增韧pbtpc共混物结构与性能的研究

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1、上海交通大学博士学位论文增韧聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚碳酸酯共混物结构与性能的研究摘要聚碳酸酯(PC)与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的共混物具有优良的综合性能，但由于酯交换反应等原因，简单使两者共混其抗冲性能和耐热性能很差，必须对其进行增韧改性并控制酯交换反应。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，对共混切的酯交换反应、形态结构、增韧机理和结晶行为进行了深入的研究。首先

2、研究了PBT／PC共混体系中的酯交换反应。采用亚磷酸三苯酯(TPPi)和焦磷酸二氢二钠(DSDP)作酯交换反应抑制剂，考察了它们对PBT／PC共混物及PTW增韧PBT／PC共混物力学性能和维卡软化温度的影响，发现两者对PBT，PC共混物的力学性能影响不大，但大幅提高共混物的维卡软化温度，说明均具有较好的酯交换反应抑制效果；但在PTW增韧PBT／PC共混物中，TPPi虽能提高增韧共混物的维卡软化温度，但冲击强度显著下降，而DSDP无此缺点。对未加入和加入DSDP的PBT／PC共混物进行抽提分离，并对所得分离

3、物进行了红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)和广角x射线衍射(WAXD)分析，FT-IR试验表明，在加入DSDP的PBT／PC共混物中，酯交换反应的生成物PC-PBT嵌段和无规共聚物明显减少。DSC分析发现分离物中PC的玻璃化温度和PBT的熔融温度和结晶温度均明显向高温方向移动，而接近纯PC和PBT。WAXD分析表明加入DSDP后共混物中PBT在(oi1)和Ooo)面的衍射峰的强度明显增强。这些表明DSDP确实能有效抑制PBT／PC共混物的酯交换反应。研究PBT钛(PBT聚合用催化剂)含量对共混

4、物性能的影响表明，当PBT含钛量低时，PTW增韧PBT／PC共混物可以不加DSDP酯交换反应抑制剂，也具有较高的维卡软化温度。针对PBT与PC简单共混物冲击强度低的缺点，本文用P

5、1w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。PTW和POE能显著提高PBT／PC共混物的缺口冲击强度和维卡软化温度，适宜用量均为7份(PBT／PC为100份)。PTW和POE并用增韧具有显著的协同效应，增韧共混物的缺口冲击

6、强度和维卡软化温度大于两者单独增韧共混物的加和值，并用的最优配比为上海交通走学礴士擎鼹论文l，1，戴适宜用量与PC／PBT共混比有关，随熬混物中PBT含量的增高而增大，对配比为75／25、50／50和25175的PC／PBT共混物，并用增韧剂的遗窟用量相应为3、7和lO。采用PTW／POE并用增韧，可更好优化PBT／PC麸涡物韧性和刚性豹乎筑戳及性侩魄。共灏物豹滚变行为硬究袋骥，所有共混体系垮为镁塑性流俸。Pe撑转T，PTw共混鞠鹊袭蕊糖度大予PTW帮PBT／PC瀚表蕊柩发，说强PTw在熔融轶混中发生了化

7、学反应，导致表观粘度增大。POE增韧的PC／PBT共混物的表观粘度则在POE和PC／PBT表观粘度之间。对必混物的动态力学性能澳l试(DMTA)积形态分析表明，共瀹物为多楣体系，帮健在著蠲增颟裁熬缓会，PTW窥POE稳孩挚独懿耪态存巍。DMTA溺定共混物及其组分的玻璃化漱魔表明，PBT／PC装混物为部分相容体系，由富PBT相和富PC相组成，其两个玻璃化温度在PBT和PC的玻璃化温度之间。加入增韧剂的PBT／PC共混物具有三个玻璃化温度，从玻璃化温度的变化肴，PTw促进PBT秘PC鹣相容性，蕊POE则削弱弱

8、者的籀容性。鬻扫绉逛孑显豢镜(SEM)对不同璞韧裁矮量静三耱漤钢共混体系(PBT／PC／PTw、PBT／PC／POE和PBT／PC／PTW／POE)进行形态观测，并对图象进行统计分析。共混物中POE的平均粒径大于PTW的平均粒径。阁测得的增韧剂分散棚的平均粒径计算繁体层厚度。三种增期欺混体系的缺口}中游强度与基体层霉浚黪关系表明，缘存凌l臻：器基终层厚爱，楗辩在该处发生蕤一秘转交。这嚣明wu的逾渗模型增韧机建网样适用于PBT／PC菸混物的弹性体增翻体系。三秘增韧共混体系PBT／PC／PTW、PBT／PC／

9、POE和PBT，PC停Tw，PoE的临界基体层厚度分别为O．4Hm、o．551am和O．52I_tm。增韧弹性体的模量愈大，临界基体层厚度愈大。三秘增韧共混物中增镪剂颗粒尺寸的分帮均符合对数匿态分布。PTW和POE具有显著的协同增韧效果，可能与基体中存在两种平均粒径大小不同的粒子有关，当材料受到冲击外力时，大尺寸粒子能有效地诱发大量的裂纹，裂纹的产生和发展要消耗大量能量，小尺寸粒子则终止裂纹的生长，控制裂纹不致发展为破坏性的裂