新型MBS共混改性PVC的研究

论文摘要

聚氯乙烯（PVC）应用广泛,但因其存在韧性差、加工流变行为不佳等缺点,制约了在性能要求较高领域的发展。甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元接枝共聚物（MBS）是一种常用的PVC抗冲改性剂。MBS具有典型的核-壳结构,其核的大小及壳的组成与性能密切相关。为此,本文研究了大粒径和添加新组分的MBS共混改性PVC材料的结构和性能。通过微观形态观察、冲击、拉伸实验和动态力学分析（DMA）,考察了PVC与大粒径MBS共混体系的力学性能与MBS形态结构之间的关系。结果表明加入少量粒径较大且尺寸均匀的MBS-5就能明显提高体系的冲击强度,增韧效果好,但拉伸强度有所下降;粒径大小不均匀的MBS-4加入份数较多时冲击强度才有较大提高,拉伸强度下降较小。DMA表明,共混体系随MBS含量的增加储能模量逐渐下降,低温玻璃化转变区向高温移动,tanδ的峰值逐渐升高,峰的宽度变窄。探讨了PVC/MBS体系的耐热性、光学性能,发现体系的维卡软化点较纯PVC略有下降,但总体变化不大。PVC/MBS-5下降较多。共混体系的透光率均升高,雾度值下降,MBS-5对体系透光率的影响明显。通过改变原料及其配比合成了壳中添加新组分的MBS树脂。将MBS树脂与PVC进行熔融共混,研究了添加新组分MBS的对PVC/MBS体系流变行为、冲击性能和动态力学性能的影响。结果表明MBS壳中丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯含量越多,体系的加工性能越好、冲击强度越高、储能模量越低。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 聚氯乙烯概述
• 1.1.1 聚氯乙烯的结构与性能
• 1.1.2 聚氯乙烯的发展概况
• 1.2 PVC共混改性机理
• 1.2.1 弹性体增韧改性PVC
• 1.2.2 刚性粒子增韧改性PVC
• 1.2.3 影响弹性体增韧PVC冲击强度的因素
• 1.3 PVC增韧改性剂──MBS
• 1.3.1 MBS的开发进展及应用
• 1.3.2 MBS树脂粒子设计和结构模型
• 1.3.3 国内外MBS生产工艺
• 1.3.4 国内外典型的MBS产品牌号和性能
• 1.3.5 MBS树脂的国内外生产技术概况
• 1.4 MBS及PVC/MBS的结构形态表征分析
• 1.4.1 扫描电子显微镜观察
• 1.4.2 透射电子显微镜观察
• 1.4.3 动态力学分析
• 1.5 本课题研究思路与内容
• 1.5.1 研究目的、意义
• 1.5.2 课题的研究内容
• 1.5.3 技术路线
• 第二章 MBS改性PVC微观结构与宏观性能关系的研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 仪器与样品
• 2.1.2 样品的制备与测试
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 MBS的微观结构研究
• 2.2.2 抗冲性
• 2.2.3 透明性
• 2.2.4 应力白化
• 2.3 本章小结
• 第三章 大粒径MBS共混改性PVC的研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验原料及设备
• 3.1.2 MBS的合成
• 3.1.3 PVC/MBS共混样品的制备
• 3.1.4 性能表征与测试
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 大粒径MBS的微观形态
• 3.2.2 PVC/MBS共混物的冲击性能
• 3.2.3 PVC/MBS共混物的拉伸性能
• 3.2.4 MBS与PVC/MBS共混物的动态力学性能分析
• 3.2.5 PVC/MBS共混物的耐热性
• 3.2.6 PVC/MBS共混物的透明性
• 3.2.7 MBS在共混体系中的微观分布
• 3.2.8 PVC/MBS共混物的冲击断面分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 添加新组分的MBS共混改性PVC的研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验原料及设备
• 4.1.2 性能测试
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 PVC自身的流变特性
• 4.2.2 添加新组分的MBS含量对PVC/MBS体系流变行为的影响
• 4.2.3 添加新组分的MBS对PVC/MBS体系流变行为的影响
• 4.2.4 添加新组分的MBS中DVB含量对体系流变行为的影响
• 4.2.5 添加新组分的MBS对共混物冲击韧性的影响
• 4.2.6 添加新组分的MBS对PVC/MBS体系动态力学性能的影响
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 致谢