有机玻璃的增韧改性研究

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1、有机玻璃的增韧改性研究中文摘要聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA)是一种重要的有机透明材料，它具有优异的光学性能，化学稳定性，耐候性和电绝缘性，但其质脆，抗冲强度低，应用于某些场合时，需要对其进行增韧改性以满足工程需要。传统的有机玻璃改性方法主要有：(1)共聚、交联增韧；(2)掺入第二相粒子共混增韧；(3)采用互穿聚合物网络结构；(4)采用双轴定向拉伸及多层复合工艺；(5)纤维增强增韧。本文以弹性体增韧剂与有机玻璃进行机械共混以改变其脆性为目标，在以往研究经验的基础上，系统总结了有机玻璃的主要改性途径，全面考察了有机玻璃的各项性能及其影响因素。分别采用聚丙烯酸丁酯(PBA)、实验室

2、自制PB胛MMA核壳结构聚合物、实验室自制MAAS橡胶弹性体、三元共聚尼龙等作为增韧改性剂与有机玻璃进行共混增韧改性，借助万能试验机，数显冲击仪，DSC差热分析仪，傅立叶变换近红外光谱仪等对增韧有机玻璃力学性能等进行测试和表征。研究表明：(1)PBA和PBA／PMMA核壳增韧剂均能改善有机玻璃的韧性，随增韧剂用量的增加，PBA增韧有机玻璃抗冲击强度有一个最佳值，PBA／PMMA核壳增韧有机玻璃抗冲击强度呈现不断增加趋势，无最佳值，但增韧改性效果明显优于PBA增韧有机玻璃。当PBA／PMMA核壳粒子的加入量为3％时，有机玻璃抗冲击强度为19．2(kJ／m2)，比PBA增韧有机

3、玻璃抗冲击强度最佳值高25．5％，增韧改性效果明显。(2)共聚尼龙与有机玻璃共混过程中，随共聚尼龙在有机玻璃中比重的不断增加，COPA／PMMA共混物拉伸强度和弯曲强度随之快速下降，抗冲击强度增加明显，当共聚尼龙含量达到15％时，机玻璃拉伸强度和弯曲强度分别降低了21％和29．2％，有机玻抗冲击强度可提高42．1％。(3)MAAS接枝橡胶体中丙烯腈含量，不仅影响它进行接枝反应的效果，而且影响PMMA共混物的物理机械性能。本实验中，当丙烯腈的含量为15％，且当MAAS在有机玻璃中的含量为10％时，对有机玻璃增韧改性效果最佳，抗冲击强度可有效提升39．5％。关键词：有机玻璃增韧

4、改性核壳结构冲击强度作者：伍雪强指导教师：张明祖Research011"rougheningModificationofPMMAAbstracts011TougheningModificationofPMMAAbstractsPMMA(organicglass)hassuchexcellentproperties弱hiIghlighttransmittance，colorlessness，chemicalresistance，anddimensionalstability．However,ithasapoorimpactresistanceorbrittle．Conside

5、rableattemptshadbeenmadetomodifythemacromolecularstructureorphasestructureinordertoimprovetheimpactresistance(toughening)ofPMMAandtosatisfyspecialengineeringrequirements．Inthispaperthesetougheningmethodsaresystemicallyreviewed，whichinclude：(1)co·polymerization、vi廿lappropriatemonomer；(2)ble

6、nding谢thsecondphaseparticles；(3)Inter-penetratingPolymerNetworksstructure(IPN)；(4)bi—orientedextensionprocess；(5)fiberreinforcementtechnologyAmajorgoalofthispaperistoextendtheutilizationoftheorganicglassbyimprovingtoimpactresistance．AfterstudyingthePMMAperformancesandthefactorsaffected，the

7、authorinvestigatedthefollowingexperiments：(1)thetougheningofPMMAbyPBA；(2)AseriesofPBAcore—PMMAshellparticleswerepreparedusingemulsionpolymerization,wereutilizedasmodifiersforPMMA；(3)MAASelasticbodywaspreparedbyemulsionpolymerizationinwhichmethylmethacrylate(MM