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采用纳米CaCO3为核,丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸2-乙基己酯(EHA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为壳层单体、1,4-丁二醇二丙烯酸酯为核壳层交联剂,通过乳液聚合法合成了PBA-PMMA/CaCO3、PMMA/CaCO3和P(BA-EHA)/CaCO3三种具有窄粒径分布的聚丙烯酸酯/CaCO3胶乳,并以聚丙烯酸酯/CaCO3乳液为种子通过与氯乙烯(VC)(接枝)聚合制备了相应三种聚丙烯酸酯/CaCO3/PVC复合胶乳。借助动态光散射粒径分析仪、TEM分别考察了ACR胶乳和复合胶乳粒径及其分布、乳胶粒的微观形态结构。结果表明:复合胶乳呈现与种子粒径相近的单峰分布,其平均粒径随聚丙烯酸酯/CaCO3种子胶乳中CaCO3加入量的增加而逐渐减小,但复合乳胶粒径比种子粒径要大很多;用粘度法测定了复合树脂中PVC的粘均分子量。 着重考察了聚丙烯酸酯/CaCO3合成影响因素对共混体系力学性能的影响。PBA-PMMA/CaCO3粉末与PVC共混后能较好地分散在基体PVC中,并能明显提高共混材料的缺口冲击强度。当CaCO3/monomers为35/100,且100份PVC中加入6份此种PBA-PMMA/CaCO3时,材料的缺口冲击强度可提高2~3倍,抗拉强度基本保持不变,弹性模量一定程度的提高,维卡温度提高4.4℃,起始热分解温度提高25℃。 通过DMA、TA-2000热分析仪、XWB-300F型维卡软化点温度测定仪、毛细管流变仪、TEM和SEM等手段对聚丙烯酸酯/CaCO3/PVC复合树脂及其材料的动态力学性能、耐热稳定性、维卡软化点温度、流变性能、形态结构与材料的断面形貌等进行了测试和表征。P(BA-EHA)/CaCO3/PVC材料随着CaCO3/monomers的增加,冲击强度和断裂伸长率先降低后显著提高的趋势,拉伸模量略有提高。DMA研究表明随着CaCO3/monomers增加,材料低温区的力学损耗峰逐渐向高温方向移动,P(BA-EHA)/CaCO3与PVC之间相容性得到改善;TEM照片显示:P(BA-EHA)/CaCO3复合粒子高度均匀地分散在PVC中,两相界面模糊;SEM观察到材料缺口断面表现为很好的韧性断裂。材料的维卡软化温度随CaCO3/monomers的增加略有提高;复合树脂同纯PVC的流动性相比,P(BA-EHA)/CaCO3的加入使复合树脂的流动性能得到改善;P(BA-EHA)/CaCO3含量为6.5%的复合树脂缺口抗冲强度为PVC的10倍,断裂伸长率较PVC提高近5倍。