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MBS核—壳粒子的结构设计

作　者: 祁晓雪
导　师: 周超
学　校: 长春工业大学
专　业: 材料学
关键词: 分子设计 MBS核壳结构改性剂内包容结构增韧
分类号: TQ330.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 16次
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内容摘要

采用橡胶对聚合物进行增韧,由于橡胶相的加入必然会导致共混物刚性的损失,以及加工性能及热挠变等性能的变差。因此,研究高效率的增韧剂一直是人们研究的重点。由于众多研究者将增韧剂的合成、聚合物性能及增韧机理的研究作为两个独立的课题,不能将增韧剂的特性与聚合物的性能有机的结合起来。因此,依据分子设计思想,通过结构的设计和控制,制备了不同特性的核壳结构增韧剂,将橡胶相特性与聚合物的增韧相联系,对如何提高增韧剂增韧效率具有重要的价值。本论文采用接枝乳液聚合方法,通过改变乳液聚合的引发体系及单体加入方式制备了具有不同结构特性的MBS核壳结构改性剂,并对聚氯乙烯进行增韧,考察MBS的内部结构对PVC/MBS共混体系性能的影响,结果表明：不同的内部结构导致了MBS玻璃化转变温度的不同,并且随MBS内包容的增加橡胶粒子有效体积分数增加从而使MBS的tanδmax值增加,但MBS的动态储能模量随MBS的内包容的增加而降低。对于PVC/MBS体系,MBS内部结构的不同影响其在PVC中的分散,具有较大内包容结构的MBS在PVC基体中出现轻微的凝聚现象。在力学性能方面MBS的内包容结构有利于对共混体系的增韧,随着MBS核中内包容结构的增加PVC/MBS共混物的脆韧转变温度向低温移动,但对PVC/MBS共混体系的屈服强度和模量影响很小。另外,在相同化学组成的MBS中,内部结构的不同影响PVC/MBS的透光率,PVC/MBS体系的透光率随MBS内包容结构的增加而降低。此外,本论文还设计合成了具有PS硬核的三层结构的PSBM核壳结构改性剂,与传统的两层MBS相比,三层结构的PSBM的增韧效率较高,将PSBM的结构与PVC/PSBM共混物的性能相联系,得出具有均匀的内包容结构的PSBM具有较高的冲击强度,而以AIBN为引发剂和经过预溶胀合成出的PSBM,由于其内包容物较大所以冲击强度较高。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-6
第一章文献综述  6-14
  1.1 引言  6
  1.2 核壳结构改性剂  6-11
    1.2.1 乳液聚合机理及核壳结构改性剂的制备  7-8
    1.2.2 核壳粒子的结构形态及其影响因素  8-11
  1.3 核壳结构改性剂对聚合物的增韧  11
    1.3.1 接枝特性对增韧的影响  11
    1.3.2 结构形态对增韧的影响  11
  1.4 聚氯乙烯的改性  11-13
  1.5 本论文的立题思想及研究方案  13-14
第二章不同结构的MBS粒子对PVC/MBS共混物性能的影响  14-27
  2.1 引言  14
  2.2 实验部分  14-18
    2.2.1 实验材料  14-15
    2.2.2 MBS接枝乳液聚合  15-16
    2.2.3 MBS乳胶粒子尺寸的测定  16
    2.2.4 MBS接枝率和接枝效率的测定  16-17
    2.2.5 PVC/MBS共混物的制备  17
    2.2.6 MBS粒子的动态力学分析  17
    2.2.7 PVC/MBS共混物的力学性能的测试  17-18
    2.2.8 PVC/MBS共混物的光学性能测试  18
    2.2.9 形态的观察  18
  2.3 结果与讨论  18-25
    2.3.1 MBS核壳粒子的特性  18-19
    2.3.2 MBS粒子的内部结构  19-20
    2.3.3 具有不同内包容结构的MBS的动态力学性能  20-22
    2.3.4 MBS粒子在PVC基体中的分散  22
    2.3.5 PVC/MBS共混物的力学性能  22-24
    2.3.6 PVC/MBS共混物的光学性能  24-25
  2.4 本章小结  25-27
第三章不同结构的PSBM核壳改性剂对PVC的增韧  27-36
  3.1 引言  27
  3.2 实验部分  27-29
    3.2.1 实验原料及配方  27-28
    3.2.2 PSB胶乳的合成  28
    3.2.3 PSBM核壳粒子的合成  28
    3.2.4 PSBM乳胶粒径及粒径分布的测试  28-29
    3.2.5 PVC/PSBM共混物的制备  29
    3.2.6 PVC/PSBM共混物力学性能的测试  29
    3.2.7 PVC/MBS共混物的光学性能测试  29
    3.2.8 形态的观察  29
  3.3 结构与讨论  29-35
    3.3.1 用不同的加料方式和引发剂制备的PSBM的特征  29-30
    3.3.2 PSBM粒子的内部结构  30-31
    3.3.3 PSBM的动态力学性能  31-32
    3.3.4 PSBM粒子在PVC基体中的分散  32-33
    3.3.5 不同内部结构的PSBM对PVC/PSBM共混体系的力学性能的影响  33-34
    3.3.6 不同的包容物结构对共混物光学性能的影响  34-35
  3.4 本章小结  35-36
第四章结论  36-37
致谢  37-38
参考文献  38-42
作者简介  42
攻读硕士期间研究成果  42-43

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