HDPE-PET熱致形狀記憶合金的制備與性能研究.pdf

1、熱致形狀記憶高分子材料作為一種新型的功能材料近年來受到了廣泛關(guān)注,本論文從高分子材料設(shè)計和改性的角度出發(fā),采用高密度聚乙烯(HDPE)/聚對苯二甲酸乙二酯(PET)為基體樹脂,分別以乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯的三元共聚物(EBAGMA)和自制HDPE-g-GMA、HDPE-g-(GMA-co-St)作為HDPE/PET共混合金的反應(yīng)性增容劑,采用熔融擠出法制備了熱塑性HDPE/PET熱致形狀記憶高分子合金。通過對材料形狀記憶

2、性能、力學(xué)性能、加土流變性能、熱性能的測試,并借助動態(tài)力學(xué)分析(DMA)、掃描電鏡(SEM)、差示掃描量熱儀(DSC)、紅外光譜分析(FTIR)等分析手段,研究了基體配比、增容劑含量、增容劑種類等因素對體系形狀記憶性能和基本性能的影響及其與形態(tài)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。
　　 在HDPE/PET/EBAGMA共混合金體系中,EBAGMA通過其分子鏈上的環(huán)氧基團(tuán)與PET中的端羥基和端羧基發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),達(dá)到了原位增容HDPE/PET共混體系

3、的目的,顯著提高了合金的形狀記憶性能和力學(xué)性能,改善了形態(tài)結(jié)構(gòu)和熔體加工性能,并且保持了較好的耐熱性。研究表明,HDPE/PET/EBAGMA共混合金的最佳配比為90/10/5,使材料的缺口沖擊強(qiáng)度提高了近400％,拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長率分別提高了25％和50％；當(dāng)EBAGMA含量為5phr時,PET含量宜在基體的5wt％-20wt％為佳,其形變回復(fù)率均達(dá)95％以上,且形變回復(fù)響應(yīng)溫度(約130℃)對應(yīng)于HDPE的熔點(diǎn)。
　　 在

4、HDPE/PET/HDPE-g-GMA共混合金體系中,通過熔融接枝法制備了增容劑HDPE-g-GMA和HDPE-g-(GMA-co-st),并借助FTIR證實(shí)了接枝結(jié)構(gòu)的存在。研究表明,采用GMA/St混合單體接枝HDPE比GMA單組份單體具有較高的接枝率,其對合金的增容效果較佳,使體系的形狀記憶性能、力學(xué)性能、加工性能及形態(tài)結(jié)構(gòu)都得到一定程度的改善,因此,HDPE/PET/HDPE-g-(GMA-co-St)共混合金的綜合性能優(yōu)于HD