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本论文采用两种热塑性弹性体乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PTW)和乙烯-辛烯共聚物(POE)以及两者并用作增韧剂,制得了综合性能优良的高抗冲PBT/PC共混物,对共混物的酯交换反应、形态结构、增韧机理和结晶行为进行了深入的研究。
首先研究了PBT/PC共混体系中的酯交换反应。针对PBT与PC简单共混物冲击强度低的缺点,本文用PTW或POE及两者并用的方法分别增韧PBT/PC共混物,研究了增韧剂用量及两种增韧剂并用配比对PBT/PC(50/50)共混物力学性能和耐热性能的影响。
本论文的主要创新之处:(1)发现PTW和POE两种弹性体并用增韧PC/PBT共混物,具有显著的协同效应,其缺口冲击强度和维卡耐热温度高于分别用一种弹性体增韧共混物的加和值,可制得综合性能优良的高抗冲PC/PBT共混物,可以进一步优化共混物韧性和刚性的平衡以及性能价格比。两种弹性体并用增韧的方法有望用于其它聚合物的增韧。
(2)系统研究了PTW、POE及两者并用增韧PC/PBT共混物的增韧机理,三种增韧共混物均可用临界基体层厚度作为脆—韧转变的判据,但不同增韧体系的临界基体层厚度不同,而与增韧弹性体的模量有关。说明Wu提出的逾渗模型增韧机理同样适用于聚合物共混物的弹性体增韧体系。根据对基体中弹性体的粒径分布测定,认为两种弹性体并用增韧具有协同效应的原因是在基体中存在两种平均粒径不同的粒子,大尺寸粒子能有效地诱发大量的裂纹,而小尺寸粒子则有利于终止裂纹的生长,从而起到协同作用。
(3)系统研究了PTW、POE及两者并用增韧PC/PBT共混物的等温和非等温结晶动力学。发现POE和PTW对PBT/PC共混物的结晶行为有不同的影响,POE表现出显著的异相成核作用,而PTW不具有异相成核作用,但两者均能提高结晶速率,两者并用在异相成核作用和提高结晶速率两方面均表现出协同作用。提出两种弹性体的不同影响与其反应性有关。