PBT功能改性.pptVIP

Company Logo 核壳可控结构聚合物的制备及其对PBT增韧改性的研究 2013年6月7日 河北工业大学 主要内容 研究背景 实验设计 分析讨论 结论 河北工业大学 研究背景 PBT:聚对苯二甲酸丁二醇酯 优良性能：结晶度高、耐候性佳、机械强度高、尺寸稳定性好等 PBT树脂广泛的应用于汽车、电子、电器等行业 性能缺点：室温下冲击强度低、缺口敏感性大、韧性不足 因此，改善PBT性能、实现高性能化、拓宽应用领域成为研究的热点。 研究背景 核壳结构改性剂： 粒径大小，化学结构及组成可以预先控制，且加工过程中分散性好，不受混合的影响，得到广泛应用。 但通常情况核壳结构改性剂与基体树脂的相容性差，改性效果不佳。 本文采用分步聚合法制备聚丙烯酸酯类核壳结构改性剂，并壳层共聚接枝功能单体MAA，以提高两相相容性，从而提高增韧效果。 河北工业大学 ?即功能化核壳结构改性剂增韧PBT 河北工业大学 实验设计 种子乳液 聚合方法 功能化核壳型共聚物 Poly(BA/MMA-co-MAA) 简称PBMMA 氧化还原 引发体系 河北工业大学 实验设计 种子乳液 聚合 乳胶粒子 性能测试 共混加工 实验 共混材料 性能测试 实验过程 实验设计 河北工业大学 PBT 增韧机理 实验设计 实验一 将功能单体MAA的用量作为变量因素设计系列实验，如表1 实验二 基于实验一，固定功能单体量，改变PBT与橡胶相混合质量比的系列实验，如表2 河北工业大学 序号 1 2 3 4 5 6 7 配比m1/m2 95/5 90/10 85/15 80/20 75/25 70/30 65/35 序号 1 2 3 4 5 6 7 MAA (g) 0 0.4 1.2 2.0 2.8 3.6 4.0 表1 表2 河北工业大学 分析讨论 乳液聚合阶段单体转化率 单体瞬时转化率较高，最终总转化率超过了96%，说明整个乳液聚合过程稳定且高效。 MAA2.0g时单体瞬时转化率及总转化率 MAA3.6g时单体瞬时转化率及总转化率 分析讨论 河北工业大学 乳胶粒子粒径及分布指数 MAA3.6g时的理论粒径和实测粒径 MAA3.6g时粒径分布指数 理论粒径与实测粒径拟合度很高，分布指数PDI在0.05左右，说明反应过程没有二次成核现象出现，显示出很好的粒径可控性。 分析讨论 河北工业大学 乳胶粒子形貌 核壳结构明显，粒子大小基本相等，分布均匀 分析讨论 河北工业大学 红外吸收光谱分析 3443.4cm-1处吸收峰是-OH的特征吸收峰，1731cm-1处的吸收峰是羰基振动吸收峰，这表明MAA已经成功接枝到乳胶粒上。 分析讨论 河北工业大学 实验一不同功能单体用量对共混材料力学性能的影响 当MAA加入量为3.6g时，材料的缺口冲击强度最大，较纯PBT提高3.2倍，同时断裂伸长率也是最大，而拉伸强度下降不多。 分析讨论 河北工业大学 材料断面SEM照片 纯PBT缺口断面 MAA3.6时缺口断面 核壳结构改性剂的加入，使得周围基体的应力状态得到缓解，基体比较容易发生形变，应力屈服区域加大，材料塑性提高。 分析讨论 河北工业大学 实验二 PBT/橡胶相不同混合质量比对共混材料力学性能的影响 共混材料的缺口冲击强度随着改性剂加入量的增加而增加，但是拉伸强度同样下降很快，当PBT与橡胶相混合质量比为80/20时，共混材料的物理性能最好。 分析讨论 河北工业大学 SEM对缺口冲击断面的表征 90/10缺口断面SEM照片 80/20缺口断面SEM照片 材料断裂时发生了明显的塑性流动，表明基体材料在断裂时发生了剪切屈服，有效的吸收了断裂能，提高了材料的缺口冲击强度。 河北工业大学 结论 1 采用种子乳液聚合的方法准确得到了核壳结构橡胶粒子，并成功对PBT工程材料改性； 2 共混材料的力学性能随改性剂加入而得到显著提高，当功能单体MAA3.6g混合比80/20时，材料的缺口冲击强度达到最大，并具有较高的拉伸强度和断裂伸长率 3 在共混体系中，乳胶粒子在基体中均匀、稳定分散，成为应力集中点，并有效引发基体发生剪切屈服，同时橡胶粒子的孔穴化引起剪切形变是主要的断裂机理。 Company Logo