多層結(jié)構(gòu)核殼MBS粒子的合成與應用.pdf

1、MBS是一種通過乳液接枝聚合方法制得的具有亞微觀形態(tài)的典型核-殼結(jié)構(gòu)改性劑。本論文研究了MBS核殼粒子結(jié)構(gòu)的變化對聚氯乙烯(PVC)透明樹脂性能的影響。實驗中采用乳液聚合的方法制備了具有不同核殼結(jié)構(gòu)的四種MBS改性劑:具有體積小的內(nèi)包容物，但數(shù)目較多的類似于“salami”結(jié)構(gòu)的改性劑;具有數(shù)目較少體積偏大內(nèi)包容物的“微疇”（micro-domains）結(jié)構(gòu)改性劑;具有典型的雙層“核-殼”(core-shell)結(jié)構(gòu)改性劑;具有“硬/軟

2、/硬”特點的“多層”(multi-layer)結(jié)構(gòu)改性劑，研究了MBS內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同對PVC/MBS共混物性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)的MBS橡膠粒子都能均勻地分散在PVC基體中，并且對PVC基體起到很好的增韌作用。對MBS粒子的動態(tài)力學分析可知，由于內(nèi)包容物體積的不同引起了橡膠粒子中橡膠體積分數(shù)的增加，并且橡膠相的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg)和內(nèi)耗峰值(tanδ)max也是增加的。對共混物力學性能方面的研究上，具有“multi-lay

3、er”結(jié)構(gòu)橡膠粒子的共混體系與其他三種相比，有更高的沖擊強度和較低的脆—韌轉(zhuǎn)變溫度，并且其屈服強度和斷裂伸長率也最高。通過對共混物的沖擊形變區(qū)進行觀察，即使MBS橡膠粒子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，其增韌PVC的機理都是通過空洞化引起PVC基體材料發(fā)生剪切屈服。只是其空洞化的形式不同:“salami”結(jié)構(gòu)和“micro-domains”結(jié)構(gòu)的MBS粒子都是橡膠粒子內(nèi)部空洞以及橡膠粒子與PVC之間剝離形成外空洞的形變形式，而“core-shel

4、l”結(jié)構(gòu)和“multi-layer”結(jié)構(gòu)的MBS粒子只是橡膠粒子內(nèi)部發(fā)生空洞。
　　本論文采用種子乳液聚合的方法合成粒徑尺寸在100-150 nm之間的小粒徑MBS核-殼改性劑。通過透射電鏡觀察，三種MBS橡膠粒子均能在PVC基體中較好的分散。研究其對應的共混體系的力學性能得知，小粒徑的MBS同樣能夠?qū)VC樹脂起到很好的增韌效果。對共混物的形變區(qū)進行觀察可知，在MBS粒徑處于100～150 nm之間時，其空洞化形式是橡膠粒子內(nèi)部