聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体的γ-辐照增容与增容剂增容

论文摘要

本工作以聚丙烯（PP）和热塑性聚氨酯弹性体（TPU）为主要原料,以EPDM-g-MAH、POE-g-MAH、PP-g-MAH为增容剂,采用双螺杆挤出熔融共混技术制备了PP/TPU共混材料,利用60Co-γ射线源,在较低辐照剂量（Dose≤25kGy）下,对共混材料进行了γ-辐照。首次考察了γ辐照、增容剂EPDM-g-MAH和POE-g-MAH对PP/TPU共混体系的增容作用,研究了辐射剂量和组分材料对体系的力学性能、热性能和流变行为等方面的影响,结果表明: 1.PP与TPU是不相容体系,它们的简单共混物的力学性能较差,适当的γ辐照可以改善PP/TPU的相容性,使它的强度、刚度和韧性有明显提高;向共混体系中加入增容剂也可改善体系的相容性。与辐照增容相比,反应性增容剂的增容效果优于辐照增容的效果。所用的几种增容剂的增容效果相比,EPDM-g-MAH的增容效果优于POE-g-MAH的,且增容剂用量在5份时已经可以起到良好的增容效果;γ-辐照增容与增容剂增容两种增容方法同时使用,比单一使用一种方法增容具有更好的效果。 2.动态力学行为研究表明,γ-辐照能够改善PP与TPU的相容性,实验所选用的增容剂也能够改善PP/TPU的相容性,辐照使PP/TPU共混体系的玻璃化温度Tg和储能模量E’有所升高,但对于含有增容剂的PP/TPU体系的影响较小,辐照和增容剂可以对体系起到双重增容作用。 3.熔融与结晶行为研究表明,经过25kGy的γ-辐照,PP/TPU3体系的Tm0、Tmp、Tmf均有不同程度降低,辐照对Tc0、Tcp影响不大,ΔHm、Tcf和ΔHc有所升高;增容剂的加入使得体系的Tm0、Tmp、Tmf均有不同程度降低,Tc0、Tcp、Tcf、ΔHm和ΔHc均有所升高;γ-辐照的PP/mEPDM/TPU3的ΔHm和ΔHc均有所降低,而它的Tc则有所升高。 4.结晶形态研究表明,共混体系中的PP形成了尺寸较为细小的球晶,弹性体TPU主要以颗粒的形式分散于PP小晶粒之间,增容剂的加入会使PP的结晶不同程度的细化。相同增容剂含量时,EPDM-g-MAH使PP结晶的细化程度强于POE-g-MAH的;增容剂含量越大,PP结晶细化的程度越大。辐照使PP/mEPDM/TPU3中PP的结晶进一步细化,且随辐照剂量的增加,PP结晶细化程度增大;相同辐照剂量下,与PP/TPU3体系相比,PP/增容剂/TPU的体系中

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT（英文摘要）
• 目录
• 1 前言
• 1.1 PP与TPU的相容性
• 1.2 增容剂增容PP/TPU的研究现状
• 1.3 聚合物共混体系的辐射增容
• 1.4 本工作的研究内容
• 2 实验部分
• 2.1 主要原料与试剂
• 2.2 仪器设备
• 2.3 材料的制备
• 2.4 γ-辐照
• 2.5 熔体流动速率MFR的测定
• 2.6 力学性能测定
• 2.6.1 拉伸性能
• 2.6.2 弯曲性能
• 2.6.3 缺口冲击性能
• 2.7 动态力学性能（DMA）
• 2.8 熔融与结晶行为
• 2.9 熔体流变行为
• 2.10 结晶形态观察
• 2.11 共混物断面形态观察
• 3 结果与讨论
• 3.1 力学性能研究
• 3.1.1 γ-辐照PP／TPU3共混体系的力学性能
• 3.1.2 PP／增容剂／TPU3共混体系的力学性能
• 3.1.3 γ-辐照PP／mEPDM/TPU3共混体系的力学性能
• 小结
• 3.2 动态力学性能研究
• 3.2.1 γ-辐照PP／TPU共混体系的动态力学性能
• 3.2.2 增容剂增容PP／TPU共混体系的动态力学性能
• 3.2.2.1 增容剂含量对PP／TPU共混体系动态力学性能的影响
• 3.2.2.2 增容剂种类对PP／TPU共混体系动态力学性能的影响
• 3.2.3 γ-辐照PP／mEPDM/TPU3共混体系的动态力学性能
• 3.2.3.1 γ-辐照PP／mEPDM／TPU2共混体系的动态力学性能
• 3.2.3.2 γ-辐照PP／mEPDM／TPU3共混体系的动态力学性能
• 小结
• 3.3 熔融与结晶行为
• 3.3.1 γ-辐照PP／TPU共混体系的熔融与结晶行为
• 3.3.2 PP／增容剂／TPU共混体系的熔融与结晶行为
• 3.3.3 γ-辐照PP／mEPDM／TPU共混体系的熔融与结晶行为
• 小结
• 3.4 结晶形态观察
• 3.4.1 PP／增容剂／TPU共混体系的结晶形态
• 3.4.1.1 增容剂含量对PP／TPU共混体系结晶形态的影响
• 3.4.1.2 增容剂种类对PP／TPU共混体系结晶形态的影响
• 3.4.2.γ-辐照PP／mEPDM／TPU共混体系的结晶形态
• 小结
• 3.5 PP／mEPDM／TPU3断面形态观察
• 小结
• 3.6 熔体流变行为
• 3.6.1 γ-辐照、增容剂对PP／TPU3共混体系MFR的影响
• 3.6.2 PP／增容剂／TPU3共混体系的熔体流变行为
• 3.6.2.1 PP／mEPDM／TPU3共混体系的流变行为
• 3.6.2.2 mEPDM含量对PP／TPU3共混体系ηa的影响
• 3.6.2.3 温度对PP／mEPDM／TPU3共混体系ηa的影响
• 3.6.2.4 共混物组成对粘流活化能的影响
• 小结
• 结论
• 参考文献
• 后记
• 附录：攻读硕士学位期间已发表的论文