聚苯乙烯基复合材料形态、结构与性能的研究

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1、聚苯乙烯基复合材料形态、结构与性能的研究试样的缺口冲击强度比纯聚苯乙烯提高了约11.6倍。POE在一定用量范围内对聚苯乙烯无增韧作用。虽然两种弹性体SBS,POE共用(质量比1:1)增韧聚苯乙烯试样的缺口冲击强度仍然低于同样弹性体含量下单用SBS增韧体系，但是其拉伸断裂功较高。例如弹性体用量为20份时，两者并用时分别是POE,SBS单用时的约10倍、1.77倍。我们提出了“相对应力差”因子，把冲击强度和拉伸性能关联起来。把它用于POE,SBS以及两者共用增韧聚苯乙烯体系，结果表明“相对应力差”因子可以预示缺口冲击强度

2、的变化。SBS增韧聚苯乙烯体系的玻璃化转变温度(To高于分散相SBS以及基体PS的相对应的Tg。基于此我们提出聚苯乙烯分子链端进入了SBS微区的模型。3.制备了马来酸配接枝SBS。研究了SBS、改性SBS含量一定时(20份)，纳米碳酸钙用量对聚苯乙烯/弹性体/填料三元共混物体系性能的影响。结果表明，纳米碳酸钙含量较高时(20份)，改性SBS增韧体系的缺口冲击强度比SBS增韧体系提高了约73%。电镜观测表明，改性SBS增韧体系中存在大量的弹性体相包裹纳米碳酸钙的复合粒子。这种在位形成的核壳粒子正是体系缺口冲击强度上升的

3、原因，这为高填充量复合材料的制备提供了一条新思路。弹性体/碳酸钙质量比为2:1时，随弹性体含量的增加，三元共混物体系的缺口冲击强度大幅度上升，而且高于相同弹性体用量(份)下SBS增韧体系。这意味着碳酸钙和弹性体具有协同增韧聚苯乙烯效应。4.加入助剂有助于进一步提高聚苯乙烯/弹性体/填料三元共混物的冲击强度，而且碳酸钙含量较高时助剂的作用越明显。例如当纳米碳酸钙和SBS分别为10份、20份时，加入助剂使三元共混物体系的缺口冲击强度提高了约46%;当它们分别为30份、20份时，加入助剂使体系的缺口冲击强度提高了约73%。

4、当两种弹性体SBS,EPDM配比为1:1,弹性体、碳酸钙配比为2:3时，聚苯乙烯/弹性体/填料三元共混物体系的缺口冲击强度比单用SBS增韧体系提高了约66%.5.结构决定性能，增韧聚合物材料的结构改变必然会以不同的方式在性能上表现出来。PS/SBS,PS/SBS/CaC03的脆韧转变以不同的方式表现了出来，为了和一般意义的脆韧转变区分开来，我们称之为“完全脆韧转变”。这有两方面的含义:其一，从多方面同时发现了相互关联的转变现象;其二，体系的脆韧转变和从PS到HIPS的一般意义上的转变不同，体系转变后的冲四川大学博士学

5、位论文击强度远高于HIPS(比HIPS的缺口冲击强度(19.1kJ/m2)，高出约123%)，趋于增韧PS的极限。6.SBS可以进一步提高HIPS的冲击强度，例如加入约23wt%SBS使体系的缺口冲击强度提高了1.42倍。POE因为和HIPS相容性较差，所以无增韧作用。加入一定量微米碳酸钙对SBS增韧HIPS体系的缺口冲击强度的影响较弱，而对POE体系影响显著。例如当POE为10份时，加入10份的微米碳酸钙使体系的缺口冲击强度提高了约58%.关键词:聚苯乙烯，SBS>POE，碳酸钙，包裹结构，核壳粒子，增韧，脆韧转变

6、，纳米无机粒子，H工PS，增强，形态，弹性体聚苯乙烯基复合材料形态、结构与性能的研究Studyonmorphologies,structuresandpropertiesofPolystyreneCompositesMajor:MaterialsProcessingEngineeringPostgraduate:YuanShaoyanSupervisor:Pro.HuangRuiPreparationofpolymercompositesbyblendingapolymerwithanelastomerorfille

7、risoneoftheimportantmethodstorealizehighperformanceofpolymermaterials.ItisfeasibleinPlasticsIndustrybecauseoflowcostandshortperiodofdevelopment.Deepinvestigationandanalysisonhighperformance,applicationandtheoryofPolystyrenecompositeswerecarriedout.Alotofvaluabl

8、einformationwasobtainedthatcanbeusedfordevelopmentofPolystyrenecomposites.Themainworksandconclusionswerelistedasfollowing:ICalciumcarbonateinmicrometer,glassbeadsandtalcaret