工程塑料的扩链及高性能化

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工程塑料对强度的求较高,而分子量是影响聚合物强度的重要因素。为方便加工,工程塑料用PET及PA6分子量一般都不高,且在加工过程中还会发生降解导致分子量进一步下降。PET及PA6共混能够综合二者的优异性能,但它们是热力学不相容体系,简单共混制备的合金的力学性能较差,因此需要提高它们的相容性。本文首先使用苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯低聚物(ADR)、二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯(MDI)、亚磷酸三苯酯(TPP)对PET和PA6进行了扩链反应,研究了加工工艺、扩链剂种类和用量对PET和PA6的力学性能和结晶性能的影响。研究结果表明,ADR对PET和PA6的扩链效果较佳,采用ADR扩链后的PET和PA6的拉伸强度提高,冲击强度变化不明显。扩链后的PET及PA6结晶性均下降。还制备了PET及PA6共混合金,研究了ADR用量对共混合金性能的影响。研究结果表明,ADR不仅能与PET和PA6发生扩链反应,还通过形成PET-co-PA6嵌段共聚物使PET和PA6的相容性增加;ADR在共混物中反应难易顺序为PET扩链反应>增容反应>PA6扩链反应;随着共混物中PA6含量的增加,共混物中生成的PET-co-PA6嵌段共聚物越来越多,增容效果也越好,共混物的缺口冲击强度增幅也越来越大。当PA6/PET为70/30,ADR用量为1.5phr时,共混物的缺口冲击强度由未添加ADR时的47.8J/m增加至123.9J/m,增幅159%;拉伸强度由未添加ADR时的56.5MPa降至54.7MPa,只降低了3%;与纯PA6(拉伸强度54.9MPa,缺口冲击强度101.3J/m)相比较,其缺口冲击强度提高了22%,拉伸强度基本保持不变。扫描电镜(SEM)和动态力学性能(DMA)分析表明,ADR的加入增加了PET和PA6两者的相容性;热分析(DSC)表明,ADR的加入降低了PET和PA6的结晶性。
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