ABS改性PET瓶片的微观形态与性能研究

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本论文研究了利用ABS改性PET瓶片(饮料瓶片,r-PET),提高其韧性和成型加工性,使其作为工程塑料使用的可行性,探索了挤出机类型、加工工艺条件、增容剂的制备和用量对共混物的力学性能、微观形态、增容作用的影响。研究结果表明,使用反应挤出机的共混效果优于使用双螺杆挤出机和单螺杆挤出机的;反应挤出机螺筒的最佳温度为245、260、255、255、240℃,最佳螺杆转速为80r/min。加入ABS可以显著降低r-PET的熔体流动速率(MFR),提高r-PET的加工性能。当r-PET和ABS质量比为80/20时,r-PET/ABS无缺口冲击强度比纯r-PET提高6倍多,缺口冲击强度提高近1倍,拉伸强度比纯r-PET提高10MPa。DSC研究发现,r-PET/ABS共混物中r-PET的玻璃化转变温度(Tg)和ABS的Tg共混后都没有明显变化,r-PET的熔点和结晶度随ABS用量的增大而下降。采用了反应挤出接枝法制备ABS接枝马来酸酐(ABS-g-MAH)和ABS接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(ABS-g-GMA)两种类型的增容剂,探索了接枝单体用量、引发剂过氧化二异丙苯(DCP)用量、挤出工艺条件对接枝率的影响规律,及对接枝物力学性能的影响规律。分别利用ABS-g-MAH或ABS-g-GMA作为r-PET/ABS共混物的增容剂,研究了增容剂的接枝率和用量对共混体系的力学性能、微观形态和耐热性的影响。ABS-g-MAH和ABS-g-GMA都对r-PET/ABS增容效果显著,共混物的冲击强度有明显提高;ABS-g-MAH的增容效果优于ABS-g-GMA; ABS-g-MAH的接枝率为1.35%、用量为5%时,对r-PET/ABS的增容作用效果最佳;此时r-PET/ABS/ABS-g-MAH三元共混物的缺口冲击强度和无缺口冲击强度比r-PET/ABS分别提高了42%和23%。利用扫描电镜(SEM)研究微观形态结果表明,增容剂的加入能够使ABS在r-PET连续相中分散的更均匀,粒径尺寸更均一。DSC研究表明,将ABS-g-MAH或ABS-g-GMA作为增容剂加入到r-PET/ABS后,共混物中的r-PET的Tg升高,与ABS的Tg差值变小,说明起到了较好的增容效果。
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