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PC/PP合金的制备、结构与性能

回收人 2025年07月08日 1 0

制备

原料组合与相容剂

PC/PP合金的制备、结构与性能

由3种熔体流动速率的PC和2种熔体流动速率的PP组合、并在4种PC/PP质量比、由1种自制的甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯共混物(PPM - g - GMA)和乙烯 - 丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、马来酸酐接枝乙烯 - 辛烯共聚物(POE - g - MAH)、乙烯 - 丙烯酸丁酯 - 甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EAY)3种工业品相容剂,分别在剪切流场和拉伸流场下,制备一系列的PC/PP合金材料。在剪切流场和拉伸流场下,由中等熔体流动速率的PC1300 - 10NP与低熔体流动速率的PPK8003组合为基体树脂、PC/PP质量比65/30、EMA和PPM - g - GMA制备的PC/PP合金材料综合性能较好,EMA最佳用量为5wt%,PPM - g - GMA最佳用量为7.3wt% 。

相容剂制备

采用熔融接枝法自制接枝型相容剂PPM - g - GMA,接枝率为1.51%。四种相容剂(EMA、POE - g - MAH、EAY、PPM - g - GMA)都可有效改善PC/PP合金材料的相容性,其最佳用量分别为:EMA5wt%、POE - g - MAH7.3wt%、EAY11.6wt%、PPM - g - GMA7.3wt% 。

加工设备与流场

啮合平行同向双螺杆挤出机(TSE)是剪切流场占主导的经典聚合物共混加工设备;偏心转子挤出机(ERE)是拉伸流场占主导的新型聚合物共混加工设备。当合金材料组成相同时,ERE制备的PC/PP合金材料力学性能总体上高于TSE制备的合金材料 。

结构

PC/PP合金材料的微观结构呈现皮芯结构。当PP含量≤30%时,合金材料的微观结构呈现PC为连续相、PP为分散相的海 - 岛相结构;当PP含量为45%时,其微观结构出现形成双连续相结构;当PP含量达到60%时,其微观结构呈现PP为连续相、PC为分散相的海 - 岛相结构。当合金材料组成相同时,与TSE相比,ERE制备的PC/PP合金材料微观结构的两相界面结合更紧密,形成了特有及稳定的海 - 岛 - 纤维两相三形态结构 。

性能

力学性能

  • PC和PP熔体流动速率及含量影响:在同一流场下,当PC和PP的熔体流动速率相同时,随着PP含量的增加,PC/PP合金材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量均明显下降;PC与低熔体流动速率的PP制备的合金材料的悬臂梁缺口冲击强度先增大后下降 。
  • 相容剂影响:PPM - g - GMA相容体系的PC/PP合金材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量显著高于另外三种相容体系。四种相容剂体系的PC/PP合金材料的悬臂梁缺口冲击强度都呈先增大后下降的趋势 。
  • 加工流场影响:当合金材料组成相同时,ERE制备的PC/PP合金材料的力学性能总体上高于TSE制备的合金材料 。

热性能

在同一流场下,随着PP含量的增加,玻璃化转变温度TgT_gTg?向低温方向偏移,熔融峰温度TmT_mTm?向高温方向偏移,PP组分的结晶度逐渐增大。随着相容剂的加入,PC/PP合金材料的结晶度明显降低,PPM - g - GMA的基体树脂为PP和POE,其对合金材料结晶度影响与另外三种相容剂不一致 。

介电性能

在1MHz和10MHz的低频电场下,PC/PP合金材料的介电常数和介电损耗主要受PC/PP质量比、相容剂的种类和用量、PC熔体流动速率的影响;在2.5GHz的高频电场下,PC/PP合金材料的介电常数和介电损耗主要受PC/PP质量比、相容剂种类和用量的影响。POE - g - MAH和PPM - g - GMA相容体系的PC/PP合金材料的介电损耗显著低于EMA和EAY相容体系。剪切流场强度和拉伸流场强度对PC/PP合金材料的介电常数和介电损耗的影响不明显 。

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文章来源:回收人

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