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1、·92·塑 料 工 业1997年塑料助剂脆性塑料PS对PVC的增韧与配混王建民① 侯斌 李凤岭 常旭升 延燕(齐鲁石化公司树脂加工应用研究所,淄博255400) 研究了脆性塑料PS及PSöPMMA(核-壳型粒子)对PVC基体的增韧。讨论了基体韧性、分散相含量、相界面的影响。结果表明,(1)PS能提高未增韧PVC体系的冲击强度,但导致屈服应力下降;(2)冲击强度随PS含量的改变有一极大值,提示与弹性体改性有不同的增韧机理;(3)对PVC基体进行预增韧能显著提高PS的增韧作用,但未改变增韧机理;(4)分散相与基体界
2、面作用力对整个复合体系的性能影响很大,但对冲击强度来说,并非相间作用力越大越好;(5)空穴的存在表明,在脆性塑料增韧体系中,并不一定都如Korauchi提出的“冷拉机理”,有可能存在“空穴增韧”机理。关键词:聚氯乙烯 聚苯乙烯 增韧〔1〕 自1984年Kurauchi和Ohta首次明确提出,脆性能测试性塑料分散于具有一定韧性的基体中能进一步提高混1.3PSöPMMA核壳粒子的制备合体系的冲击强度后,引起众人极大关注并随之进行在带有搅拌器、温度计、冷凝器、氮气保护装置的〔2〕〔3〕了更为广泛的研究。Inoue、K
3、1Koo、藤田佑二、An2反应釜内加入精馏过的St单体、乳化剂、引发剂等,乳〔4〕gola等重复并扩展了Kurauchi的工作,采用不同的液聚合得PS粒子,接枝PMMA壳层,得到以PS为方法研究了一系列新体系,确认了用脆性塑料和准韧核,PMMA为壳的核ö壳型粒子(PSöPMMA),碳乳、性塑料可构成新型增韧塑料,且这一路线具有一定的过滤、洗涤,产品在透射电镜下可见外观呈规则园球普遍性。国内学者也进行了一些研究,对PVC体系有状,平均粒径为0.3Lm。一些报道,但大多是先用弹性体进行预增韧的PVC体1.4 样品制备
4、〔5～7〕系。本文研究了脆性塑料PS对单纯PVC体系的PVC100份,甲基锡3份,内润滑剂1.5份,外润滑增韧,讨论了基体韧性、分散相含量、相界面的影响。剂0.5份及其它改性剂高速共混,开炼,模压成片,制成1 实验部分所需样条。为确保测试温度,用塑料薄膜包扎样条,置1.1 主要仪器及原材料恒温水浴中恒温14h,测试。H-7000型扫描(SEM)及透射(TEM)电镜,日本1.5 测试及标准日立公司制;BI-DCP型粒径及粒径分布测定仪,美1.5.1 扫描电镜(SEM)观察国BROOKHAVEN公司制;UJ-4型摆锤
5、冲击强度测样品在液氮中脆断,镀金,进行SEM观察。定仪,承德试验机厂制;AG-5000A型万能材料试验1.5.2 拉伸性能测试机,日本岛津公司制;6490ö000型仿型机,意大利V型样条,拉伸速度为10mmömin,环境温度CEAST公司制。23℃。苯乙烯(St)、化学纯,上海试剂采购供应站;甲基1.5.3 冲击强度(Izod)测定丙烯酸甲酯(MMA)化学纯,上海试剂采购供应站;聚按ASTMD256测定,试样长63.5mm,厚度12.7氯乙烯(PVC),S-1000,齐鲁石化公司产;甲基锡TMmm,宽为3～4mm
6、,缺口角度45℃。缺口处试样剩余厚-181-FS,美国莫顿公司产;内润滑剂G-16,潍坊度10.16mm,除特殊说明外,环境温度23℃。化工厂产;外润滑剂G-74,青岛红星化工厂产。2 结果与讨论1.2 实验流程2.1 分散相含量的影响〔核ö壳〕型粒子图1给出了PS改性PVC体系(PVCöPS)的力学PVC→干混→塑炼→压片→制样→性能和分散相含量的关系。可以看出,改性体系的屈服改性剂、助剂①作者简介:王建民 男 1950年9月出生,1975年毕业于中国科技大学,后就读于浙江大学,获硕士学位。现任齐鲁石化树脂研究
7、所总工程师。主要从事塑料加工改性研究及开发,获各类科技奖十余次,专利2项,发表论文数十篇,近期发表涉及有机刚性粒子增韧论文6篇。第六期塑 料 工 业·93·应力(Ry)、断裂伸长率(Eb)以及拉伸能量吸收(Ed)均随PS含量的增加呈下降趋势,而悬臂梁缺口冲击强度(IS)却随PS含量的增加存有一极大值,当PS含量超过4份时,改性体系的冲击强度超过纯PVC体系。PS含量为10份左右时体系冲击强度最高。PS改性PVC体系的悬臂梁缺口冲击强度随改性剂含量的变化存在一极大值,此现象与弹性体改性体系的悬臂梁缺口冲击强度随弹性
8、体含量的增加存在一脆ö韧转变图2 基体韧性对改性体系冲击强度的影响(23℃)的性质不同。这一事实预示,脆性聚合物增韧体系与弹1-PVCöPS;2-(PVC+CPE)öPS性体增韧体系存在不同的增韧机理。Fig2EffectsofmatrixtoughnessonimpactstrengthofmodifiedPVCcompounds(at23℃)由于PS与PVC的相容性较
