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。
摘要第1-5页
Abstract第5-10页
引言第10-11页
1 文献综述第11-28页
   ·聚对苯二甲酸乙二醇酯概述第11-12页
   ·饮料瓶和瓶片第12-14页
   ·ABS概述第14-15页
   ·PET/PE合金第15-17页
   ·PET/PP合金第17-19页
   ·PET/PA合金第19-22页
   ·PET/PC合金第22-24页
   ·PET/PBT合金第24-25页
   ·PET/弹性体合金第25-26页
   ·PET/ABS合金第26-28页
2 实验部分第28-36页
   ·原料和试剂第28页
   ·实验设备和仪器第28-30页
   ·ABS接枝物的制备和表征第30-32页
     ·制备ABS-g-MAH第30页
     ·制备ABS-g-GMA第30页
     ·ABS-g-MAH和ABS-g-GMA的红外光谱测定第30页
     ·ABS-g-MAH接枝率的测定第30-31页
     ·ABS-g-GMA接枝率的测定第31-32页
   ·熔融挤出共混第32-33页
     ·制备r-PET/ABS第32页
     ·制备r-PET/ABS/ABS-g-MAH第32页
     ·制备r-PET/ABS/ABS-g-GMA第32-33页
   ·熔体流动速率的测定第33页
   ·模具制造与尺寸第33-34页
   ·注塑机注塑工艺条件第34页
   ·力学性能的测定第34-35页
     ·应力-应变性能测试第34-35页
     ·冲击性能测试第35页
   ·维卡软化温度的测定第35页
   ·SEM的制样与测试条件第35页
   ·DSC测试第35-36页
3 结果与讨论第36-72页
   ·挤出机的选择第36-39页
     ·不同挤出机对r-PET/ABS熔融共混的效果第36-37页
     ·不同挤出机对r-PET/ABS的力学性能的影响第37-38页
     ·不同挤出机对r-PET/ABS的微观形态的影响第38-39页
   ·挤出工艺条件对r-PET/ABS力学性能的影响第39-41页
     ·r-PET/ABS挤出温度的选择第39-40页
     ·螺杆转速对r-PET/ABS力学性能的影响第40-41页
   ·r-PET/ABS的力学性能和形态第41-50页
     ·ABS用量对熔体流动速率影响第41-43页
     ·ABS用量对r-PET/ABS应力-应变的影响第43-45页
     ·ABS用量对r-PET/ABS冲击性能的影响第45-46页
     ·不同型号ABS对r-PET/ABS性能的影响第46-47页
     ·r-PET/ABS的DSC分析第47-48页
     ·r-PET/ABS的微观形态第48-50页
   ·通过反应挤出制备ABS-g-MAH第50-57页
     ·ABS-g-MAH的红外表征第51页
     ·DCP用量对ABS-g-MAH接枝率的影响第51-52页
     ·MAH用量对ABS-g-MAH接枝率的影响第52-53页
     ·接枝对ABS-g-MAH熔体流动速率的影响第53-55页
     ·接枝率对ABS-g-MAH力学性能的影响第55-56页
     ·接枝率对ABS-g-MAH维卡软化温度的影响第56-57页
   ·反应挤出制备ABS-g-GMA第57-59页
     ·挤出工艺对接枝率的影响第57-58页
     ·ABS-g-GMA的红外光谱第58-59页
     ·ABS和ABS-g-GMA的性能对比第59页
   ·ABS-g-MAH增容r-PET/ABS的研究第59-67页
     ·ABS-g-MAH接枝率对共混物冲击性能的影响第59-60页
     ·ABS-g-MAH接枝率对共混物应力-应变性能的影响第60-61页
     ·ABS-g-MAH用量对共混物冲击性能的影响第61-63页
     ·ABS-g-MAH用量对共混物应力-应变性能的影响第63-64页
     ·ABS-g-MAH接枝率对共混物维卡软化温度的影响第64-65页
     ·r-PET/ABS/ABS-g-MAH的DSC研究第65-66页
     ·r-PET/ABS/ABS-g-MAH的微观形态第66-67页
   ·ABS-g-GMA增容r-PET/ABS的研究第67-72页
     ·ABS-g-GMA用量对r-PET为连续相共混物力学性能的影响第67-68页
     ·ABS-g-GMA用量对ABS为连续相共混物力学性能的影响第68-69页
     ·ABS-g-GMA用量对共混物维卡软化温度的影响第69-70页
     ·r-PET/ABS/ABS-g-GMA的DSC研究第70-71页
     ·r-PET/ABS/ABS-g-GMA的微观形态第71-72页
结论第72-73页
参考文献第73-78页
攻读硕士学位期间发表学术论文情况第78-79页
致谢第79-80页
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