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PEN冲击强度脆韧转变的研究

2022年04月28日 商丘机械设备网

PEN冲击强度脆韧转变的研究

摘要:利用Haake流变仪对(乙烯/丙烯/二烯)共聚物(EPDM)进行熔融接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),考察了单体、引发剂(DCP)用量对接枝率的影响。结果表明,随着DCP用量的增加,接枝率增大;随着GMA用量的增加,接枝率趋于一个平衡值。聚萘二甲酸乙二酯(PEN)/EPDM-g-GMA共混物的脆韧转变主要受温度和EPDM-g-GMA用量的影响,增加EPDM-g-GMA用量可以降低。PEN/EPDM-g-GMA共混物的脆韧转变温度。

关键词:聚萘二甲酸乙二酯 甲基丙烯酸缩水甘油酯 (乙烯/丙烯/二烯)共聚物 接枝率 冲击强度脆韧转变

随着聚酯工业的发展,聚酯逐渐由纤维扩大到非纤维应用领域。在聚酯非纤维应用中,更多地应用于生活领域。许多性能更优良的聚酯逐渐被开发和应用。

聚萘二甲酸乙二酯(PEN)是一种新兴聚酯,它的结构与聚苯二甲酸乙二酯(PET)十分相似,且具有PET所有的优良性能。此外,它还有良好的阻透性、较好的力学强度和更高的耐热性等特点,具有很好的发展前景。但是由于PEN质脆,在不同的环境条件下对其韧性有着不同的要求。PEN经改性后其韧性可得到显著提高,可以适应各行各业的使用要求。针对其冲击韧性差的缺点,可在PEN中加入分子链柔顺的弹性体如(乙烯/丙烯/二烯)共聚物(EP[]M),使其韧性提高,但PEN与EPDM的相容性较差,当将EPDM直接与PEN共混时,二者不能很好地混合,必须增加第三组分作增容剂。甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)是一种常用的接枝单体,它能使EPDM与PEN更好地相容,达到增韧PEN的效果。采用EPDM—g—GMA增韧PEN拓宽了PEN的应用领域,具有重大的意义。

1、实验部分

1.1 主要原料

PEN:江苏仪征化纤联合总公司;

EPDM:4045型,三井石油化学工业株式会社;

GMA:苏州安利化工厂;

过氧化二异丙苯(DCP):化学纯(使用之前滤去保护液,用P2O5干燥),上海化学试剂厂;

二甲苯、氢氧化钾(KOH):分析纯,北京化工厂;

乙醇、异丙醇、盐酸(HCl):分析纯,吉林省军区化工厂。

1.2主要仪器

流变仪:德国Haake公司;

平板硫化机:QLB—D600×600型,沈阳金象橡胶塑料机械厂;

细木工带锯机:MJ344D型,山东工友集团股份有限公司:

缺口制样机:QK-20型,河北承德试验机公司:

悬臂梁冲击试验机:XJ-40A型,吴忠材料试验机厂:

红外光谱仪:AUATOR-360型,美国尼高利公司。

1.3试样制备

(1)接枝物的制备

将EPDM切成大小均匀的颗粒,然后细化,增加其表面积。按配方准确称取细化的EPDM,将其溶于含有一定量DCP的DCP-丙酮溶液中,使DCP均匀地分散于EPDM表面,经充分混合后放人表面皿,自然晾干12h,使丙酮充分挥发。利用Haake流变仪制备接枝物,在转速30 r/min、温度160℃条件下,待EPDM完全熔融后,注入一定量的GMA,混合5min。将EPDM-g-GMA接枝物取出,并在其未完全凝固成块时迅速剪成小条,备用。

(2)共混物的制备

将EPDM-g-GMA在60℃真空干燥箱中干燥6h,将PEN在120℃真空干燥箱中干燥24h,按一定比例加入Haake流变仪,在温度270℃、转速50r/min条件下制备共混物样品。(待续)

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