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聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)作为五大工程塑料之一,具有优异的力学强度、耐热性、耐磨性、尺寸稳定性等,广泛应用于汽车工业、电子电器、航空航天等领域。然而,PBT具有缺口敏感性,即缺口冲击强度较低,极大限制了其应用范围。采用弹性体增韧是目前提高PBT韧性的主要方法,然而由于弹性体自身特性,该方法导致PBT强度、模量及耐热等性能下降。因此,关于PBT的强韧平衡改性一直是PBT高性能化的重要研究方向。另一方面,PBT具有电绝缘性,其应用于电子信息领域时,表面易产生静电荷积累,对设备运行造成不利影响。因此导电PBT材料的开发是PBT高性能化的另一重要研究内容。论文围绕PBT材料的强韧平衡及导电性能进行系统探究,通过调控复合材料的微观结构,提高复合材料的力学性能及导电性能,并探究材料强韧平衡及导电性能的影响机制,建立材料结构与性能之间关系。主要研究结果如下:采用聚烯烃弹性体(POE)和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体(POE-g-GMA)对PBT进行增韧改性,制备了超韧PBT/POE/POE-g-GMA共混物。随着弹性体中POE-g-GMA含量增加,PBT基体与分散相界面结合力逐渐增强,但共混物冲击强度先增加后减小。PBT和弹性体之间适当的相容性对有效增韧十分关键,因为可同时获得较好的弹性体分散和合适的界面结合力。界面结合力过弱和弹性体粒径过大导致不稳定裂纹扩展,而界面结合力过强则限制PBT与弹性体界面脱黏,抑制基体发生剪切屈服。弹性体内部空化及界面脱黏过程诱导基体产生剪切屈服,进而阻止裂纹扩展是超韧共混物的主要增韧机制。通过熔融共混原位形成核壳结构粒子,制备了强韧平衡的PBT改性材料。熔融共混过程中,PBT基体内形成以聚丙烯(PP)为核、POE-g-GMA为壳的核壳结构粒子。核壳结构粒子可显著提高PBT的缺口冲击强度。添加高熔体流动指数聚丙烯(H-PP)的PBT/POE-g-GMA/H-PP(质量比70/15/15)三元共混物的冲击强度约为PBT/POE-g-GMA(质量比70/30)共混物的1.9倍,且由于弹性体添加量较少,三元共混物的拉伸强度及模量损失较少。核壳粒子纤维化过程是改善材料韧性的关键,可诱导基体产生强烈的剪切屈服,有效抵抗裂纹扩展。与添加低熔体流动指数聚丙烯(L-PP)的 PBT/POE-g-GMA/L-PP 共混物相比,PBT/POE-g-GMA/H-PP 共混物由于核壳粒子相尺寸较小且分布均匀,基体塑性变形能力较强,冲击强度较高。采用无机纳米填料碳纳米管(CNTs)和弹性体协同改性PBT,对PBT/POE/CNTs和PBT/POE-g-GMA/CNTs两种体系进行系统研究。CNTs在两种体系中分散均匀,高含量时形成连通网络。CNTs与POE-g-GMA之间相互作用导致CNTs在两种体系的分布位置及复合材料的形态结构有所差异。CNTs的添加有效提高了复合材料的拉伸强度及模量,但使复合材料的缺口冲击强度下降。添加CNTs后,两种复合材料的体积电阻率均降低,且由于非反应性弹性体POE的体积排除作用更强,PBT/POE/CNTs体系的体积电阻率降低更多。通过添加CNTs和反应性弹性体POE-g-GMA,可获得强韧平衡及导电PBT基复合材料。通过构建双逾渗结构及退火处理制备了导电PBT/PP/CNTs复合材料。由于PBT相的高连续性以及CNTs在PBT相内选择性分布,双逾渗体系在较低CNTs含量下形成完善的导电网络,逾渗阈值低至2.0phr。退火处理进一步提高了复合材料的导电性能,退火后更均匀的CNTs网络以及更完善的双连续结构是复合材料导电性能提高的主要机制。此外,更均匀的CNTs网络确保了聚合物与CNTs之间更好的应力传递,因此退火后复合材料的弯曲性能得以提升。在双连续PBT/PP体系中引入POE-g-GMA,利用CNTs与POE-g-GMA之间的相互作用以及熔融共混原位形成三连续结构,构建CNTs分布于PBT/PP相界面的导电复合材料,即POE-g-GMA连续薄层位于PBT/PP连续相界面,CNTs分布于POE-g-GMA 连续薄层构建连续的导电通路。三连续体系在极低的 CNTs 含量下具有优异的导电性能,逾渗阈值低至1.0phr。退火处理后,复合材料仍呈三连续结构,且CNTs仍选择性分布于POE-g-GMA连续层中,表明三连续复合材料中CNTs在PBT/PP相界面分布的稳定性。退火处理对复合材料的微观结构影响复杂,CNTs网络分布更均匀,POE-g-GMA相连续度提高,但相粗化导致POE-g-GMA连续层厚度增加,以上因素综合作用使复合材料的体积电阻率降低。