有机硅-丙烯酸酯橡胶粒子改性CPVC的研究

摘要

氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂是聚氯乙烯进一步氯化的产物，有良好的物理机械性能，尤其是耐候、耐老化、耐腐蚀和阻燃等性能优越，是一种性能独特的新型材料。有机硅-丙烯酸酯共聚物是一类有机硅改性新材料，主要用于涂料、黏合剂、皮革涂饰剂等领域，对于塑料改性型有机硅.丙烯酸酯橡胶粒子的研究鲜见报道。 本文主要研究了新型有机硅.丙烯酸酯橡胶粒子(S1046)的结构与性能，及其与CPVC、CPVC/PVC合金共混物的力学性能、增韧机理、有机硅-丙烯酸酯橡胶粒子与CPVC共混物的流变性能。 采用SEM研究了新型有机硅.丙烯酸酯橡胶粒子表面和内部微观形态，用红外光谱对其化学结构进行研究，用TG研究其热失重规律，DSC研究其玻璃化转变。研究表明，S1046粒子粒径较大、颗粒内部聚丙烯酸酯与有机硅之间形成化学键相连的均匀结构，该橡胶粒子具有适度的交联，耐热性能优良。 对有机硅，丙烯酸酯橡胶粒子与CPVC共混物的力学性能进行了研究，并借助透射电子显微镜(TEM)研究了有机硅，丙烯酸酯橡胶粒子增韧CPVC的机理，并对S1046与MBS、CPE等抗冲改性剂对CPVC抗冲性能的协同效应进行研究。研究表明，在CPVC基体中两者具有良好的相容性。CPVC中添加S1046可显著提高CPVC的抗冲性能，尤其是在与MBS或CPE并用时具有协同效应，增韧效果优于单一品种增韧剂。 采用毛细管流变仪对S1046与CPVC共混物的流变性能进行了研究。考察了不同温度和不同压力下对CPVC/S1046的流变行为。结果表明，在CPVC中加入S1046，CPVC熔体的表观粘度下降。 研究了CPVC/PVC/S1046共混体系的力学性能。结果表明，在CPVC/PVC合金中加入S1046，共混物冲击强度有明显提高，共混物的拉伸强度与维卡软化温度有所下降，但下降程度不大。采用S1046分别与MBS、CPE复合使用时，材料的抗冲击强度可提高3倍以上；说明S1046与MBS、CPE对于增韧CPVC/PVC合金有一定的协同作用。

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致谢

第一章前言

1.1氯化聚氯乙烯的制备方法

1.1.1溶液氯化法

1.1.2水相悬浮氯化法

1.1.3固相氯化法

1.1.4液氯氯化法

1.2氯化聚氯乙烯的应用

1.2.1管材

1.2.2化工防腐设备

1.2.3防腐涂料和粘合剂

1.2.4泡沫材料

1.3氯化聚氯乙烯的改性研究

1.3.1.CPVC／PVC的共混改性

1.3.2 CPVC的复合改性

1.3.3 CPVCfABS(MBS)共混改性

1.3.4 CPVC的力化学改性

1.3.5聚丙烯酸类对CPVC的改性

1.3.6 CPE对CPVC的抗冲改性

1.3.7新型纳米级复合粒子抗冲改性剂

1.4冲击改性理论

1.5有机硅-丙烯酸酯共聚物的研究现状

1.5.1有机硅、丙烯酸酯聚合物结构特点

1.5.2有机硅-丙烯酸酯共聚物的性能

1.5.3核壳有机硅-丙烯酸酯共聚物研究进展

1.5.4有机硅-丙烯酸酯共聚物的应用

1.6本文研究的主要内容

1.7本课题研究的意义

第二章有机硅-丙烯酸酯弹性粒子结构与性能

2.1实验部分

2.1.1实验原料

2.1.2主要仪器及设备

2.1.3索氏萃取

2.1.4试样制备

2.2结果与讨论

2.2.1 S1046的FTIR图谱

2.2.2索氏萃取

2.2.3颗粒的微观形态

2.2.4 DSC分析

2.2.5TG分析

2.3本章小节

第三章有机硅-丙烯酸酯橡胶粒子改性CPVC力学性能研究

3.1 实验部分

3.1.1原料与规格

3.1.2实验仪器

3.1.3试样制备与测试

3.2结果与讨论

3.2.1不同增韧剂对CPVC力学性能的影响

3.2.2增韧机理分析

3.2.3改性剂的协同作用

3.2.4不同增韧体系的断面形貌

3.3本章小结

第四章 CPVC／S1046共混物的流变性能

4.1实验部分

4.1.1实验原料

4.1.2实验仪器

4.1.3试样制备与测试

4.1.4数据处理

4.2结果与讨论

4.2.1不同温度下的流变曲线

4.2.2共混物的表观粘度ηa与剪切速率γw曲线

4.2.3共混物的非牛顿指数n

4.2.4共混物的lgηa-lgγw曲线

4.2.5共混物的lgηa-l／T曲线

4.3本章小结

第五章S1046增韧CPVC／PVC合金的性能研究

5.1实验部分

5.1.1实验原料

5.1.2实验仪器

5.1.3试样制备

5.1.4样品测试

5.2结果与讨论

5.2.1 CPVC／PVC／S1046合金的力学性能

5.2.2复合抗冲改性剂对CPVC／PVC合金力学性能的影响

5.2.3共混物的冲击断面形貌

5.3本章小结

第六章 结论

参考文献

攻读硕士期间的论文与科研