大分子反应原位增容hdpepc共混体系的结构与性能

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1、四川大学硕士学位论文大分子反应原位增容HDPE／PC共混体系的结构与性能摘要材料加工工程专业研究生廖永霞指导教师杨鸣波教授HDPE／PC为典型的热力学不相容体系，因此增容改性就成为研究HDPE／PC共混合金的重要问题。本文通过双螺杆反应挤出熔融加工过程，促使乙烯．醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯．丙烯酸共聚物(EAA)侧基上的官能团与PC组分主链上的酯基在催化剂氧化二丁基锡(DBT0)的作用下发生酯交换或酸．酯交换反应，在共混体系界面原位生成接枝或共交联的PC．EVA、PC．EAA共聚物，作为H13PE，Pc共混

2、体系的增容剂，从而达到原位增加HDPE／PC共混体系相容性的目的。为了实现原位生成大分子增容剂的目标，研究了EVA、EAR侧基与PC酯基的大分子反应。采用哈克转矩流变仪的混合器作反应釜，索氏抽提器分离产物，通过对不同组成及催化剂用量的PC／EVA、PC／EAA共混体系的红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(0PC)、差示扫描量热(DSC)等的分析得知，PC与EVA、EAA在催化剂DBTO的作用下，在一定温度条件下会发生酯交换反应，生成PC．EVA、PC．EAA接枝共聚物，或进一步反应形成共

3、交联共聚物。EVA与PC之间主簧以生成PC-EVA接枝共聚物为主，而EAA与Pc之间首先生成的PC-g-EAA会迸一步接枝到EAA上形成EAA-g-PC．g．EAA共交联共聚物，且随反应时间的增加和催化剂用量的增大更易生成共交联共聚物。但混合时间过长，体系的断链反应会加剧，生成产物不稳定。相同条件下EAA的反应时间比EVA短。在考察了Pc与EVA和EAA的大分子反应之后，研究了反应挤出原位增容HDPE／PC共混体系的形态结构和力学性能。实验采用双螺杆挤出机作为反应设大分子反应原位增容HDPE／PC托混体系的结构与

4、性能备，考察了HDPE／PC体系在加入第三组分EAA以及有机金属催化剂DBTO后的微观形态和力学性能的变化。分别用内比法和外比法分析了不同EAA用量对HDPE／PC共混体系的影响，同时比较了一步法加工和二步法加工的优劣。结果表明，EAA3990的加入能有效改善HDPE／PC共混体系的相容性，改善体系分散状态，提高界面粘结强度；]phr的催化剂用量就能对共混体系的形态产生明显的影响。尤其是二步法加工对大分子反应的强化作用，致使在仅加入了5份EAA和1份DBTO的HDPE／PC80／20的共混体系中HDPE和PC两相

5、界面作用力大大增强，相界面模糊，局部区域断裂破坏时呈现出从PC粒子中部断裂的特殊形态。但二步法加工的共混体系，其力学性能并没有得到极大的提高，相反一步法加工的产物，在固定PC含量20％的时候，EAA的加入有效地增加了体系的延性，提高了断裂伸长率，但降低了共混体系的强度；PC含量30％时，EAA的加入强化了共混体系的应力硬化现象。HDPE／PC／EAA／DBTO39／30／30／l体系断裂时的拉伸强度达到最大值30．15MPa，超过了未加EAA和催化剂的体系，其缺口冲击强度也达到29．85KJ／m2，比PE／PC7

6、0／30增加了近一倍。最后，初步分析了二步法加工的共混体系结晶性能的变化，发现随EAA的引入，共混体系中HDPE的熔融热晗逐渐下降，结晶度降低，而DB-I’o催化的酯交换反应促使体系相容性增加，导致在加入l份的DBTO后，共混体系中HDPE的熔融热晗进一步下降。关键词：HDPE／PC共混体系反应性增容乙烯．醋酸乙烯酗共聚物(EVA)乙烯．丙烯酸共聚物(EAA)酯交换反应接枝共聚物四川大学硕士学位论文OnIn—SituCompatibilizationofHDPE／PCBlendsbyMacromolecularR

7、eactionandTheirStructure，MorphologyandProperties(Major：MaterialsProcessingEngineering)Postgraduate：YongxiaLiaoSupervisor：Prof．MingboYangAbstract：HDPEandPCarcknowntobeincompatiblepolymerpair,thereforehowtocompatibilizeandimprovethepropeaiesofHDPE／PCblendshaveb

8、ecometheimportantproblem．Inthispaper,ethylenevinylacetatecopolymer(EVA)andethyleneacrylicacidcopolymer(EAA)wereaddedintoHDPE／PCblendsthroughtwinscrewextrudef．Graftedorco—crosslinkedcopoly