聚氯乙烯的熔融共混改性研究

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1、武汉理工大学硕十学位论文摘要本文在查阅了大量关于聚氯乙烯改性、碳纳米管表面修饰、离子液体及聚合物基纳米复合材料等相关资料的基础上，分别使用改性尼龙6(PA6)和碳纳米管类流体，通过熔融共混的方式来改性聚氯乙烯。具体实验结果如下：在PA6熔融共混改性PVC方法中，首先合成了乙酸乙烯酯与顺丁烯二酸酐的共聚物VM，再将VM与PA6熔融共混制备接枝共聚物VM．g．PA6。红外光谱分析表明VM已经成功接枝到PA6上；随着Ⅷ添加量的增加，PA6的熔点逐渐降低，且最低能达到204。C；将接枝物VM．g．PA6与PVC熔融共混

2、，该共混物的力学性能测试结果显示随着接枝物含量的增加，共混物的拉伸强度增大，而冲击强度逐渐降低；另外，扫描电镜图显示该共混试样呈脆性断裂。首先采用浓硫酸与浓硝酸的混酸液对碳纳米管进行氧化，使其表面带有羟基和羧基等官能基团，接着先后加入DC5700和NPES，使氧化过的碳管发生接枝反应和离子交换反应，制备了碳纳米管类流体。采用FT-IR、TGA、DSC和流变仪等分析方法对碳纳米管类流体的结构和性能进行了表征，并计算出类流体有机含量为84．8％，碳管含量为15．2％。将碳纳米管类流体与聚氯乙烯在转矩流变仪中熔融共混

3、，制得了两者的纳米复合材料。结果发现碳纳米管类流体的添加使得复合材料表现出了良好力学性能。纯的PVC试样的拉伸强度为39．9MPa，与之相比，CNTFs／PVC复合材料拉伸强度最大可达到53．9MPa，最大增大幅度为35％；而冲击强度也由10．5MPa增大到14．8MPa，增幅40．6％；另外，断裂伸长率也有所增加。转矩流变仪测试数据显示，最大扭矩由71N·m下降到了59．6N·m，平衡扭矩由35．6N·m下降到30．1N．m，表明添加CNTFs后的PVC的加工性能也有了较大的改善。综上所述，CNTFs可作为P

4、VC良好的增塑、增强、增韧材料，而且能够较好的提高树脂的耐热性，有效抑制树脂的交联。关键词：聚氯乙烯，尼龙6，VM，碳纳米管类流体，熔融共混武汉理工人学硕十学位论文AbstractOnthebasisofconsultingplentyofreferencesaboutpoly(vinylchloride)(PVC)blendingmodification，surfacefunctionofcarbonnanotubes(CNTs)，ionicliquidsandpolymermatrixnanocomposi

5、tes，twonewideasimprovingPVCbyusingthemodifiedpolyamide6(PA6)andcarbonnanotubefluidsareproposed．ThemainresultsCallbesunllnarizedasfollows：DuringtheprocessesofPVCmelt-blendingmodificationbyusingPA6，firstly,thecopolymerVMwassynthesizedbycopolymerizationofV'mylA

6、cetateandMaleicAnhydride．ThengraftingcopolymerVM-g-PA6WasobtainedbymeltblendingofVMandPA6．Fouriertransforminfrared(FT—IR)spectroscopydemonstratedthesuccessfulgraftingreactionofPA6andVM．WiththeincreasingamountofVM，themeltingpointofPA6decreasedgradually，andthe

7、minimumtemperaturefelldownto204℃．BlendsofPVCandVM-g-PA6wereobtainedbymeltblending．MechanicaltestingresultsoftheblendsshowedthattensilestrengthincreasedwiththeincreasingamountofVM—g—PA6，yetnon-notchedimpactstrengthdecreasedatthesame。addition．ScanningElectronM

8、icroscopy(SEM)imagesshowedthatfracturemodeoftheblendsampleswerebrittlefracture．Carbonnanotubes(CNTFs)wereoxidizedbyusingthemixtureofconcentratedsulfuricandnitricacidstointroducefunctionalcarbony