澆鑄尼龍6反應性聚合物合金的制備及研究.pdf

1、本論文選用同時含有丁二烯軟段和丙烯腈基團的納米丁腈橡膠(nano-NBR)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂,利用己內酰胺陰離子原位聚合的方法制備與MCPA6的聚合物合金。通過力學性能測試考察了聚合物合金力學性能的改變,采用傅里葉紅外光譜法(FTIR)分析了不同基團之間的反應,利用掃描電子顯微鏡(SEM)、差示掃描量熱分析(DSC)和熱重分析(TGA)對聚合物合金的微觀形態(tài)結構、結晶性以及熱穩(wěn)定性等方面進行了較為系統(tǒng)全面的研究,分析

2、并討論了不同聚合物的加入對于MCPA6聚合物合金的性能的改善,同時探討了改性機理。
　　 FTIR分析表明:nano-NBR中的腈基通過堿解反應,參與己內酰胺的陰離子原位聚合,發(fā)生共聚合反應,生成nano-NBR/MCPA6聚合物合金,實現(xiàn)了添加納米尺度聚合物改性MCPA6,合金吸收峰波數(shù)先降低后升高,含量為2％時對應的波數(shù)最低;ABS中的腈基同樣參與反應,聚合物合金中的酰胺6基團特征吸收峰顯著增強,并且隨著丁二烯含量的增加酰胺

3、6譜帶的特征吸收峰向低波數(shù)移動。
　　 SEM分析表明:nano-NBR的加入對于MCPA6微觀結構有較大影響,在含量為2%時合金體系相界面結合較好,相態(tài)趨于均一;ABS中具有反應活性的腈基在共聚合反應中生成ABS-co-MCPA6共聚物,起到改善合金體系相容性的作用,并且合金內部兩相間相容性隨丁二烯含量的降低而有所提高,其中ABS749S、ABS750和ABS757加入量分別為5%、7.5%和10%,即丁二烯軟段含量約為0.9

4、%時,MCPA6/ABS合金體系的微觀結構均一,兩相之間反應效果最好。
　　 DSC分析表明:加入nano-NBR不會改變MCPA6原有的晶型,但是較為穩(wěn)定的Q晶型比例增大,結晶度隨nano-NBR含量的增加先降低后升高,含量為2%時合金的穩(wěn)定性最好;三種ABS的加入不改變MCPA6兩種晶型共存的狀態(tài),但是抑制了MCPA6的結晶能力,降低了結晶度,結晶度隨丁二烯軟段含量的增加逐漸減小。
　　 TGA分析表明:隨著nano

5、-NBR含量的增加,合金體系起始降解溫度、最快降解溫度和500℃殘留質量比均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,其中nano-NBR含量為2%時熱穩(wěn)定性最好;由于ABS中含有較易分解的丁二烯軟段部分,所以合金體系較MCPA6相比熱穩(wěn)定性有所降低,三種MCPA6/ABS聚合物合金體系的熱穩(wěn)定性均隨ABS含量的增加逐漸降低。
　　 力學性能分析表明:少量nano-NBR的加入即可大幅提升合金的韌性,當含量為2%時合金的缺口沖擊強度較MCPA6提

6、高了57.5%,但是拉伸強度有所下降,較MCPA6降低了5.8%;ABS的加入同樣提高了MCPA6的韌性,其中ABS749S、ABS750和ABS757加入量分別為5%、7.5%和10%,即丁二烯軟段含量約為0.9%時,合金的沖擊強度最高,較MCPA6分別提高57.5%、56.2%和17.8%。
　　 兩種聚合物均通過腈基的堿解反應參與己內酰胺的陰離子原位聚合與MCPA6生成合金,nano-NBR同時具有反應性和納米尺度兩種特性