶相的Tg较高,不能满足PBT/PC合金在低温(-50℃以下)环境中使用。针对以上问题,本文从三方面出发：第一,用异戊二烯(Ip)替代丁二烯(St),两者同属于二烯烃,且随着C5分馏分离技术的广泛应用,Ip的价格相对于丁二烯便宜很多。第二,以第一步合成的胶乳为种子,采用种子乳液聚合方法进行扩径,合成粒径较大、粒径分布较为均匀的大粒径胶乳。第三,采用Ip为聚合单体后,通过调橡胶相的含量与组成,合成Tg低于-50℃的橡胶相。具体内容如下：合成了甲基丙烯酸甲酯-异戊二烯-苯乙烯(MIS)的三元共聚物。选用Ip,并采用种子乳液聚合方法,合成了大粒径胶乳；然后把聚苯乙烯(PS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包裹在核芯上,即得到MIS乳液。再经凝聚、干燥得到MIS树脂。结果表明,胶乳的平均粒径达到200nm左右,得到的MIS树脂含水量降至1%以下,且表观密度大、流动性好。考察了实验过程中诸多影响因素,如聚合压力、时间等参数,以及单体比例、乳化剂等聚合助剂的种类和用量,结果表明,纯Ip合成橡胶核的Tg达到-59℃；使用歧化松香皂合成的接枝胶乳,胶乳粒径明显较大,粒度分布较为均匀。TEM分析表明,异戊二烯胶乳粒子具有明显的核-壳结构。研究了PBT/PC/MIS共混体系的冲击强度等力学性能,并对其断面形貌进行电镜分析,结果表明,MIS树脂能明显的提高共混体系的力学性能,冲击强度达到57.8kJ/m2。SEM测试表明,断面出现了很多银纹和剪切带,表现为韧性断裂。设计了MIS树脂工业化生产的工艺流程和工程消耗,优化了胶乳合成和树脂干燥车间的工艺流程,阐述了关键设备的操作流程和注意事项。