可交联单体在PC基体中固化及相分离的研究

论文摘要

聚碳酸酯（PC）具有优异的力学性能和耐热性能,但是其熔体粘度高使得聚碳酸酯的成型加工温度很高。采用可交联单体邻苯二甲酸二烯丙酯（DAOP）作为反应性增塑剂与聚碳酸酯共混,可降低聚碳酸酯的成型加工温度,但DAOP在聚碳酸酯基体中的固化反应和相分离对共混体系性能的影响较大,因此本文在研究DAOP/2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷（DMDPB）体系固化反应和固化动力学的基础上,对DMDPB/DAOP/PC共混体系的固化反应、相结构、热性能和力学性能等方面进行探讨。DAOP/DMDPB固化体系研究表明,DMDPB可在180～220℃范围内引发DAOP单体发生自由基聚合反应,引发剂用量控制在2%左右,固化温度控制在200℃左右为宜:采用DSC法确定了DMDPB（2%）/DAOP体系的固化工艺和固化动力学参数。PC/DAOP/DMDPB体系研究表明,随着PC含量的增加,共混体系的固化速率和固化程度逐渐降低,提高固化温度能提高共混体系的固化速率,但温度不宜过高应控制在220℃以内。采用光学显微镜跟踪观察了共混体系的相分离过程,共混体系初期的相分离符合传统热力学相分离机理;随着DAOP聚合程度的增加,共混体系相结构发生改变,DAOP微粒粒径随之增大,并与PC基体产生间隙发生二次相分离。采用熔融共混法制备了DAOP含量不同的共混体系,通过力学性能测试和扫描电镜研究了共混物的力学性能和冲击断裂面形貌。研究表明,DAOP的加入使得共混体系的杨氏模量、弯曲模量、硬度和冲击韧性得到提高,即提高了PC的刚性和韧性;但是共混体系的拉伸强度、弯曲强度有一定程度的降低。考虑到此时共混体系中DAOP的固化程度很低,可以预见,经过周化处理,共混体系的力学性能还会有所提高,材料的优越性能将可以得到充分地展现。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 聚碳酸酯简介
• 1.1.1 聚碳酸酯结构与性能
• 1.1.2 聚碳酸酯的工艺特性
• 1.1.3 聚碳酸酯改性研究概况
• 1.2 热固性树脂改性热塑性树脂简介
• 1.2.1 热固性树脂改性热塑性树脂的特点
• 1.2.2 热固性树脂改性热塑性树脂的发展概况
• 1.3 聚合物之间的相容性
• 1.3.1 溶解度参数
• 1.3.2 Huggins-Flory作用参数
• 1.3.3 相分离的动力学
• 1.3.4 聚合诱导相分离
• 1.3.5 聚合物相容性的测试方法
• 1.4 本课题的研究背景、意义和内容
• 1.4.1 研究背景和意义
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 DAOP/DMDPB体系固化反应的研究
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 原材料
• 2.2.2 实验设备
• 2.2.3 试样的制备
• 2.2.4 测试与表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 DAOP/DMDPB固化反应机理的研究
• 2.3.2 固化条件对体系固化反应的影响
• 2.3.3 固化工艺的确定
• 2.3.4 固化动力学参数计算
• 2.4 本章小结
• 第三章 PC/DAOP/DMDPB共混体系固化和相态结构的研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 原材料
• 3.2.2 实验设备
• 3.2.3 试样的制备
• 3.2.4 测试与表征
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 固化反应的研究
• 3.3.2 固化反应程度
• 3.3.3 固化体系相分离历程
• 3.3.4 共混体系热性能分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 PC/DAOPfDMDPB共混体系力学性能的研究
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 原材料
• 4.2.2 实验设备
• 4.2.3 试样的制备
• 4.2.4 测试
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 DAOP含量对共混体系刚性的影响
• 4.3.2 DAOP含量对共混体系韧性的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 工作展望
• 参考文献:
• 致谢
• 硕士期间发表的论文（申请的专利）