随着社会的日益进步，科技的飞速发展，高分子材料正逐步朝着高性能化、功能化、工程化、结构化方面发展。茂金属聚合物在短短的20多年得到了迅猛的发展，它不仅给传统的聚烯烃产业带来了一场革命，而且对传统的工程塑料市场也产生了巨大的影响。乙烯／苯乙烯假无规共聚物（ESI）是国外近几年新研制出的一类新型茂金属聚合物，其苯乙烯含量可达80wt％。而且随苯乙烯的含量增加，ESI由半晶态的弹性体材料过渡到非晶态的热塑性塑料。ESI具有与多种聚合物的良好相容性，而且能有效地改善多种树脂的冲击性能。此外，它还具有优异的填充性能，共混发泡及膜塑性能。国外已经在ESI的性能开发方面进行了广泛的探索，取得了一些初步的成果。国内ESI的研究开发刚刚起步，对它的研究还未见报道。所以大力进行ESI的研究与开发非常迫切，必要，这将填补我国在ESI研究领域的空白。 本文以ESI的填充，增韧和增容体系为主线，系统地对ESI的填充体系及其共混合金的流变性能、力学性能和微观相态进行了全面的考察。 一、ESI填充体系 本文首先研究CaCO₃，氢氧化铝，滑石粉和玻纤与ESI的多种填充复合体系的流变加工性能，动态力学性能及拉伸应力／应变行为。实验结果表明：ESI填充体系具有利于制品加工的剪切变稀现象，同时表面处理的填料能不同程度地提高基体的力学性能；玻纤与滑石粉能够有效地增强ESI69。 二、ESI增韧体系 本文系统地研究了ESI对通用PS脆性树脂的增韧研究。通过对PS／ESI共混体系力学性能的研究，我们发现，ESI与PS的相容性随ESI中苯乙烯含量的提高而增大，增韧效果也随着ESI中苯乙烯含量的提高而增大，在苯乙烯含量为72.4wt％（ESI69）达到最大值。ESI69与PS共混可以获得综合力学性能优异的韧性材料。通过考察ESI69添加量对PS的增韧效果的影响以及微观相态的分析，结果表明，增韧剂的临界含量为30％。ESI69含量较低时，分散相以小于微米级的尺寸呈微区分散于PS中，而当ESI添加量达到40％时，ESI与PS形成了两相相互贯穿，连续分布的形态结构，这种结构同时赋予了共混合金优异的拉伸性能和冲击性能。 通过选用ESI24对K8303树脂进行的增韧研究，我们发现，ESI24能够有效地改善K8303树脂的冲击性能和断裂性能。ESI24添加量达到15％时，K8303树脂可发生脆韧转变，整个合金材料的冲击性能达到高韧水平，而拉伸性能的损失北京化工大学硕士学位论文二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二较小。通过对共混合金的冲击性能和拉伸性能的权衡考虑，Esl的添加量应控制在巧份左右，此时增韧体系的综合力学性能比较理想。ESI的含量不够会导致增韧效果欠佳:但添加量过多，虽然能够大幅度地提高基体树脂的冲击性能，但将会极大地牺牲基体树脂的拉伸性能。 本文首次研究了超韧PP一侧EsI24共混合金的力学性能。结果发现，20份的EsI24可以实现PP一R的超韧化，其Izod冲击性能可高达838.33)/m。共混合金的冲击性能随ESI24添加量的增大而提高，然而其拉伸性能却并没有大幅度降低。此外，共混合金的断裂伸长率也得到了较好地改善，弹性模量的下降幅度较小。三、Esl增容体系 聚乙烯与聚苯乙烯是两种应用最为广泛的通用塑料，两者在性能上具有良好的互补性，但是两者并不相容。首次采用ESI24作为增容剂，系统考察了ESI24添加量5%和10%两类增容体系中ESI24对PS/LDPE共混体系的增容作用。实验结果表明，在固定ESI添加量的增容体系中，随着LDPE含量的增加，体系的冲击性能均得到了较大提高，拉伸性能却有所下降。通过对增容体系的冲击性能和拉伸性能的综合考察，结果发现LDPE含量介于40%⁶0%时，增容体系的综合力学性能最佳。在此基础上，通过固定LDPE的添加量为50%，考察了相容剂ESI24和SEBS的增容剂对PS几DPE共混体系的力学性能的影响，从中发现，EsI24对PS几DPE共混体系的增容效果要远比SBS的好。主要体现在增容剂添加量相同时，EsI24增容的共混体系比较sEBs的增容体系而言，具有更为优异的弹性模量，断裂性能，拉伸强度等方面的力学性能。其次，ESI24可以在较大的添加量条件下，大幅度地改善增容体系的综合力学性能。 本文还充分地考察了PS沮DPE尼SI24（l0%）增容体系的力学性能随HDPE添加量的影响。实验结果表明，经Esl增容的PS舰DPE共混体系在冲击性能，断裂伸长率方面都比未增容体系获得了显著地改善。不过，增容体系的拉伸强度与弹性模量随HDPE添加量的提高，其下降幅度明显快于未增容体系。四、共混合金的亚微观相态分析 超韧PP一侧EsI24共混合金的断裂面具有独特的形态，不同于通常聚合物材料的韧性断裂。断裂过程由微晶引发的中心对称的光滑半球形韧窝开始发展，呈多层扭曲叶片形貌向四周辐射，同时在片层上出现了垂直于冲击方向的取向纤维束。增韧机理符合本学科点提出的“多重劈展”理论。