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反应增容PP/PA 6共混体系的形态与性能

时间:2009-06-19
关键词: 来源:合成树脂及塑料

            杨鸣波    冯建民

(四川大学高分子科学与工程学院,高分子材料工程国家重点实验室,四川成都,610065)

 

摘要:采用侧向注入增容剂和直接混合的方法制备了不同配比的聚丙烯(PP)/马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)/聚酰胺(PA)6共混物。考察了侧向注入和直接混合2种增容方式对PP/PP-g-MAH/PA 6共混体系形态与性能的影响。结果表明:加入PP-g-MAH可以同时提高PP/PA 6共混体系的刚性和韧性,侧向注入的增容效果尤为明显。侧向注入PP-g-MAH(5 phr)的复合体系拉伸强度较纯PP提高了23.6%;侧向注入PP-g-MAH(20 phr)的复合体系拉伸断裂应变大于l000%;PP-g-MAH能有效改善PP/PA 6体系的相容性,提高两相界面结合力,降低分散相粒子尺寸,且侧向注入比直接混合的效果更显著。

关键词:聚丙烯  聚酰胺6  马来酸酐  接枝  侧向注入  反应增容

 

近年来,聚丙烯(PP)由于具有价格低廉、性能优良、易于成型等优点,得到了广泛应用。但PP低温韧性、抗蠕变性能差等缺陷极大地限制了其在工程领域的应用。聚酰胺(PA)6是重要的工程塑料,具有较高的冲击强度和拉伸强度,优越的耐磨、耐油、耐酸、耐碱以及热稳定性,不足之处是吸水率大,易引起材料强度及模量下降,影响尺寸稳定性[1]

PPPA 6共混可节约成本,取长补短,制备出高性能聚合物共混材料。但由于2种聚合物极性以及结晶结构上的巨大差异,导致两者的相容性极差[2],从而影响了共混材料的性能。在该共混体系中添加增容剂可改善两者的相容性。目前,常用的增容剂有马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)[3]、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物[4]、马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯共聚物[5]、甲基丙烯酸缩水甘油酯与苯乙烯共聚物接枝PP[6]以及马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物[7]等。本工作分别采用侧向注入反应增容和直接混合2种方法制备了PP-PP-g-MAH/PA 6共混材料。并通过力学性能测试、扫描电子显微镜观察、差示扫描量热法(DSC)分析等对共混物进行了测试和表征。

 

3 结论

    a) 加入PP-g-MAH可有效提高PP/PA6共混体系的拉伸强度,且随PP-g-MAH用量的增加,拉伸强度逐渐下降,冲击强度先上升后下降,拉伸断裂应变逐渐升高;相比直接共混反应增容,侧向注入反应增容更多提高材料的拉伸断裂应变。

    b) PP-g-MAH能有效降低PP/PA6体系的界面张力,PP-g-MAH用量越高,分散相粒子粒径越小;相比直接共混反应增容,测向注入反应增容更有效地提高了PP-g-MAH在界面的分布和反应几率。

    c) PA6可充当PP的异相成核剂,且PP-g-MAH用量越高,异相成核作用越明显。相同增容剂用量下,侧向注入体系的异相成核作用较直接共混体系更为明显。PP抑制了PA6的结晶,且PP-g-MAH用量提高,抑制作用越明显。

 

4 参考文献

[1] 穆亚君,陈灵文,柴焕敏. PP/PA6共混体系性能的研究[J]. 广东塑料,2005(12): 64-67.

[2] 张晓民,汪东梅,殷敬华. PP-g-AA增容尼龙1010/聚丙烯三元共混体系性能研究[J]. 中国塑料,199610(4): 10-13.

[3] Tjong S C. Falling weight impact properties of maleic anhydride compatibilized polypropylene-polyamide blends[J]. J Mater Sci, 1997, 32(17): 4613-4617.

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