论文摘要
聚合物共混物是平衡聚合物材料各种性能、制备高性能聚合物材料的重要途径之一,但由于多数聚合物并不相容,共混后各组分间的界面张力较大,界面粘结较弱,因此需要对共混物进行增容。嵌段聚合物、无规共聚物都是典型的增容剂。传统的嵌段聚合物（A-B嵌段聚合物）增容剂主要采取阴离子聚合方式制备,不仅制备条件苛刻,成本较高,适用单体少、难共聚。近年发展起来可逆加成/断裂链转移（RAFT）聚合是一种活性/可控自由基聚合方法,其适用的单体种类多,聚合条件温和,不仅可以制备得到传统的嵌段聚合物,还易制得嵌段为无规共聚物的特殊嵌段聚合物。本文通过RAFT聚合合成了一系列聚（苯乙烯-b-（苯乙烯-co-丙烯酸丁酯））复合嵌段聚合物（A-C嵌段聚合物）,用它们作为增容剂对PS/PBA共混体系进行增容,并与采用苯乙烯-丙烯酸丁酯无规共聚物、聚（苯乙烯-b-丙烯酸丁酯）两嵌段共聚物（A-B嵌段聚合物）作为增容剂的体系进行对比,初步考察了增容剂结构及用量对PS/PBA共混物相形态的影响。在合成高分子量的聚合物过程中,我们发现由于RAFT浓度很低,相应地引发剂浓度也比传统自由基聚合低得多,因此只有采用较高的聚合温度和低分解速率常数的引发剂,才能制得死聚物分率低、分子量高的聚合物,并进一步得到合成杂质含量少、分子量分布窄的嵌段聚合物。将PS/PBA以3:1质量比在180℃下熔融共混,改变加入的相相容剂结构及浓度,观察其相形态,发现:1.复合嵌段聚合物和无规共聚物相比,由于其特殊的结构使其作为相相容剂性能大大提高,分散相尺寸更小、形态的热稳定性更好;2.复合嵌段聚合物C段中St含量对共混物形态有显著影响,当其含量为0.25时,性能最好,分散相的尺寸最小,其增容效果甚至比传统A-B嵌段聚合物要好。这可能与其可快速的扩散到新生相界面有关;3.本文研究范围内,分子量越小的复合嵌段聚合物性能越好;4.随着增容剂浓度的提高,分散相的尺寸开始出现明显减小,随后在较高的相相容剂浓度条件下,分散相尺寸的大小趋于一个稳定值,继续提高其浓度,分散相的尺寸不会继续减小。
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摘要Abstract目录前言第一章 文献综述1.1 聚合物共混热力学1.1.1 Flory-Huggins晶格模型理论1.1.2 格子流模型1.2 熔融加工过程中影响共混物相形态的因素1.2.1 加工设备对形态的影响1.2.2 液滴的形变与破裂理论和共混物粘度比的影响1.2.3 组成的影响1.2.4 剪切应力1.2.5 界面改性1.3 增容剂的增容作用1.3.1 增容剂分子量的影响及与界面张力的关系1.3.2 增容剂组成及其与共混组分相互作用的影响1.3.3 增容剂浓度对其界面行为的影响1.3.4 纯嵌段聚合物增容剂1.3.5 无规共聚物增容剂1.4 RAFT活性自由基聚合1.4.1 活性自由基聚合1.4.2 RAFT活性自由基聚合1.5 课题的提出及实验思路第二章 实验部分2.1 原料来源及精制2.1.1 原料来源2.1.2 原料精制2.2 RAFT试剂PEPDTA的制备2.3 聚合物的制备2.4 共混操作2.4.1 熔融共混2.4.2 退火过程2.5 分析表征2.5.1 聚合转化率2.5.2 聚合物的分子量2.5.3 透射电镜第三章 增容剂的合成与表征3.1 无规聚合物的合成3.1.1 进料比的确定3.2 影响无规共聚物质量的因素3.2.1 引发剂浓度的影响3.2.2 聚合温度的影响3.2.3 引发剂种类的影响3.3 A-C复合嵌段聚合物的合成第四章 增容剂的结构和用量对PSt/PBA共混体系相形态的影响4.1 无相相容剂共混体系4.2 相相容剂种类对共混物形态的影响4.3 A-C复合嵌段聚合物分子量对共混物形态的影响4.4 C段共聚组成对共混物形态的影响4.5 A-C复合嵌段聚合物浓度对共混物形态的影响第五章 结论参考文献致谢附录 各共混体系退火前后电镜照片无相相容剂共混体系共混体系PS/PBA/co=3/1/0.1共混体系PS/PBA/PSt-b-co-3=3/1/0.1共混体系PS/PBA/PSt-b-co-2=3/1/0.1共混体系PS/PBA/PSt-b-co-1=3/1/0.1共混体系PS/PBA/PSt-b-PBA=3/1/0.1共混体系PS/PBA/PSt-b-co-5=3/1/0.1共混体系PS/PBA/PSt-b-co-4=3/1/0.1共混体系PS/PBA/PSt-b-co-4=3/1/0.03共混体系PS/PBA/PSt-b-co-4=3/1/0.05共混体系PS/PBA/PSt-b-co-4=3/1/0.2相相容剂分子量的影响A-C嵌段相相容剂中C段组成的影响相相容剂浓度的影响
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标签：聚合论文; 嵌段共聚物论文; 聚合物共混物论文; 增容剂论文; 相形态论文;
RAFT聚合制备复合嵌段聚合物相相容剂及其增容PS/PBA共混物研究
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