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共聚型相容劑的特點

作者:admin    添加時間:2013-07-23 02:42:18    瀏覽量:5971

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與嵌段和接枝共聚物相比,共聚物的制備成本較低,且不易在共混體系中形成膠束,共聚物對不相容共混體系的增容作用是由于其分子鏈可在不相容共混體系界面上多次穿越,將兩相交織在一起,使體系中的A/A-co-B和B/A-co-B界面變寬,從而改善界面狀況。

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鄭昌仁等的研究可發現,與嵌段型相容劑類似,共聚型相容劑的增容效果與其含量也并非線性關系。對于丙烯酸酯類共聚物ACR增容HPVC/ABS的共混體系,隨著ACR用量的增加,ABS/HPVC合金的沖擊強度、拉伸強度、伸長率均先上升,后下降,最后趨于平緩(見表1)綜合表現加入2份ACR時力學性能最為優異。

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表1??ACR用量對HPVC/ABS性能的影響

ACR含量/質量份

0

1

2

3

4

5

6

沖擊強度/(kJ/m2)

11.7

11.8

12.2

11.0

10.1

9.7

9.7

彎曲強度/MPa

39.1

40.9

42.0

38.0

37.8

37.9

38.0

斷裂伸長率/%

19

26

23

21

20

18

18

硬度/9.8MPa

9.85

11.00

11.63

11.32

11.87

12.03

10.54

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張國穎等綜述了研究人員關于這類相容劑的苯乙烯一甲基丙烯酸甲酯無規共聚物P?(S?f-MMAl-f)對聚苯乙烯一聚甲基丙烯酸甲酯(PS/PMMA)體系的增容、增強作用??梢姽簿畚镌鋈菪Ч艿狡浣Y構的影響較為明顯。由這些研究成果可知,苯乙烯含量為大約70%,即f=0.?68的苯乙烯一甲基丙烯酸甲酯無規共聚物P?(S?f-MMA1-f)能明顯增強PS/PMMA共混體系的界面,使共混材料的斷裂強度大幅度提高。進一步的研究發現,在由P?(S?0.68-MMA?0.32)無規共聚物改性的PS/PMMA共混體系中,相界面在PS相一側和PMMA相一側有同等程度,即對稱的加寬。據此,Brown等認為,當在A/B均聚物共混體系中加入P?(A?f-B1-f)無規共聚物時,共混體系的界面會變寬(即使該無規共聚物與兩相應的均聚物都不相容),而只有當A相一側和B相一側的界面變寬的程度相同時,共混材料的斷裂強度才能達到一最大值。對于PS/PMMA體系,f=0.68的無規共聚物可以使體系兩相側的界面同等程度地加寬;而對于PS/PVC共混體系,使體系兩相側的界面同等程度地加寬的無規共聚物的組成約為f=0.?50

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關于這類體系的相容機理,Brink、?Kambou等用“分子內鏈段排斥相互作用”的概念首先對均聚物/共聚物的共混體系進行了解釋,認為導致共混物相容的驅動力是共聚物分子鏈中不同種鏈段之間的相互排斥作用。如由苯乙烯一丙烯睛共聚物((SAN)和甲基丙烯酸甲酯(PMMA)所組成的共混體系,雖然PS,??PAN,??PMMA均聚物是彼此不相容的,但是當SAN中AN的含量為9?%~39%時,可以得到相容的SAN/PMMA共混物。對于含無規共聚物的三元共混體系,也可進行類似的熱力學處理。

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張海燕在ABS/PVC/?VC-co-BA體系的研究中討論了共聚物的分子量對聚合物共混體系力學性能的影響。由表2可見,分子量提高,共混物的沖擊強度相應提高。這是由于共聚物分子鏈可在不相容共混體系界面上多次穿越,將兩相交織在一起形成均勻連續相,作為共混物的基體,主要決定其應變性質。聚合物受外力作用,可能產生剪切屈服或銀紋化,聚合物的分子量大,易于纏結,形成穩定的屈服區,消化外加的能量,從而提高材料抗斷裂的能力。

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表2 分子量對于共混體系性能的影響

樣品

1

2

3

4

5

6

相對年度/nr

1.34

1.38

1.42

1.54

1.74

1.81

沖擊強度/(KJ/m2)

8.40

11.7

12.8

14.9

18.2

20.1

熔體流動速率/(g/10min)

1.80

1.92

1.95

2.01

2.10

2.14

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