论文摘要
本论文研究了臭氧氧化对苯乙烯类弹性体(SBS、SEBS和SEEPS)的结构与性能的影响;在此基础上探讨了臭氧氧化导致苯乙烯类弹性体发生黄变的原因,对黄变的机理进行了分析;选用两种不同结构的SEBS进行臭氧氧化,然后对PA6进行增韧改性研究,成功地制得了高韧性的PA6共混材料。研究结果表明:(1)苯乙烯类弹性体(SBC)经臭氧氧化后,分子链中引入了含氧基团,以羰基产物为主。SBC经臭氧氧化后,发生氧化降解,平均分子量降低,分子量分布变宽。SBC经臭氧氧化后,表面能增大,极性提高。SBC的定伸强度随着臭氧氧化时间的增加而逐渐减小。虽然同样为线型分子结构,与SEEPS4044、SEBS503相比,SBS791更容易被臭氧氧化。与星型结构的SEBS602相比,线型结构的SEBS503更容易被臭氧氧化。(2)随着臭氧处理时间的延长,SBC弹性体的黄色指数逐渐增大。随着热处理温度的升高,SBC与臭氧氧化SBC的黄色指数都逐渐增大。与SBC相比,臭氧氧化SBC的黄色指数随温度升高的增幅较大,说明其更容易发生黄变。羰基的含量及SBC的结构对黄变有较大的影响,SBC类弹性体臭氧氧化形成的苯乙酮结构的末端基发色团产物、苯乙烯衍生物、α,β-不饱和羰基产物是导致发黄的主要原因。(3)臭氧氧化SEBS与PA6的界面相互作用增强,臭氧氧化SEBS在PA6基体中分散均匀,分散相粒径减小。与PA6/O3-SEBS602相比,PA6/O3-SEBS503体系中分散相的粒子较小。(4)随着O3-SEBS含量的增加,PA6/O3-SEBS体系发生了脆韧转变。与PA6/SEBS503(80/20)体系相比,当SEBS503臭氧处理时间达到90分钟时,PA6/O3-SEBS503(80/20)体系的冲击强度由21.47kJ/m2增至68.66 kJ/m2。PA6/SEBS共混体系的屈服强度均低于PA6,随着O3-SEBS含量的增加,PA6/O3-SEBS体系的拉伸屈服强度逐渐下降,断裂伸长率逐渐上升。随SEBS臭氧处理时间的增加,PA6/SEBS共混体系的屈服强度变化不大,断裂伸长率逐渐增加。(5)PA6/SEBS体系为假塑性流体,其粘度随剪切速率的增加而减少。与PA6/SEBS相比,经过臭氧处理以后,PA6/O3-SEBS体系的粘度上升,剪切应力增大。