加工过程中共混顺序对嵌段共聚物增容影响的研究

摘要

本论文主要探究了加工过程中共混顺序对于嵌段共聚物增容效果的影响。通过本研究，深入探究了增容剂分子结构、加工过程、相形态与高分子合金失效行为之间的内在规律，探索出了能够把嵌段共聚物增容剂强制分布在聚合物共混界面上从而提高增容效率的混合新策略。本文所进行的研究工作如下：
　　1、论文第2章，以天然橡胶（NR）、顺丁橡胶（BR）为研究对象，在未考虑二者共混体系时，研究了液体异戊二烯-丁二烯嵌段共聚物橡胶（LIR-390，丁二烯组分与异戊二烯组分质量比为90:10）对于单组分橡胶NR以及BR结构与性能的影响。研究表明：LIR-390虽然能改善NR及BR混炼胶的加工性能，但却在NR和BR中自组装形成了胶束。胶束的存在降低了硫化胶的拉伸性能和动态粘弹性。LIR-390的加入不利于降低NR的滚动阻力。此外，LIR-390胶束作为缺陷，在NR硫化胶中诱导了裂纹的生长，也就减少了制品的寿命。
　　2、在明确了LIR-390在单组分橡胶NR以及BR中的作用之后，在论文第3章中，研究了共混顺序对NR/BR/LIR-390三元共混体系的影响。研究发现：相比于其他共混方法，当聚异戊二烯组分含量较少的LIR-390首先与连续相NR共混再与BR共混时，分散相BR的相尺寸最小。硫化之后的储能剪切模量以及复合粘度最大，物理机械性能得到了很大的提高。利用该共混方法得到的硫化胶，裂纹扩展速率也得到了较大程度的降低。另外，我们对于该共混方法的增容机理进行了探究。
　　3、为证实在橡胶共混体系中总结出的共混方法是否真正能够导致较多含量的嵌段共聚物增容剂分布在共混界面上，在论文第4章中，我们选择聚甲基丙烯酸酯环己酯/聚甲基丙烯酸甲酯（PCHMA/PMMA）共混体系，选择与第3章中LIR-390嵌段比例相近的聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯两嵌段共聚物PS-b-PMMA为增容剂。在该体系中，PS嵌段与PCHMA均聚物相容，并且，在四氧化钌（RuO4）条件下，只有PS嵌段在透射电镜（TEM）下被染成黑色。研究发现：选择性共混确实能够提高共混体系中增容剂界面分布的比例。并且，当两嵌段共聚物中含量较少的嵌段与连续相具有相同的结构单元，且该两嵌段共聚物首先与连续相共混再与分散相共混时，增容剂分子才会分散在共混界面上，增容效率最高。这同时也证实了第3章共混方式的合理性。

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引言

1文献综述

1.1聚合物共混体系

1.2聚合物共混物的相容性和形态结构

1.3增容剂的增容及界面行为

1.4两嵌段共聚物增容剂的研究现状

1.5本论文研究的目的、意义及主要内容

2液体异戊二烯-丁二烯嵌段共聚物对天然橡胶、顺丁橡胶结构与性能的影响

2.1实验所用原料和设备

2.2实验部分

2.3实验结果与讨论

2.4本章小结

3加工顺序对于液体异戊二烯-丁二烯嵌段共聚物增容天然橡胶/顺丁橡胶共混体系的影响

3.1实验所用原料和设备

3.2实验部分

3.3实验结果与讨论

3.4本章小结

4共混顺序对于嵌段共聚物/两种均聚物（三元共混）体系中嵌段共聚物增容剂分布的研究及机理探讨

4.1实验所用原料及设备

4.2实验部分

4.3实验结果与讨论

4.4本章小结

5总结与展望

参考文献

在 学 研 究 成 果

致谢