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本文通过反应挤出的方法制备了以聚乙烯(LLDPE)为核,官能化低分子量聚丁二烯(MLPB)为壳的核壳增韧剂(LLDPEg),并与PA6共混制备了PA6/LLDPEg合金。运用FTIR、SEM、TEM、旋转流变仪等手段,研究了影响MLPB接枝效率与接枝率的因素,PA6/LLDPEg合金的形态结构和流变、机械性能,并探讨了核-壳粒子增韧PA6的机理。主要研究内容及结果如下:
⑴MLPB能够成功地接枝到LLPE主链上面,并且随着MLPB加入量的增加,接枝效率和接枝率都逐渐增加。
⑵当增韧剂含量达到20%和30%时,PA6/LLDPEg体系的粘度明显提高,这有利于分散相的剪切分散。
⑶当增韧剂含量一定时,随着增韧剂中MLPB含量的增加,分散相粒子直径径逐渐减小,并趋向于一个定值。
⑷PA6/LLDPEg合金中可以观察到以LLDPE为核,MLPB为壳的核-壳结构。
⑸当PA6/LLDPEg合金中MLPB的净含量不超过3%时,体系的冲击强度可以达到纯PA6的30倍(118kJ/m2)。与PA6/POE-g-MAH体系相比,当增韧剂含量相等时,PA6/LLDPEg体系的冲击强度和拉伸强度都更高。
⑹PA6/LLDPEg体系在分散相粒径大于0.3μm时就发生了脆韧转变,所以S.W理论不能预测该核壳增韧体系的脆韧转变。这说明在预测该核.壳增韧体系的脆韧转变时,不能只考虑基体树脂的性质而忽略分散相粒子的性质。
⑺核-壳增韧剂的增韧机理是:在快速形变中,模量很低的壳层MLPB橡胶,会率先被拉伸而发生形变,在分散相粒子和基体树脂之间形成空洞,有效的将平面应变状态改变为平面应力状态,从而最终达到引起基体屈服的目的。同时,存在于分散相粒子和基体树脂之间的纤维状结构仍然可以承载一定的外力作用,使得增韧体系的拉伸强度明显提高。