PA6/PPO合金改性研究

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聚苯醚(PPO)与聚酰胺六(PA6)为两种应用极为广泛的工程材料,但纯PPO和PA6自身都存在着不可忽视的缺陷,使其在某些领域的应用受到很大限制。PA6/PPO合金为继PPO/PS后推出的聚苯醚第二代合金,优良的PA6/PPO合金可以达到优势互补的目的,使合金同时具备高韧性,优良的耐热性,耐溶剂性,以及易加工成型等优点,可大大扩大其应用领域。本文主要研究工作有:自制增容剂PPO-g-MAH,通过改变马来酸酐(MAH)和引发剂(DCP)的添加量制备出不同接枝率的PPO-g-MAH,并通过傅里叶红外光谱表征以及其他性能测定,分析不同接枝率增容剂的性能。结果表明:在FTIR图中1713 cm-1,1751 cm-1处可以看到清晰的酸酐吸收峰,表明MAH基团已成功接枝到聚苯醚上。在本实验条件下,MAH含量为1.6%左右,DPC含量0.05%时所制得的PPO-g-MAH接枝率为1.21%,熔融指数为15.1 g/10 min,此时增容剂接枝率较高且流动性较好。将PA6,PPO,不同接枝率的PPO-g-MAH以及其他助剂按照固定配比投入双螺杆挤出机中,制备增容PA6/PPO合金。探究增容剂接枝率的不同对合金增容效果的影响,并确定合适接枝率的PPO-g-MAH用于增容改性PA6/PPO合金。结果表明:在本实验中,接枝率为1.21%的PPO-g-MAH对合金的增容效果最为优良,此时合金的分散相分布均匀且粒径明显减小,两相粘结力增强,界面模糊。增容剂并不能直接影响合金韧性,但由于两相粘结力增加,使得合金缺口冲击强度增加,当添加接枝率为1.21%的PPO-g-MAH作为增容剂时,合金冲击强度为8.3 KJ/m~2。在添加固定份数PPO-g-MAH的基础上,再次添加不同种类,不同配比的增韧剂POE-g-MAH,SEBS-g-MAH。通过力学性能测试,熔融指数测定,DSC分析,SEM照片观察等方法,探究增韧剂的种类与含量对合金增韧效果的影响,制备高韧性高强度的PA6/PPO合金。结果表明:增韧剂的添加会使得PA6/PPO合金的结晶度下降,耐热性降低。当POE-g-MAH作为增韧剂单独添加,添加5份时合金性能最为优良,其缺口冲击强度为26.9 k J/m~2,拉伸强度为65 MPa,弯曲强度为83 MPa。当SEBS-g-MAH作为增韧剂单独添加,添加3份时合金性能最为优良,此时合金的缺口冲击强度为30.79 k J/m~2,拉伸强度为65 MPa,弯曲强度为80 MPa。当POE-g-MAH和SEBS-g-MAH复配添加,且添加配比为3份POE-g-MAH+5份SEBS-g-MAH时合金性能较为优良,此时合金缺口冲击强度为25.2 k J/m~2,拉伸强度64 MPa,弯曲强度79 MPa,熔融指数为6.2 g/10 min。SEM照片显示,增韧剂的添加可有效增加两相粘结力,使分散相粒径进一步减小,分散均匀。同时POE-g-MAH会形成小粒径聚集体,可在合金受到冲击应力时吸收大量能量,部分SEBS-g-MAH则会在合金中与POE形成“核壳结构”用于吸收应力冲击,进而提高合金韧性。
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