SBS与SBS%2fCPE共混物的熔融流变行为研究.pdfVIP

1999年 流变学进展 华中理I大学出版社 11月 Advances iⅡRheology !!型型!!!：!!!竺 316 SBS和SBS／CPE共混物的熔融流变行为的研究 曾繁涤 谈晓红 谢理 陈芳 单中理工太学化学杀 武汪430074 摘要本文研究了SBS和sBs／cPE共混物件系的熔融流变行为，发现在这些体系中有两个转 变温度．这两个温度与SBS的嵌段结构有关，应用Arrheniu3公式求得了各温度区域的流动括化 能。由剪切速率和剪切应力的关系曲线判断，该体系系但塑性流体． 关t词 熔融流变行为，sBs，sBs／cPE共混物，转变强度．假塑性流体 1．引 言 sBs是苯乙烯一丁二烯一苯乙烯三嵌段共聚物，它是一种性能优良的热塑性弹性体，广泛应 用在热融胶粘剂的制造等领域。由于SBS是非极性的聚合绚，因此在对极性聚合物的粘接时， 性能还不十分理想。采用和极性化合物共混可以改进它对极性聚合物和投性材料的粘接性能， cPE是氯化聚乙烯的简称，它是一种极性聚台物，它和sBs共混后，共混物对极性材料有很好 的粘接性能。因此研究这两类聚合物的熔融流变行为，对开发性能优良的热融牯接剂有十分重 要的意义。我们研究了sBs和SBs／CPE共棍物体系的流变行为，发现这两种体系中存在两个 转变温度，采用Arrhenius公式计算了各个温度区域的热融流动活化能，并从剪切速率和剪切 应力的关系曲线判断，该体系为假塑性流体。 2．试验方法 sBs和CPE分别采用岳阳化工总厂和安徽芜湖化工厂生产的产品，在基体树脂中加入增 粘剂，粘度控制剂等助剂，用NnJ型测定体系的不同温度和剪切速率下的热融粘度和剪切应 力。共混物采用热融共混方法制备。 3．结果与讨论 3．1 sBs和sBs／cPE共混体系的热融粘度 图1给出了SBS和SBS／CPE共混体系的温度和热融粘度的关系，由圈1可以看出：SBS 和sBs／cPE共混体系的温度一粘度曲线中都有两个转折点，根据Andrade公式： 甲一Aexp(E／R丁) 我们计算出两个体系的各个温度区域的热融流动活化能，这些结果表示于表1中。 ·224· 寰l sBs和sBs／I口E共漉体系的熔融转变疆度和嬉融藏动活化能 转变显度／℃ 熔融藏动活化蕾E／kJ／md T】 T± 低沮区 中混区 高沮区 SBS 150 189 16．4 65．7 ZO．2 SBS，CPE 158 192 1．7 21．4 60．5 (1门’，／(×10一，K一1) 图1 SBS和SBS／CPE共挺体系的温度和粘度关系田2 SBS分子结构示意朗 从图1和表1中可以看出：这两种体系出现两个转折温度很可能是由于SBS的嵌段结构 所至，当其sBs受热时，首先是聚苯乙烯链段凝聚的破坏，当聚苯乙烯链段的凝聚全部破坏 后，聚丁二烯链段才解缠结，最后整个分子链开始流动，可参看SBS结构示意图图2．图2中方 框表示聚苯乙烯链段，曲线表示聚丁二烯链段．这个结果和日本著名科学家T．Hata先生在 1984年提出的设想完全一致【1]。即sBs熔融时，首先是由聚苯乙烯链段凝聚的檄区先发生破 坏，而后是聚丁二烯链段解缠结，最后是整个分子链发生流动，CPE的加入使两个转折温度向 高温方向移动，在中低温区的流动括化能降低，而高温区的流动括化能增加这是由于CPE的 熔点比SBs高，因此CPE的加入使体系的转变温度增加。流动活化能的变化原因可能是由于 聚苯乙烯链段具有和聚苯乙烯聚合物相似的流动活化能(约90kJ／m01)，而CPE和聚乙烯的 熔融流动活化能(约30kJ／m01)n1相近，在中低温区 域，由于加入的CPE的熔融流动活化能较低，因而体 系的熔融流动括化能降低，这～现象还有待进一