聚丙烯热塑性聚氨酯弹性体的相容性--增容剂增容与γ辐照增容

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1、授予单位代码：10459学号或申请号：03330859密级郑州大学硕士学位论文论文题目：作者姓名：学科门类：专业名称：导师姓名、职称：粲丙烯／热塑性聚氨酯弹性体的相容件——增容剂增容与v一辐照增容管兰芳工学材料学陈金剧教授李新法教授2006年5月20日摘要聚丙烯／热塑性聚氨酯弹性体的相容性——增容剂增容与Y．辐照增容要为了有效的改善聚丙烯(PP)和热塑性聚氨酯弹性体(TPu)共混体系的相容性，本工作首次采用反应挤出技术，制各了聚丙烯接枝马来酸酐(PP—g．MAH)分别与癸二胺、十二碳二胺的接枝共聚物

2、(依次记为PNl、PN2)两种新的增容剂，并利用双螺杆挤出机熔融共混方法制各了PP／PNl厂rPu、PP／PN2删两种新的共混材料；以多官能团单体啪PTA(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)和TAIc(三烯丙基异氰酸酯)为敏化剂，利用熔融共混方法制备了TPu，rMPTA、TPl，，rAIc、PP／TMPl：A，rPu和PP／，rAIC厂rPu等共混材料，并利用”co叫射线源，在较低剂量范围内(Dose≤25kGy，即医疗用品辐射灭菌的常用剂量范围)，对所制备的共混材料进行了7．辐照。考察了新的增容剂(PNl、

3、PN2)、敏化齐Ⅱ(TMPl’A、TAlc)和Y．辐照等因素对共混材料的力学性能、动态力学性能、熔融与结晶行为、熔体流变行为及其结构与形态等方面的影响。结果表明：1．采用熔融反应挤出技术成功地制备了PNl和PN2两种新的增容剂。对PNl、PN2进行红外光谱分析表征，发现PP．酽MAH与两种二元胺均发生了反应，使得胺接枝到了PP上。2．增容剂PNl、PN2的加入，均能有效的改善难相容体系PP厂rPu的相容性，使其力学性能显著提高。与mEPDM(三元乙丙橡胶接枝马来酸酐)相比，增容效果：PN2≥PNl>

4、mEPDM，且在增容剂为5phr时效果最好。3．适当的T-辐照可以改善PP，FPu简单共混体系的相容性，使其强度、刚度和韧性均有一定提高；向PP，rPu共混体系中加入敏化剂也能够改善体系的相容性，增容效果：TMPTA>1AIc；与Y．辐照增容相比，敏化剂增容的效果更明显：同时使用辐射增容与敏化剂增容，比单一使用一种方法增容具有更好的效果。但是，辐射增容与敏化剂增容的效果不如PNl、PN2的增容效果。4．动态力学行为研究表明，增容剂PNl、PN2能够改善PP与TPu的相容摘要性，且以PN2的增容效果较

5、好；Y一辐照也能够改善PP厂rPu简单共混体系的相容性；敏化剂n伫1’A的加入使得PP肿u共混体系的主转变峰向低温移动，其“肩式”内耗峰明显减弱甚至消失，表明相容性得到了改善，且以TMPTA为3pllr时增容效果最好；与未辐照时相比，Y一辐照PP厂rMP吖沂Pu的储能模量E’和主内耗峰值温度L均有所提高。5．扫描电镜(sEM)研究表明，增容剂PNl、PN2(尤其是PN2)的加入有效地改善了TPu，PP的相容性，而mEPDM增容效果不明显：Y．辐照或TMPTA的加入在一定程度上均能改善PP与TPu的相

6、容性；两者同时作用，增容效果更好。6．PP／增容剂，rPu共混物的熔体流动速率(MFR)随PNl、PN2的加入均有不同程度的降低，且以PN2增容的体系的MFR较小。TMPl’A的加入使得PP厂rPU共混体系MFR大为下降：Y．辐照时辐射交联和降解同时存在，随着辐照剂量的增加，PP佃u二元体系的MFR逐渐增大，P嗍PTA，rPU三元体系的MFR先减小后增大。7．不同增容剂或敏化剂增容前后的PP，TPu共混体系均为假塑性流体，其表观粘度q。随剪切速率户的增大而降低，且降低的幅度逐渐减小。在同一剪切速率下

7、，增容剂的加入使得PP册u的11。有所提高，粘流活化能△E有所减小，并且以PP／PN2，TPU的T1。最大，△E最小；随着PN2用量的增加，TPU，PP的％先升高后稍有降低，△E先减小后增大，在PN2为5pllr时，Tl。和△E分别达最大值和最小值。随着删P1'A含量的增加，PP厂rMPllA厂rPu的q。逐渐提高，△E逐渐减小；T一辐照使得PP厂rMPD忻PU的n。有所降低。8．熔融与结晶行为研究表明，向PP厂rPu中分别加入增容剂PNl、PN2与敏化剂TMPTA，均有利于PP，rPu在较高的温度

8、下开始结晶，并使得其结晶度提高。经过25kGy的Y·辐照后，PP厂rPu二元体系的熔点有所降低，结晶温度变化甚微，结晶度有所升高；而PP，rMP吖岍Pu三元体系的熔点、结晶温度及结晶度均因Y．辐照而有不同程度的降低。9．在P射线作用下，TMPTA．、TAIc对难于发生交联反应的TPu的辐射交联均有一定的促进作用；在相同的辐照剂量下，与聊PTA相比，TAIc的反应活性较低。本体TPU的强度和刚度因T．辐照有所下降，向TPu中加入少量的TMPTA或TAIc，使得T一辐照T