微纳尺寸核壳橡胶粒子增韧聚苯乙烯

采用乳液接枝聚合技术在粒径为100nm的聚丁二烯(PB)乳胶粒子上接枝聚合苯乙烯(St),制得了具有不同核壳比(PB与PS的质量比)的一系列PB-g-PS接枝共聚物。将其与聚苯乙烯(PS)树脂熔融共混,考察了核壳比对PS/PB-gPS共混物的力学性能和形态结构的影响,研究了共混物的增韧机理。结果表明,随着核壳比的增加,共混物的冲击强度呈现先增加后减小的趋势,并在核壳比为70/30时达到最大值,而橡胶粒子在基体中的聚集程度逐渐增大;均匀分散在基体中的橡胶粒子不能引发银纹,而发生聚集形成的橡胶粒子簇引发了大量的银纹成为共混物的主要形变机理。     

HIPS/PPO/PS/PB-g-PS共混物的力学性能与形态结构

采用乳液接枝聚合技术在粒径300nm的聚丁二烯(PB)乳胶粒子上接枝苯乙烯(St),制备了核壳比(PB与PS的质量比)为70/30的PB-g-PS接枝共聚物。将其与高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、聚苯醚(PPO)和聚苯乙烯(PS)树脂进行熔融共混制得了一系列HIPS/PPO/PS/PB-g-PS共混物,研究了PPO/PS的组成对共混物力学性能和形态结构的影响。结果发现,在HIPS/PPO/PS共混体系中引入PB-g-PS后,HIPS中的大粒径橡胶粒子(2μm~4μm)和PB-g-PS小粒径橡胶粒子(300 nm)具有良好的协同增韧作用;随着基体中PPO含量的增加,共混物的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率均呈上升趋势;当PPO/PS质量比在25/75~50/50范围内3时,共混物冲击强度出现突变式增大,由300 J/m提高至600 J/m。形态结构研究结果表明,随着基体中PPO含量增加,PB-g-PS弹性体粒子在基体中的分散程度获得明显改善;当PPO质量分数低于10%时,主要为银纹屈服形变;当PPO质量分数高于20%时,主要为剪切屈服形变。     

PB-g-SAN接枝共聚物的接枝率对ABS树脂结构与性能的影响

采用种子乳液聚合技术在聚丁二烯(PB)乳胶粒子上接枝共聚单体苯乙烯(St)和丙烯腈(AN),通过改变PB的含量合成了一系列具有不同接枝率的PB-g-SAN接枝共聚物(即ABS接枝共聚物),将其与SAN树脂进行熔融共混制得ABS树脂,考察了ABS接枝共聚物的接枝率对ABS树脂结构和性能的影响。结果表明,SAN共聚物在PB橡胶粒子上的接枝可分为‘内接枝’和‘外接枝’,外接枝程度影响PB橡胶粒子在SAN基体中的分散,而内接枝程度显著地影响PB橡胶粒子的内部形态结构。通过抑制内接枝,可提高ABS树脂的冲击韧性和拉伸强度;提高外接枝程度可改善ABS树脂的断裂伸长率。     

ABS接枝共聚物对CPVC树脂的增韧

通过调整共聚单体的组成(St/AN)及聚丁二烯与共聚单体的投料比,合成了一系列具有不同接枝共聚组成和核壳比的ABS接枝共聚物。将其与氯化聚氯乙烯CPVC树脂熔融共混,研究了CPVC/ABS共混物的性能和形态结构。结果表明,SAN共聚物和CPVC树脂为不相容体系,但当SAN共聚物中AN含量为20%～25%时,两者之间表现出较强的相互作用。CPVC/ABS共混物的力学性能和形态结构显著地依赖于接枝SAN共聚物的AN含量和ABS接枝共聚物的核壳比,当AN含量为20%～25%、核壳比为40/60时,ABS橡胶粒子能够均匀地分散在CPVC基体树脂中,共混物表现出良好的冲击韧性。     

原子转移自由基聚合法在纳米SiO2表面接枝PS及其对SBS的改性

采用原子转移自由基聚合(ATRP)法在纳米二氧化硅(SiO2)粒子表面接枝聚苯乙烯(PS),并以此对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)进行改性。透射电镜(TEM)、力学性能与热重分析(TGA)等测试结果表明,所制备的SiO2-g-PS纳米复合粒子在SBS中分散比较均匀,使SBS/SiO2-g-PS复合材料的力学性能与热稳定性明显高于纯SBS与SBS/SiO2复合材料。动态力学分析(DMA)测试结果表明,与纯SBS及SBS/SiO2复合材料相比,SBS/SiO2-g-PS的高温玻璃化转变温度升高了5℃。     

ATRP法在纳米SiO2表面接枝PS及其对HDPE的改性

采用原子转移自由基聚合(ATRP)法在纳米二氧化硅(SiO<,2>)粒子表面接枝聚苯乙烯(PS),并以此对高密度聚乙烯(HDPE)进行改性.红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)及力学性能等测试结果表明,所制备的SiO<,2>-g-PS纳米复合粒子在HDPE中分散比较均匀,使HDPE/SiO<,...     

ATRP法在纳米TiO_2表面接枝PS及其对SBS的改性

通过溶胶-凝胶法制备金红石型纳米二氧化钛(TiO_2),再利用原子转移自由基聚合(ATRP)法在纳米TiO_2表面接枝聚苯乙烯(PS),并以此对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)进行改性。红外光谱、X射线光电子能谱及透射电镜测试结果表明,PS大分子链成功地接枝到纳米TiO_2粒子表面。力学性能、动态力学分析及热重分析测试结果显示,SBS/TiO_2-g-PS复合材料的力学性能与热稳定性均明显优于纯SBS及SBS/TiO_2复合材料。经紫外光老化后,SBS/TiO_2-g-PS复合材料的力学性能保持率最高。     

核壳粒子特性对其增韧PBT/PC共混物性能的影响

调节叔十二烷基硫醇(TDDM)用量合成了以聚丁二烯(PB)为核,苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸环氧丙酯共聚物为壳的核壳粒子ABS-g-GMA。接枝特性测试发现TDDM降低了核壳粒子的接枝率和接枝效率。动态力学热分析结果表明TDDM降低了PB相交联程度,提高了PB空洞化能力。随着TDDM用量增加,ABS-g-GMA屈服应变降低,断裂伸长率提高。透射电镜发现TDDM加入对ABS-g-GMA在聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)与聚碳酸酯(PC)共混物基体中的分散形态没有不利影响。力学测试表明ABS-g-GMA粒子对PBT/PC共混物具有良好的增韧作用。TDDM对ABS-g-GMA增韧PBT/PC有积极作用,能使共混物冲击韧性和断裂强度得到提高。     

核壳式纳米Al2O3/PS复合粒子的表征及增韧选区激光烧结聚苯乙烯的研究

运用TEM,FTIR对乳液聚合方法制备纳米Al2O3/PS复合粒子结构进行了表征,结果表明,制备出的复合粒子具备以纳米氧化铝为核、以聚苯乙烯为壳的核壳式结构;并将核壳式复合粒子用来增韧选区激光烧结聚苯乙烯,结果发现,其缺口冲击强度达到12.1kJ/m2,较纯聚苯乙烯提高了50%左右,比添加未经任何改性处理纳米氧化铝粒子的复合材料提高了30%;利用FE-SEM对试件的冲击断面进行了微观结构分析,结果表明:核壳式纳米Al2O3/PS复合粒子改善了纳米粒子与基体表面极性的差异,增强了其与聚合物基体之间的界面相容性,从而改性了选区激光烧结制备聚苯乙烯基复合材料,并很好地起到增韧的效果.     

MBS核-壳改性剂增韧聚氯乙烯的形态结构及性能

采用种子乳液聚合方法,在交联的丁苯(SBR) 乳胶粒子上接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA) 和苯乙烯(St),制得 MBS核-壳接枝共聚物,并将其作为增韧剂与聚氯乙烯( PVC) 共混制备MBS/PVC共混物。分析了MBS的结构特征,考察了不同核壳比的MBS在PVC中的分散状态以及对MBS/ PVC共混物力学性能和透光性能的影响, 以制备高透光高韧性的MBS/PVC共混物。实验结果表明: 当MBS壳层中 PMMA量少时,MBS粒子在PVC基体中不能实现良好分散,MBS粒子呈聚集状态; 随着MBS壳层中PMMA含量增加,MBS粒子由团聚状态转变成网络状,当MBS壳层量增加到一定量时,MBS粒子以单一粒子状态实现均匀分散。随着 MBS壳层量增加,使PVC/MBS共混物实现脆韧转变所需的SBR 橡胶的质量分数降低,共混物的透光率降低;小粒径MBS增韧PVC的主要机制是基体的剪切屈服。      

马来酸酐化低分子量聚丁二烯接枝改性LLDPE的制备及增韧尼龙6的性能

在传统橡胶增韧塑料体系中,由于橡胶含量通常大于10%(质量分数,下同),不仅提高了材料的成本而且大幅降低了材料的强度和模量。文中报道了以马来酸酐化低分子量聚丁二烯(MLPB)接枝改性的线性低密度聚乙烯(LLD-PEg)为增韧剂,通过反应挤出的方法制备了LLDPEg与尼龙6(PA6)的合金。利用在反应挤出过程中LLDPEg增韧剂中马来酸酐(MAH)与PA6中端胺基的反应,在合金体系中形成以LLDPE为核,MLPB为壳的核-壳结构。结果发现体系中MLPB净含量只有3%时,核壳增韧体系的缺口冲击强度最高可达到118kJ/m2。与POE-g-MAH增韧PA6的体系相比,在相同增韧剂含量的情况下,核壳增韧体系的冲击强度和拉伸强度都更高。     

核壳结构PB-g-(SAN-co-Si)抗冲改性剂的合成与表征

采用种子乳液聚合法,在聚丁二烯(PB)乳液接枝苯乙烯-丙烯腈(SAN)的同时,加入γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-570),制备了带有缩合反应活性基团的聚丁二烯接枝(苯乙烯-丙烯腈-有机硅)共聚物(PB-g-(SAN-co-Si)大分子改性剂。采用透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和SAN接枝率测定等方法对产物进行了表征。TEM显示乳胶粒具有典型的核壳结构,粒径为300nm,乳胶粒外分布有KH-570水解缩合形成的纳米硅粒子。FT-IR分析证实KH-570通过化学键接枝到PB链上。除通过自由基聚合外,SAN的接枝还可通过KH-570之间的水解缩合方式进行,KH-570的引入大幅度提高了接枝效率。     

纳米SiO2/聚丙烯复合材料的微观结构

利用原子力显微镜和透射电镜分析了聚苯乙烯辐射接枝纳米二氧化硅粒子( SiO₂-g-PS) 填充聚丙烯( PP) 的微观结构, 并与该复合材料的拉伸和冲击强度相关联, 为探讨纳米粒子的增强增韧作用机制提供了直观证据。利用原子力显微镜进行的微划痕和纳米压痕实验, 通过与显微硬度和动态力学性能测试结果的比较, 证实了接枝改性后的纳米粒子团聚体具有承载能力, 而这些团聚体对复合材料的局部和整体力学响应不同, 揭示了团聚体增强效应的内在原因, 即在纳米粒子团聚体内部以及团聚体之间形成了特定的应力双逾渗结构。     

浓乳液法制备PS/PBA自相容合金及其性能表征

研究了聚苯乙烯（PS）/聚丙烯酸丁酯（PBA）自相容合金的制备方法。系统考察了不同丙烯酸丁酯含量、乳化剂浓度、聚合温度对合金接枝率的影响。通过透射电镜照片和冲击强度分别对材料的微观相态和力学性能进行了表征。结果表明，提高丙烯酸丁酯含量、降低乳化剂浓度以及提高聚合反应温度均有利于合金接枝率的增加。合金中接枝共聚物含量增加，冲击强度也随之提高；同时透射电镜照片表明本方法制备的自相容合金的两相界面之间形成一过渡层，过渡层越厚，冲击强度越高。     

ABS树脂合成中影响PB-g-SAN接枝共聚物接枝率的因素

采用种子乳液聚合方式，以K2S2O8为引发剂引发聚合，合成了一系列PB-g-SAN接枝共聚物。考察了引发剂用量、分子量调节剂(TDDM)用量和橡胶(PB)含量对PB—g—SAN接枝共聚物接枝率的影响。并将K2S2O8引发剂与氧化—还原引发体系做了比较。结果表明，随氧引发剂K2S2O8用量逐渐增加，PB-g-SAN接枝共聚物的接枝率逐渐降低。引发剂用量大少时，不能满足聚合要求，PB—g-SAN接枝共聚物的接枝率也会降低．随着分子量调节剂(TDDM)用量的增加，PB-g-SAN接枝共聚物的接枝率逐渐降低。随胶含量的增加，PB-g-SAN接枝共聚物的接枝经逐渐降低．采用氧化—还原引发体系引发聚合有利于接枝反应的进行，在PB含量相同时，采用氧化—还原引发体系合成的PB-g-SAN接枝共聚物的接枝率比采用K2S2O8合成的接枝共聚物接枝率高。     

功能化纳米氧化石墨烯/POE-g-MAH/聚苯乙烯复合材料的制备与性能

利用硅烷偶联剂(APTES)对氧化石墨烯(GO)进行功能化改性, 在不同的试验条件下制备了3种硅烷偶联剂功能化GO(APTES-g-GO)纳米填料, 并经熔融共混制备了APTES-g-GO填充改性的聚苯乙烯(PS)复合材料。为了改善复合材料的界面作用, 采用马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)为增容剂。分别采用FTIR、XRD、TG、SEM以及拉伸和冲击测试对填料和纳米APTES-g-GO/POE-g-MAH/PS复合材料的结构和性能进行了表征和测试。结果表明:APTES已成功接枝于GO的表面上。接枝过程中, APTES对GO有一定的剥离和还原作用。随着填料含量的增加, 纳米APTES-g-GO/POE-g-MAH/PS复合材料拉伸强度和冲击强度均先上升后下降。当填料与基体质量比为0.75%时, 3种复合材料的拉伸强度和冲击强度都达到最大值, 其中纳米AS-GO/POE-g-MAH/PS复合材料的综合性能最好, 其拉伸强度和冲击强度比POE-g-MAH/PS分别提高了19%和 31%。共混过程中, APTES-g-GO与POE-g-MAH之间的反应改善了纳米APTES-g-GO/POE-g-MAH/PS复合材料的界面相互作用。APTES-g-GO均匀分散于复合材料中, 它的加入提高了复合材料的热稳定性能。添加AS-GO填料的复合材料热稳定性能提高最为明显, 含0.75% AS-GO的纳米AS-GO/POE-g-MAH/PS复合材料的最大失重温度比POE-g-MAH/PS提高了7 ℃。      

LDPE熔融接枝纳米SiO2协同增韧PPS的研究

采用熔融接枝共混法制备PPS基纳米复合材料。熔融接枝改性的纳米S iO2粒子在PPS中形成界面粘接较好的S iO2-LDPE核壳包覆结构以及微纤网络结构,使PPS结晶温度显著提高、晶粒细化、结晶度降低。包覆结构、微纤网络结构的形成和结晶特性的变化对PPS的增韧效果显著,使复合材料冲击强度高达85.1 kJ/m2(纯PPS的3.7倍)。     

聚苯乙烯/纳米SiO2复合颗粒制备与表征

为改善二氧化硅(SiO2)纳米粒子与聚合物基体间的亲和性,使SiO2表面功能化,将硅烷偶联剂KH-570引入C=C基团,采用乳液聚合方法在纳米SiO2粒子表面接枝苯乙烯(St)单体,实现了纳米二氧化硅表面的聚苯乙烯(PS)高分子包覆改性,制备了具有核/壳结构的SiO2-PS复合纳米粒子,产物的单体转化率和接枝效率在80%以上.研究了二氧化硅含量和偶联剂用量对聚合反应的单体转化率和接枝效率的影响,探讨了偶联剂的作用机理,利用FT-IR、TEM、TG对SiO2-PS复合粒子的表面结构进行了表征.结果表明,复合粒子具有明显的核壳结构,壳层厚度在20nm左右,乳液聚合过程可有效使二氧化硅的团聚体剥离呈纳米级颗粒.     

聚丁二烯胶乳接枝聚乙烯醇的制备与表征

采用乳液接枝的方法,以四乙烯五胺(TEPA)和过氧化氢叔丁醇(t-BHP)为引发剂,将聚乙烯醇(PVA)接枝到聚丁二烯胶乳(PBL)粒子上,制备出聚丁二烯接枝聚乙烯醇(PBL-g-PVA)。采用称量法测定接枝率,并用红外光谱、激光粒度仪和透射电镜分析PBL-g-PVA的结构、粒子粒径和形貌。结果表明,接枝率随PVA的用量增加而增大、反应温度的升高先增加后减小、反应时间的延长先增加而后保持不变;红外光谱谱图显示出PBL-g-PVA有PVA特征吸收且相应峰面积随接枝率的增加而增大;激光粒度仪结果显示平均粒径增加且多分散系数变大;透射电镜观测到PBL-g-PVA粒子呈核壳结构。     

核壳粒子的制备及对环氧树脂的增韧作用

采用无皂乳液聚合方法制备了以聚丙烯酸丁酯(PBA)为核、以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壳的核壳粒子,讨论了引发剂量对种子乳液粒径的影响,MMA单体滴加速度对聚合反应的影响。用激光粒度仪和透射电子显微镜,分别测试了核壳粒子的粒径和形态。红外光谱(FT-IR)图谱证明了产物具有核壳结构。用合成的核壳粒子对环氧树脂进行增韧改性,冲击实验和扫描电镜结果表明,环氧树脂的缺口冲击强度较增韧前有了显著的提高,核壳粒子含量为3%时,共混体系的冲击强度达到峰值80.2 kJ/m2。