MPEG用量及材料组成对PBS基共混物结构和性能的影响

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PBS基共混材料在降低PBS生产成本、改善其综合性能等方面具有重要的意义。然而,由于PBS的高结晶性,与许多降解材料的相容性较差,导致共混材料的性能下降。本工作以熔融共混法制备了PBS/PPC、PBS/淀粉共混体系,研究了MPEG-2000的引入量及材料组成对PBS基共混物结构和性能(力学性能和热性能)的影响。结果如下:(1) PBS/PPC共混体系的FTIR测试表明,MPEG引入而产生的氢键作用能在一定程度上改善共混体系的界面黏结强度;拉伸/冲击强度先升高后降低。冲击断面的SEM观察表明,MPEG的引入能够提高两相的界面粘结强度,引发基体材料产生多重银纹和剪切形变,使共混体系表现出良好的韧性特征。SENB断裂行为分析表明,引入5%的MPEG可以提高共混物在微裂纹状态下的纤维化密度,使得PBS/PPC/MPEG共混物的抗冲击性能提高。DSC的结果表明:引入5%的MPEG时,PBS/PPC/MPEG共混物的结晶度从43.1%提高到48.0%,结晶温度Tc,p升高了8.2℃。TGA测试结果表明,MPEG的引入能够提高PBS/PPC热降解的表观活化能,材料的热稳定性增强。(2) PBS/淀粉共混体系的力学性能测试表明淀粉的引入使得共混物的冲击/拉伸强度急剧降低,材料表现出明显的脆性断裂特征;当MPEG质量分数为5-10%时(PBS/淀粉=70/30),MPEG组分的引入可以改善共混体系的相容性,共混物的拉伸强度达到14.5MPa,冲击强度在10%的MPEG时达到极大值9.2KJ/m2。SEM对共混物冲击断面的观察结果表明:MPEG的引入能够提高两相的界面黏结强度,使PBS/淀粉/MPEG共混物表现出较好的抗冲击性能。SENB断裂行为分析表明:共混物裂纹尖端的能量释放率Gin随MPEG含量的增加而降低,材料的裂纹敏感性增强。DSC测试表明淀粉组分能够提高共混物中PBS的结晶度;淀粉组分不变,MPEG含量为20%时,共混物的结晶度从40.9%升高到47.8%,结晶温度Tc,p降低了6.4℃,过冷度提高到42.6℃。TGA测试结果表明,MPEG引入前后,PBS/淀粉共混材料高温区热分解的表观活化能变化不大,其热分解温度Tp也基本不变。
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