聚苯硫醚聚丙烯原位微纤化共混物结构、形态与性能

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1、四Jlj大学硕士学位论文Y993773^聚苯硫醚／聚丙烯原位微纤化共混物结构、形态与性能摘要材料加工工程专业研究生权慧指导老师杨鸣波教授、李忠明教授本工作为国家自然科学基金项日(50103007)的子课题。通过“熔融挤出．热拉伸-淬冷”的方法制备了聚苯硫醚(PPS)，等规聚丙烯(iPP)原位微纤化共混物(MRB)，较为系统的研究了PPS／iPP微纤化共混物的形态、结晶性能、流变性能、力学性能及其影响因素。主要研究结果如下：1)本论文通过‘‘熔融挤出-热拉伸．淬冷”的方法成功制得PPS／iPP原位微纤化共混物，PP$在体系中形成较好的微纤形态，微纤的特性，例如微纤直径及其分布。主要

2、取决于共混物的组成和热拉伸比(HsR)；HSR一定(8．9)时，PPS含量增加，微纤最大直径变大，但其最小直径基本保持不变，即最小直径与PPS含量无关；PPS含量相同时，微纤化共混物中PPS微纤的直径与普通共混物中PPS粒子的直径相当，甚至大于粒子的直径，这是PPS微纤，粒子破裂和相互聚集相竞争的结果；PPS含量一定(15we／o)时，随着拉伸比的增加，微纤的最大直径先增大后减小，但其最小直径基本保持不变．2)对PPS／iPP原位微纤化共混物非等温结晶的研究发现：PPS／iPP原位微纤化共混物和普通共混物中，PPS微纤／粒子可作为册的异相成核剂，在非等温结晶过程中可提高iPP的起

3、始结晶温度，其中，PPS粒子对iPP的诱导作用相对PPS微纤更为显著；对于同一材料，随降温速率的增加，结晶峰变宽且向低温移动，起始结晶温度而、最大结晶速率温度瓦、最大结晶时间^。和半结晶时间fl忍均降低，但过冷度△瓦增加，这是由于较高的过冷度要求聚合物在较短的时间内完成结晶过程，然而结晶又引起更大的过冷度，此外，当试样快速冷却时iPP分子运动跟不上温度的变化；分别采用Ozawa方程和Jcziomy方程来C：：￡￡譬聚苯硫醚，聚丙烯原位微纤化共混物的结构、形卷与性能研究iPP、PPS／iPP普通共混物和微纤化共混物的非等温结晶动力学，发现两种方程均与实验结果吻合的很好，对于Ozaw

4、a方程来说，纯iPP的ln[-ln(1-x(r))1与lnR具有很好的线性关系，其相关系数均大于0．95，而对于PPs／iPP普通和原位微纤化共混物，二者也具有较好的线性关系，但低温区相对高温区线性更好。对于Jeziomy方程来说，所有曲线都由初始结晶区和二次结晶区两部分组成。3)对PPS／iPP原位微纤化共混物的等温结晶研究发现：PPS粒子和微纤均可作为异相成核剂，诱导iPP基体成核，缩短诱导时间，生成的晶核数较纯iPP多，且晶体生长速率加快，最终生成的晶体数目较多，尺寸相对较小；静态等温结晶时，PPS微纤只能诱导iPP基体生成球晶，这是由于PPS微纤表面成核点较少，不能在很短

5、时间内诱导生成大量的晶核，因而不能诱导横晶的生成；微纤化共混物在较低的温度下等温结晶时，与高温等温结晶相比较，诱导时间较短，生成的晶核数较多，晶体生长速率较快且最终生成的晶体尺寸也较小：在等温结晶过程中施加剪切，会改变诱导的晶核类型和最终生成的晶体形态，匀速剪切条件下，微纤化共混物有明显的纤维状晶核诱导生成，且最终生成纤维状或柱状晶体，而振荡剪切条件下，微纤化共混物只生成了球晶，iPP和普通共混物体系则生成了纤维状晶体，这是由于剪切条件下共混物体系的等温结晶过程存在两种作用，一是纤维的存在对iPP分子链取向有阻碍作用，另一方面剪切会使纤维与基体界面产生应力，从而降低基体的结晶位垒

6、；WAXD测试表明，在匀速剪切条件下，iPP和普通共混物体系均有B晶生成，但微纤化共混物体系中纤维的存在会抑制B晶生成；DSC测试结果显示三种材料在匀速剪切后其熔融温度均有提高，但普通共混物的熔融温度提高最显著。4)对PPSAPP原位微纤化共混物的流变性能研究发现：HSR一定时(HSR=8．9)，随着PPS含量的增加，微纤的数目增多，从而共混物体系的表观黏度增大，但微纤含量较少(s吼％)时，微纤化共混物的表观黏度与纯iPP相差不大；HSR对原位微纤化共混物体系的表观黏度影响较小，不同HSR的微纤化共混物其表观黏度相差不大，且与未拉伸的普通共混物相近。5)对PP$／iPP原位微纤化

7、共混物的力学性能研究发现：PPS／iPP原位微纤化共混物在PPS和iPP的熔融温度之间的温度(190。C)进行模压成型，成型后纤维形态可以保存下来；在各不同组成比条件下，微纤化共混物的拉伸强度和模量均高于普通共混物，微纤在共混物中起到了增强作用；对于PPS／iPP微纤Ⅱ四J}}大学硕士学位论文化共混物来说，其拉伸强度随PPS含量的增加而降低，但模量则随之增加；具有较高的HSR的微纤化共混物，其拉伸强度和模量也较高，即微纤的增强作用随HSR的增加而加强。关键词：聚苯硫醚(PPS)聚