乳液互穿网络法丙烯酸酯类热塑性弹性体的合成.pdfVIP

2002全斌菇挣乎材辩工程应用骈讨会论文集 乳液互穿网络法丙烯酸酯类热塑性弹性体的合成 燕汉鹏，刘月文，蟊焱，李效嚣 北京化工大学材料科学与工程学院．教育部可控反应重点实验室，北京(100029) 乳液聚合法台成热塑性弹性体(TPE)是～项具有挑战意义的工作。QHolden【l】和L． Sperling等人【2】都对这种翻备热塑性弹槛律的方法寄予了很大的希望．乳液互穿聚台物网络 (LlPN)的方法是剃鼹多步种子乳渡聚合法，在基经交联7舶弹性体鼬弹子襞渡之中搬A 新的嬲性聚合物的单体。由于种子乳液中乳化剂的浓度相当低．因此新的单体不能形成新的 乳粒，而楚全部渗透到种子乳粒之中，并在这里引发聚合．M．Narkis、M．Silverstein[3，4似 徽交联聚弼烯酸乙穗(xPEA)或黎嚣烯酸丁酪(XPBA)静毳液为静予，戳含徽餐交磁帮豹 苯乙烯为第二单体，制各T具有互穿网络结构的复含乳溉(xPEA／xpSt、xPBA／xPSt)。槎鞑 扯断伸长率在300％时，扯断强度达到2MPa。 (a) ∞ 辫1，xPEA／xPSAn体系巍粒(a)翔TPE材辩静冷冻切片的TEM照片。试样经过西 氧化钉染色处理。 篓 。 基 羹 鬈 球孛碱珧用量(钳c) 黼中DvB用量(‰) (a) fb) 图2(a)PEA种予中以及(b)第二聚合物中交联剂用量的对控伸黻的影响 我粕翻蠲多多种予乳灌聚台法t在交联了的：(PEA种子乳液中加入25％(wt)第=单 体；St或St与丙稀雕(An)的笱摩皋{瞧镌舔An)，其中毳诧麴激鑫为赴$箔‘瓣擎l疆 量)．得到如图1(a)所示的具有互穿网络结拘的复合乳液。凝聚、洗涤、干燥以后t在双 辊混炼机上在高温下混炼．并在13吨的压力下，在150C下模压成型·xPEA／xPSt体系试样 的力学性能达到扯断强度6．8MPa，380％扯断伸长率．30％永久变形·xPEA／xPSAn体系试 !!垫堕全曼苎坌王盟璺三堡堡星曼塑室丝茎墨一 样的力学扯断强度达到11．8MPa．400％的扯断伸长率，此时永久变形仅为35％·冷冻切片 之后，用TEM观察了这种TPE材料的内部结构，如图I(b)所示．乳粒和TPE材料的中 塑性相微相(Domain)的平均几何尺寸有很的差距，后者大约是前者的3倍以上．因此材 料的物理交联来自于不同乳粒或乳粒碎片之间微相的再结合。参与这种再结合的微相的比例 越大，TPE材料的力学性能越优秀．种子乳液的交联程度是微相之间的再结合的控制因素， 过低的交联度下，材料的强度根低．随着交联程度的增加．材料的强度也在增加，但是当交 联剂(lEGDA)用量达到0．3％wt时，TPE 材料的强度性能达到最大值，交联剂用量继 续增加时．材料的力学性能开始下降，如图 重 2所示．随着交联剂用量的增加，种子乳液 v 谜 聚合物的网络的致密度增加，达到一定程度 唾 差 后，开始阻碍塑性相聚台物链段或片断从网 曩 蔷 络中的自由伸出，因此阻碍了新的徽相的生 基 成，因此材料的力学性能反而下降．热塑性 弹性体的重要优势就是其可重复加工、重复