聚氯乙烯对热塑性弹性体TPU和SEBS改性研究

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TPU和SEBS都是极有前途的热塑性弹性体。本论文主要针对如何改善TPU、接枝改性SEBS(即SEBS-g-MAH)的加工性能和降低它们的成本问题进行了研究。本论文中采用熔融共混法制得了不同配合比的TPU(FYM-35)/PVC共混物、TPU(FYM-32)/PVC共混物、TPU(FYM-35)/P VC/CPE共混物、SEBS-1901/PVC共混物、SEBS-1657/PVC共混物、SEBS-1901/PVC/CPE共混物、TPU/SEBS共混物、TPU/SEBS/PVC共混物、TPU/SEBS/PVC/CPE共混物,然后对共混物试样进行了流变性能测试;拉伸强度、断裂伸长率等力学性能的测试;利用扫描电镜观察共混物冲击试样断面的微观形态结构;通过TGA曲线分析共混物的热失重。综合探讨了多元共混体系中PVC的加入对共混体系力学性能及相容性的影响,最后成功地改善了材料的加工性能,并且降低了材料成本。研究的结论如下:(1)TPU/PVC共混体系,相对于TPU(FYM-32)/PVC共混体系,PVC的加入改变TPU(FYM-35)/PVC共混物的流变性能更加明显,即共混物的加工工性得到了很大改善。TPU(FYM-35)/PVC/CPE三元共混物的综合性能比TPU(FYM-35)/PVC二元共混物的差。TPU/PVC共混物在280℃发生急剧失重,在低于400℃时,TPU/PVC共混物的热失重变化不大;高于400℃时,TPU/PVC共混物的热失重减小。PVC的引入能够提高TPU(FYM-35)的拉伸强度,降低其平衡扭矩、断裂伸长率和拉伸模量。PVC含量为15%拉伸强度达到最大值(27.980MPa),而此时断裂伸长率影响较小,因此,当共混物中各组分质量比TPU(FYM-35):PVC=100:15时,共混物的综合性能最好。(2)SEBS(SEBS-g-MAH)/PVC共混体系,相对于非极性SEBS-1657,PVC对极性SEBS-1901加工性能的改善更加明显。SEBS-1657/PVC共混物断裂方式是脆性断裂,SEBS-1901/PVC共混共混物断裂方式是韧性断裂。SEBS-1901/CPE/PVC三元共混物的综合性能比SEBS-1901/PVC二元共混物的差。PVC的引入能够提高SEBS-1901的拉伸强度,降低其平衡扭矩和拉伸模量,对断裂伸长率影响不大。当PVC含量为8%时拉伸强度达到最大值(11.564MPa),断裂伸长影响较小,因此,当共混物中各组分质量比SEBS-1901: PVC=100:8时,共混物的综合性能最好。(3)TPU/SEBS/PVC共混体系,TPU/SEBS/PVC/CPE共混物的综合性能比TPU/SEBS/PVC综合性能差。TPU/SEBS/PVC共混物在280-C发生急剧失重,PVC的引入能够减小共混物的热失重,共混体系平衡扭矩呈先减小后增大的趋势,而拉伸强度和断裂伸长率都呈先增后减趋势,且当PVC含量为15%时,拉伸强度和断裂伸长率都最大,因此,当共混物中各组分质量比TPU:SEBS:PVC-80:20:15时,共混物的综合性能最好。
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