CPVC/ABS共混体系结构与性能的研究

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氯化聚氯乙烯(CPVC)是聚氯乙烯(PVC)经氯化反应而制得的,分子中较多的氯原子使得CPVC树脂的玻璃化转变温度(Tg)、热变形温度均较PVC升高。但与此同时,分子链间极性增强,作用力增大,致使CPVC的冲击强度低,加工成型困难,使其应用受到了极大限制。采用核壳改性剂对CPVC树脂进行共混改性,是最有效的增韧途径。本文采用乳液聚合技术合成了核壳结构改性剂ABS、MBS,将其与CPVC共混,研究了核壳改性剂对CPVC树脂结构与性能的影响。主要研究内容与结论如下:1.研究不同核壳比的ABS接枝共聚物对CPVC/ABS共混物动态力学性能,形态结构以及力学性能的影响。动态力学结果表明,随着核壳比增加,CPVC与SAN两相间的玻璃化转变峰部分叠加。核壳比为30/70的CPVC/ABS共混物在低于CPVC玻璃化转变温度时发生粘性流动而表现为一个玻璃化转变峰,但仍为不相容体系。SEM结果表明,核壳比为30/70的ABS共混物相分离现象明显。力学性能结果表明,核壳比的增加使CPVC/ABS共混物的冲击性能呈先增加后减小的趋势。粒径为340nm的ABS接枝共聚物,当核壳比为40/60时冲击性能达到最大;粒径为100nm的ABS接枝共聚物,当核壳比为60/40时冲击性能达到最大。2.考察了不同AN结合量对CPVC/ABS共混物力学性能、形态结构,以及相容性的影响。AN结合量对共混物相容性的影响,DMA与SEM分析后所得的结论是一致的。ABS核壳SAN与CPVC树脂为不相容体系,但当SAN共聚物中AN结合量为20-25%时,两者之间表现出了较强的相互作用。AN结合量对不同核壳比(40/60、60/40)的CPVC/ABS共混物冲击性能的影响程度有所不同。ABS340-40对CPVC树脂的增韧的效果明显优于ABS340-60。3.研究不同粒径、核壳比、MMA结合量以及共混体系中PB含量对CPVC/MBS、 CPVC/PVC/MBS共混物力学性能的影响。所得结果表明,PB橡胶粒径、核壳比的增加使得共混物的冲击强度呈现先增大后减小的趋势。当PB粒径为100.2nm、核壳比为50/50时,共混物力学性能最优;随着MMA含量的增加,CPVC/MBS的冲击强度随之增加,最大值为450.7J/m;随着体系橡胶含量的增加,CPVC/MBS共混体系的冲击强度呈先增加后降低的趋势,没有脆韧转变点。当体系橡胶含量为15%时,力学性能最优,冲击强度达到297.6J/m。由于MBS壳层溶解度参数与PVC树脂的溶解度参数相近,使得不同粒径、核壳比、MMA结合量以及共混体系中PB含量对CPVC/PVC/MBS共混体系性能的影响均优于CPVC/MBS共混体系。
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