聚醚砜改性聚丙烯的界面性能研究.pdf

1、聚丙烯(PP）是一種通用型熱塑性樹(shù)脂，因其具有優(yōu)良的綜合性能而被人們廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)生活的各個(gè)方面。PP的優(yōu)點(diǎn)是絕緣性和耐化學(xué)腐蝕性能優(yōu)良，易于加工，耐疲勞性能好，價(jià)格在所有樹(shù)脂中最低。PP的主要缺點(diǎn)是低溫脆性和收縮率大，因而限制了其使用范圍。聚醚砜(PES)為非結(jié)晶熱塑性塑料，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高達(dá)230℃，具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性，耐熱水、難燃、耐輻射等性能，高溫下的彈性模量幾乎不變。PES也可與很多材料一起制成復(fù)合材料，如與玻璃纖維、碳纖維

2、的復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用于汽車、飛機(jī)、宇航領(lǐng)域、電子電氣工業(yè)和分離膜工業(yè)。
　　本實(shí)驗(yàn)選用PES改性PP體系為研究對(duì)象，研究?jī)煞N材料共混時(shí)的界面性質(zhì)。應(yīng)用反相氣相色譜(IGC)技術(shù)，測(cè)出兩種聚合物的表面色散自由能和Lewis酸堿常數(shù)，利用Lewis酸堿性理論分析其共混物組分間的Lewis酸堿相互作用情況;計(jì)算出Lewis酸堿相互作用參數(shù)值1sp3，判定該體系屬于Lewis堿堿排斥體系。
　　利用IGC技術(shù)同時(shí)測(cè)定了PP/PES共

3、混體系組分間的熱力學(xué)相互作用參數(shù)x23及相互作用能密度B23。在不同的溫度下，測(cè)定了16種探針?lè)肿优cPP、PES及三種不同比例的PP/PES共混物之間的相互作用參數(shù)。采用Huang提出的方法，選用△x效應(yīng)較小的探針?lè)肿忧笏鉖P和PES之間的相互作用參數(shù)x23和“探針標(biāo)準(zhǔn)化相互作用參數(shù)”x23。結(jié)果表明，PP與PES之間的相容性并不好。共混物的電鏡照片進(jìn)一步證實(shí)了這個(gè)結(jié)論。隨著PES含量的增加，組分間的相互作用參數(shù)也增加。對(duì)同一組成聚合物

4、，相互作用參數(shù)隨溫度的升高而升高。
　　利用差示掃描量熱技術(shù)(DSC)研究了PP和三種不同組成的PP/PES共混物的非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，同時(shí)測(cè)定了其力學(xué)性能。Avrami方程，Ozawa方程和莫志深方法被用來(lái)研究PP和PP/PES共混物的非等溫結(jié)晶過(guò)程。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Avrami方程可以適用于PP和PP/PES共混物的結(jié)晶過(guò)程的初始階段。Ozawa方程適合PP的非等溫結(jié)晶過(guò)程，但不適合PP/PES共混體系的非等溫結(jié)晶全過(guò)程。莫志深方

5、法能很好的描述其結(jié)晶全過(guò)程。最后，利用Kissinger方程求得PP和各種組成的PP/PES共混體系的結(jié)晶活化能，發(fā)現(xiàn)共混體系的結(jié)晶活化能比PP的高，而且隨著PES添加量的增加，結(jié)晶活化能升高。說(shuō)明PES對(duì)PP的結(jié)晶過(guò)程起著兩種效應(yīng)，成核能力阻礙和晶核成長(zhǎng)阻礙。這與PES分子的剛性鏈特征和PES在PP中的分散狀態(tài)有關(guān)。
　　力學(xué)性能的測(cè)試結(jié)果如下：PP/PES共混體系的拉伸性能和沖擊性能較純PP相比有所降低，而彎曲性能則有提高，結(jié)