核殼橡膠粒子增韌尼龍6體系及其受限結(jié)晶行為研究.pdf

1、聚酰胺是一種重要的工程塑料,長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)于聚酰胺合金化和高性能化的研究一直是一個(gè)熱點(diǎn)的研究方向。本論文以聚酰胺6(尼龍6)為研究對(duì)象,主要研究了其在具有硬核-軟殼的核殼粒子增韌的情況下的斷裂性能(拉伸和沖擊)與相形態(tài)之間的關(guān)系,同時(shí)探索了在空間受限的情況下(接枝共聚物中),兩相界面及相鄰接枝鏈段對(duì)其結(jié)晶行為的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),以低密度聚乙烯(LDPE)為核以官能化順丁橡膠(PB-g-MAH)為殼的核殼粒子在增韌過(guò)程中不僅起到了應(yīng)力集中點(diǎn)的作

2、用,而且還改變了基體材料的物理性質(zhì)(如結(jié)晶等)。減少了橡膠用量,在橡膠含量?jī)H為1.5％時(shí)體系沖擊強(qiáng)度可以達(dá)到100 KJ/m2以上。然而這種核殼增韌劑卻不能保持增韌體系的高模量。其主要原因是由于其中的內(nèi)核材料LDPE自身模量較低。在以剛性粒子SiO2為核,以聚丙烯酸丁酯(PBA)為殼的核殼粒子增韌的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的體系中,其核殼增韌體系的模量較純橡膠有較大提高。 在PE-g-PB-g-PA6接枝共聚物中,PA6結(jié)晶

3、受到限制,表現(xiàn)為PA6的多重熔融峰在經(jīng)歷多次升降溫循環(huán)后消失。而從TEM照片中可以看出,接枝共聚物中PA6的相尺寸在70-100 nm之間,其尺寸遠(yuǎn)大于PA6片晶的厚度,因此空間限制并不應(yīng)該是造成該結(jié)果的主要原因。這主要是由于在尼龍6的結(jié)晶過(guò)程中,與之相連的處于高彈態(tài)的PB鏈段無(wú)法排列到尼龍結(jié)晶序列當(dāng)中,由于尼龍6鏈段與PB分子鏈之間有化學(xué)鍵相連,從而導(dǎo)致其在結(jié)晶過(guò)程中受到PB鏈段的限制,分子鏈段不能充分的規(guī)則排列。 當(dāng)與PA6

4、分子相連的鏈段具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,即當(dāng)PA6結(jié)晶時(shí),與之相連的鏈段已經(jīng)處于玻璃態(tài)時(shí),PA6的結(jié)晶將受到其相鄰鏈段更強(qiáng)烈的影響,正如PA6在PS-g-PA6共聚物中的受限結(jié)晶行為。在該接枝共聚物中,PA6在60℃附近出現(xiàn)冷結(jié)晶現(xiàn)象,這一冷結(jié)晶與均相成核過(guò)程在動(dòng)力學(xué)上非常符合。然而這個(gè)冷結(jié)晶現(xiàn)象所擁有的特性并不遵循常規(guī)均相成核規(guī)律而且不能用傳統(tǒng)的結(jié)晶理論加以解釋。其原因可以歸結(jié)于相連的PS鏈對(duì)PA6分子結(jié)晶的影響。相連的PS分子鏈不是