無水氯化鋁原位催化增容聚丙烯-聚苯乙烯共混物的研究.pdf

1、本文利用原位反應(yīng)增容方法在雙螺桿擠出機(jī)中制備了無水氯化鋁（AlCl3）催化增容的聚丙烯（PP）/聚苯乙烯（PS）共混體系。在反應(yīng)擠出過程中利用本實(shí)驗(yàn)室自制的在線取樣裝置和光散射在線采集分析系統(tǒng)對(duì)反應(yīng)的進(jìn)程進(jìn)行了實(shí)時(shí)跟蹤。 ⑴對(duì)所得共混物的DMA分析表明，共混體系中兩相的Tg值有相互逼近的趨勢(shì)，這說明兩相間的相容性得到了改善，AlCl3的加入實(shí)現(xiàn)了PP/PS體系的原位增容。同時(shí)把經(jīng)四氫呋喃索氏抽提48小時(shí)后的樣品進(jìn)行紅外光譜的表征

2、，證明體系中有PP-g-PS接枝聚合物生成，這充分證明了AlCl3在共混過程中引發(fā)了聚合物的烷基化反應(yīng)，正是所生成的接枝聚合物在共混體系中起到了增容劑的作用。 ⑵對(duì)在線取樣所得的樣品低溫脆斷后觀察斷面形貌，并用自制軟件對(duì)掃描電鏡照片進(jìn)行分析處理，以求取用于描述共混體系相結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)平均特征長(zhǎng)度Lm，特征長(zhǎng)度分布寬度σ和分形維數(shù)DL。分析結(jié)果表明在反應(yīng)共混過程中體系中的相結(jié)構(gòu)隨時(shí)間逐漸細(xì)化，分散相顆粒尺寸逐漸減小，分布也變得更加

3、均勻。AlCl3的加入在一定程度上降低了分散相粒徑，但是由于分散相粒徑的絕對(duì)值相對(duì)較小，所以改變幅度并不大。對(duì)于不同共混比例的PP/PS體系，一定量的AlCl3的加入都會(huì)對(duì)體系的相結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，但是對(duì)于PS含量占優(yōu)勢(shì)的共混體系的影響比較顯著。 ⑶利用Debye-Bueche光散射理論對(duì)在線采集到的圖像進(jìn)行了分析計(jì)算，得到了用于表征相結(jié)構(gòu)的參數(shù)：相關(guān)距離ac和過渡層厚度d。ac可以用于描述分散相顆粒的尺寸，d可以表征共混體系的相容

4、性。當(dāng)增容劑的用量或者共混體系的組成比例發(fā)生改變時(shí)，由光散射所得各參數(shù)的變化規(guī)律與掃描電鏡的結(jié)果可以較好的吻合，這證明了光散射對(duì)共混過程的在線分析的可行性。 ⑷對(duì)共混體系的力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試。對(duì)于不同共混比例的PP/PS體系，一定量AlCl3的加入對(duì)楊氏模量的影響不明顯，但是當(dāng)PS含量占優(yōu)時(shí)，共混體系的屈服強(qiáng)度有了顯著提高。而對(duì)于同一比例的體系加入不同量的AlCl3后其力學(xué)性能的變化比較復(fù)雜，因?yàn)樵诜磻?yīng)增容過程中，共混體系的增容