热塑性弹性体SBS结构与性能的关系及二氧化硅接枝改性研究

摘要

本论文采用溶液铸膜的方法，制备了不同的SBS共混物，分别为SBS/SEBS共混物——研究软相结构对SBS性能的影响，和不同分子量SBS共混物——研究软相分子量对SBS结构和性能的影响。研究发现SBS与SEBS不能完全互溶，共混物出现宏观相分离，共混物的拉伸强度比纯聚合物的低，SEBS含量高时，共混物拉伸强度下降较小。不同分子量SBS可在分子水平互溶，与纯SBS相比，共混SBS的力学性能也降低。实验结果表明:苯乙烯(St)含量、聚丁二烯(PB)结构和分子量是影响SBS网络规整性最基本的三个因素，并进一步影响到SBS的力学性能:St含量增加，SBS拉伸强度提高;PB相分子量增大，SBS定伸应力降低;PB分子量分布越窄，SBS的网络结构越规整，力学性能越高。
　　 论文第二部分制备了两种杂化材料，分别为SBS-SiO2杂化材料和PSB-SiO2杂化材料，研究SiO2接枝改变SBS的PS相和PB相对SBS性能的影响，结果表明:二氧化硅的存在会限制SBS分子链的运动，导致PS相区形成困难，强度下降;二氧化硅对PB相作用较强，SBS定伸应力提高;PB相玻璃化温度提高，tanδ峰值降低。PSB-SiO2杂化材料的拉伸强度达7-8MPa，其中含10％SiO2的杂化材料拉伸强度8.2MPa，300％定伸应力4.3MPa。
　　 论文最后对一种新的SBS极性化方法做了探索性研究。以二苯甲酮为封端剂，采用阴离子聚合的方法，制备一种聚丁二烯大分子引发剂，并引发甲基丙烯酸甲酯聚合，得到双亲嵌段共聚物。低温下二苯甲酮的封端率较高，嵌段聚合较适宜的条件为85℃下反应5h。

目录

声明

学位论文数据集

摘要

第一章 绪论

1．1 苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)概况

1．1．1 TPS的发展

1．1．2 TPS的合成方法

1．1．3 SBS的应用及改性研究进展

1．1．4 SBS的微观形态

1．2 无机粒子改性聚合物研究

1．2．1 无机粒子改性聚合物方法

1．2．2 白炭黑的用途与改性

1．3 嵌段共聚物的形态

1．4 论文选题的立论、目的及意义

第二章 实验部分

2．1 实验原料及来源

2．2 原料纯化及试剂合成

2．2．1 原料的纯化

2．2．2 试剂合成

2．3 线形SBS合成及共混试样制备

2．3．1 SBS的合成

2．3．2 共混试样的制备

2．4 SBS-二氧化硅杂化聚合物合成

2．4．1 直接共混法

2．4．2 化学键合法

2．5 SB-二氧化硅杂化聚合物合成

2．6 分析和表征

2．6．1 分子量(Mn)及其分布(Mw／Mn)

2．6．2 聚合物的微观结构

2．6．3 电子显微镜分析

2．6．4 玻璃化温度(Tg)及纳米粒子含量

2．6．5 聚合物的动态力学性能(DMTA)

2．6．6 机械力学性能测试

第三章 结果与讨论

3．1 SBS／SEBS共混研究

3．1．1 铸膜溶剂的选择

3．1．2 SBS／SEBS共混物的相分离形态

3．1．3 SBS／SEBS共混物的力学性能

3．1．4 SBS／SEBS共混物的动态力学性能

3．1．5 小结

3．2 不同分子量SBS共混研究

3．2．1 SBS的相对分子量及其分布

3．2．2 SBS的相结构

3．2．3 SBS的力学性能

3．2．4 SBS的动态力学性能

3．2．5 SBS的相态模拟

3．3 SBS／二氧化硅化学键合杂化材料制备

3．3．1 合成工艺的探讨

3．3．2 红外表征

3．3．3 二氧化硅在SBS中的分散

3．3．4 SBS／二氧化硅杂化材料力学性能

3．3．5 SBS／气相二氧化硅杂化材料动态性能

3．4 SB／二氧化硅化学键合杂化材料制备

3．4．1 SiCl4用量的确定

3．4．2 SB／二氧化硅杂化材料的力学性能

3．4．3 SB／二氧化硅杂化材料的动态力学性能

3．4．4 SB／二氧化硅杂化材料的微观形态

3．5 二苯甲酮封端制备大分子引发剂的初步探索

3．5．1 聚苯乙烯大分子引发剂的合成及表征

3．5．2 聚丁二烯大分子引发剂的合成及表征

3．5．3 PB-PMMA聚合物的结构

3．5．4 反应条件对PB-PMMA聚合的影响

3．5．5 大分子引发剂引发MMA聚合反应的机理

第四章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者与导师简介

硕士研究生学位论文答辩委员会决议书