高强高韧PPO/PA6合金的力学性能—亚微相态—群子参数之间关系的研究

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高分子材料的高性能化是高分子材料科学与工程近年来发展的主要方向。为了研制高韧性高强度的PPO/PA6共混合金材料,本文通过双螺杆反应挤出工艺制备了一系列增强增韧的PPO/PA6合金,研究了这些合金的力学性能、流变性能及亚微相态,总结了组成—结构—性能之间关系,获得了多种高强高韧PPO/PA6合金,并在群子理论的基础上,建立了力学性能与群子参数之间的关系。 本文采用熔融接枝法在少量引发剂存在的条件下制备了三元乙丙橡胶接枝马来酸酐的产物(EPDM-g-MAH)、乙烯-1-辛烯共聚物(POE)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的接枝产物(POE-g-GMA)以及POE-g-MAH三种带有反应官能团的增韧剂,并分别用来对马来酸酐增容的PPO/PA6体系进行增韧,通过对各种共混体系的力学性能和相态的系统考察,结果表明:EPDM-g-MAH对PPO/PA6合金的增韧效果最好,POE-g-MAH的增韧效果也很好但略低于前者,POE-g-GMA虽能提高合金的韧性,但效果不如前两种。通过相态的考察发现,EPDM-g-MAH在基体中呈长条状分散,这种结构对增韧最为有利,而POE-g-GMA的GMA与PA6的氨基反应太强烈,POE-g-GMA几乎全部分散在PA6相中,所以增韧效果不明显。增韧效果除与增韧剂的种类和用量有关之外,还与马来酸酐的接枝率有关,既不能太低也不能太高。 弹性体的加入使合金的冲击强度大幅度提高,当弹性体用量为15%时,合金的冲击强度可达到500J/M以上,但会引起拉伸强度的下降,为了提高合金的拉伸强度,本文又分别采用玻纤、无机填料、高强度的纳米粘土复合PA6对合金进行增强,结果表明:纳米粘土复合PA6能够有效地提高合金的屈服强度和加工性能,但用量不能太高,当用量超过20%后,强度不在增加,而且由于纳米粘土复合PA6的加入会破坏增韧剂SEBS-g-MAH在PPO基体中网状结构,造成合金的冲击强度下降,所以,当纳米粘土复合PA6用量在15%—20%时,合金的强度达到60MPa,冲击韧性达到500J/M以上;无机填料的直接加入,往往会引起冲击强度的大幅度下降,本文以EPDM、滑石粉、MAH、加工助剂等为原料制备了具有软壳硬核结构的PPO/PA6合金的增韧母粒,当加入量为15%左右时,冲击强度达到600J/M,而且拉伸强度高于使用纯EPDM-g-MAH的体系;玻纤也是合金
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