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尼龙6(PA6)是一种具有强度高、加工性能好、耐温性高等优点的工程塑料,硅橡胶(PDMS)表现出优异的耐高温、耐化学溶剂等性能。因此,将PA6和PDMS复合有望制备出性能优异的热塑性动态硫化橡胶。但PA6与PDMS相容性差,且动态硫化过程中,硫化速度难以控制。因此,改善PA6与PDMS的相容性和控制动态硫化过程是制备PDMS/PA6热塑性橡胶亟待解决的问题。论文首先通过耗散粒子动力学(DPD)模拟研究了嵌段共聚物的分子结构对PDMS/PA6共混体系相容效率的影响规律,设计并合成了 一种具有高效相容能力的反应型嵌段共聚物;然后考察了有机纳米蒙脱土(OMMT)和反应型嵌段共聚物对PDMS与PA6共混体系分散的协同效应及共连续范围的影响;最后,在双螺杆挤出机中研究PDMS/PA6共混型热塑性弹性体的制备工艺及其性能。论文取得了以下结果:(1)通过DPD模拟比较了不同结构嵌段共聚物对PDMS/PA6共混物的相容效果,发现在PDMS和PA6嵌段共聚物中嵌入溶解度参数介于PDMS和PA6之间的聚合物链段,所形成的三嵌段共聚物能稳定停留在PDMS/PA6的相界面,显著减小共混物的界面张力和分散相尺寸,缩短共混达到平衡所需要的时间。(2)基于DPD模拟结果,设计并合成了一种反应型嵌段共聚物,其特征是在氨基封端硅油中嵌入了与PDMS和PA6均不相容的聚醚链段,且端氨基在共混过程中可与尼龙6反应生成三嵌段共聚物。相比于传统的氨基封端硅油,这种反应型嵌段共聚物能更快地到达相界面,促进分散相的分散,表现出更优异的相容效率。(3)在PDMS/PA6(20/80)共混体系中加入反应型嵌段共聚物作为相容剂的同时,进一步引入OMMT,它们表现出协同作用,不仅能促进共混物的分散而且能缩短分散相尺寸达到平衡所需要的时间。这是由于OMMT主要分散在PA6相中,一方面能增大PA6相的黏度,减小分散相PDMS与基体相PA6的黏度比,另一方面能阻止分散相PDMS的聚并。此外,OMMT与反应型嵌段共聚物的复合使用还能使PDMS/PA6(20/80)共混物的拉伸强度由42.8 MPa提升到52.9 MPa,吸水率由2.6%下降到1.5%。(4)在PDMS/PA6共混体系中,加入5%的反应型嵌段共聚物不仅不会像传统相容剂那样减小共混物的共连续相范围,反而能使共连续相范围从45/55～60/40扩宽到45/55～70/30。这主要是因为反应型嵌段共聚物中的聚醚链段能够增大两相界面层的厚度,促进了共连续相的形成。OMMT的加入能进一步减小PDMS/PA6共连续的相尺寸。(5)在双螺杆挤出机上制备PDMS/PA6热塑性动态硫化橡胶时加入相容剂与延长硫化前共混段的时间都能够减小共连续的相尺寸,制备得到硅橡胶颗粒更小更均匀的热塑性动态硫化橡胶。在反应型相容剂的分子链中引入硅氢官能团,不仅能用作相容剂,而且还能增强共混物相界面处硅橡胶的交联程度,使PDMS/PA6热塑性动态硫化橡胶的拉伸强度由21MPa增加至24.7 MPa,断裂伸长率由23%提升到89%,高温油的溶胀率由44.5%下降到17%。进一步加入OMMT,扩宽PDMS/PA6的共连续范围,能制备出PDMS含量高达70%的热塑性动态硫化橡胶。