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驗室自制的在線取樣裝置和光散射在線采集分析系統(tǒng)對反應(yīng)的進程進行了實時跟蹤。 ⑴對所得共混物的DMA分析表明，共混體系中兩相的Tg值有相互逼近的趨勢，這說明兩相間的相容性得到了改善，AlCl3的加入實現(xiàn)了PP/PS體系的原位增容。同時把經(jīng)四氫呋喃索氏抽提48小時后的樣品進行紅外光譜的表征

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，并用自制軟件對掃描電鏡照片進行分析處理，以求取用于描述共混體系相結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)平均特征長度Lm，特征長度分布寬度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)隨時間逐漸細化，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值相對較小，所以改變幅度并不大。對于不同共混比例的PP/PS體系，一定量的AlCl3的加入都會對體系的相結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，但是對于PS含量占優(yōu)勢的共混體系的影響比較顯著。 ⑶利用Debye-Bueche光散射理論對在線采集到的圖像進行了分析計算，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。當增容劑的用量或者共混體系的組成比例發(fā)生改變時，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，這證明了光散射對共混過程的在線分析的可行性。 ⑷對共混體系的力學性能進行了測試。對于不同共混比例的PP/PS體系，一定量AlCl3的加入對楊氏模量的影響不明顯，但是當PS含量占優(yōu)時，共混體系的屈服強度有了顯著提高。而對于同一比例的體系加入不同量的AlCl3后其力學性能的變化比較復雜，因為在反應(yīng)增容過程中，共混體系的增容