pa6 pp sebs 1901共混物的相容性研究

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1、PA6/PP/SEBS1901共混物的相容性研究尼龙6（PA6）是大品种工程塑料，是一种强极性的结晶性聚合物，具有优良的力学性能、耐磨性、自润滑性、耐腐蚀性和较好的成型加工性，但其强极性的特点使其吸水率大，尺寸稳定性和电性能较差。聚丙烯（PP）是一种应用广泛的大品种通用塑料，具有良好的拉伸等力学性能、突出的耐应力开裂性和耐磨性，但存在成型收缩率大、低温易脆裂、热变形温度不高等缺点。将PA6和PP共混制成PA6/PP共混物能克服PA6及PP固有的缺点，性能上取长补短。目前有关PA6/PP共混物的研究非常活跃，但是PA6和PP的极性相差很大，直接共混力学性能极差，几乎没有实用价值。目前解决

2、二者相容性的方法是加入带反应性官能团的增容剂，使增容剂在与PA、PP共混过程中就地生成具有增容作用的共聚物，实现PA6与PP的相容性共混。近年来PA6/PP共混物的研究主要集中在增容剂研究上。目前研究的增容剂主要有三类：一类为橡胶与极性单体的接枝共聚物；一类为PP或其它树脂与极性单体的接枝共聚物；另一类为（苯乙烯／马来酸酐）无规共聚物。   笔者采用马来酸酐接枝（氢化苯乙烯／丁二烯／苯乙烯）共聚物（SEBS1901）作为增容剂，系统研究了不同增容剂用量及不同PA6与PP配比对PA6/PP/SEBS1901共混体系相容性、力学性能、相形态的影响及其变化规律。1实验部分1.1原材料   P

3、P：H-T-022，中国石油前郭石化公司；   PA6：黑龙江尼龙厂；   SEBS1901：FG1901X，（也称SEBS-g-MAH，成分为马来酸酐接枝的SEBS，生产厂家为美国科腾KratonPolymers公司）。1.2主要仪器及设备   转矩流变仪：HAAKE-RC90型，德国哈克公司；   平板硫化机：HD-15型，上海橡胶机械厂；   透射电子显微镜（TEM）：JEM-2000EX型，日本日立公司；   扫描电子显微镜（SEM）JSM-5600型，日本电子公司；   冲击试验机：AJU-22型，承德试验机总厂。1.3试样制备   将原料在真空干燥器中于60℃烘干24h，备

4、用。将PA6、PP、SEBS1901分别按不同质量比在转矩流变仪中于温度240℃、转速40r/min下混合，然后在平板硫化机上用12mmx60mmx3mm模板压制成片材，分别裁切成标准试样。按同法制得PA6/PP试样。1.45性能测试   （1）流变性能   分别将不同配比的PA6、PP和SEBS1901加入到转矩流变仪中在温度240℃、转速40r/min下混合，考察共混物的扭矩随时间的变化。   （2）TEM测试   将样品用质量分数2%的磷钨酸水溶液浸泡12h染色，用去离子水漂洗后在空气中干燥。然后在-100℃下用超薄切片机制备厚度约50nm的试样，用TEM观察并拍照。   （3）

5、SEM测试   分别将PA6/PP(80/20)共混物和PA6/PP/SEBS1901(80/20/20)共混物冲击试样室温下脆断，经真空镀金处理后，用SEM观察并拍照。   （4）力学性能测试   缺口冲击强度按ASTMD256-92测试，每次取5个试样，在23℃测试，取平均值。2结果与讨论2.1SEBS1901用量对共混物流变性能的影响   图1给出了PA6/PP(80/20）共混物及其加入不同份数SEBS1901的共混物的扭矩随时间的变化曲线。由图1可以看出，加入增容剂后共混物的扭矩明显提高，而且随着增容剂用量的增加，其扭矩值也逐渐上升。体系粘度的上升说明形成了接枝共聚物，也说明

6、SEBS-aMAH中的酸酐基团能与PA6末端的氨基发生化学反应而生成PA6-SEBS接枝共聚物。许多研究者都证实了这一反应的发生。2.2SEBS1901用量对共混物相形态的影响   图2为含有20份SEBS1901的不同PA6与PP配比的PA6/PP/SEBE-g-MAH共混物的TEM照片。由图2可以看出，随着PA6含量的增加，PA6/PP/SEBS19015共混物的相形态从PP为连续相转变为一个共连续相，继而发生相转变为PA6呈连续相。当PA6为连续相时，PP粒子分散得较为均匀且粒子尺寸较小。5   图3是PA6/PP(80/20）共混物及分别加入10份、20份SEBS1901的PA

7、6/PP/SEBS1901共混物的TEM照片。图3中黑色部分为被磷钨酸染色的PA6相，白色部分为未被染色的PP相和SEBS相。由图3可以看出，未加入增容剂的PA6/PP共混物中两相界面清晰，粒子尺寸很大。这说明PA6与PP的相容性很差。随着增容剂用量的增加，PP粒子尺寸逐渐减小，且分散变得更均匀，两相界面变得模糊。这说明SEBS1901中的酸酐基团与PA6末端的氨基发生了化学反应而形成了接枝共聚物，从而降低了两相间的界面张力，促进了分散相在连续