核壳型丙烯酸酯共聚物的合成及其与PVC共混改性研究

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采用乳液聚合方法,合成了一种具有核壳结构的丙烯酸酯共聚物(ACR)。该共聚物是通过在适度交联的丙烯酸丁酯-丙烯酸2-乙基己酯共聚物乳胶粒外层包裹上一层甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物而形成的。 通过动态光散射粒径分析仪和透射电镜对所合成的乳胶粒粒径及其分布进行了测量,借助于IR、DSC考察了所合成的ACR组成变化及其玻璃化转变温度,并通过透射电镜对所合成的ACR的核壳结构进行了验证。结果表明,所合成的ACR乳胶粒具有明显的核壳型结构,粒径基本介于100-160nm之间,且具有三个玻璃化转变温度。 我们将合成的ACR与PVC共混,测试了PVC改性后材料的抗冲击强度、抗拉强度以及共混物的热稳定性、流变性能,并用透射电镜观察了ACR在PVC基体中的分散状况,用扫描电镜观察了冲击样条断面的形貌特征。考察了合成过程中乳化剂用量、引发剂用量、交联剂用量、合成方法、核壳比、核层单体比、壳层单体比、乳液固含量、聚合温度、ACR用量等因素对共混体系力学性能的影响。结果表明所合成的ACR能很好地分散在PVC基体中,共混后能明显提高PVC的抗冲击性能,并呈现明显的韧性断裂特征,而材料的抗拉强度基本保持不变,当PVC/ACR比为100/6时,共混体系的冲击强度较纯PVC提高3-4倍。而且加入ACR之后可提高PVC的热稳定性能和流动性能,所合成的ACR是一种有效的改善PVC抗冲击性能的改性剂。
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