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本文利用辐射接枝的方法合成了丁苯橡胶核壳改性粒子,通过喷雾干燥的方法将其制备成超细改性丁苯粉末橡胶(UFPSBR-g-St),并将其与超细粉末丁苯橡胶(UFPSBR)应用到聚苯乙烯(PS)和高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的增韧改性中。研究了丁苯橡胶胶乳辐射接枝改性的影响因素,考察了超细粉末橡胶在PS和HIPS中的分散及形貌,探讨了超细粉末橡胶对PS和HIPS的增韧机理。得出如下主要结论:一、丁苯50橡胶胶乳辐射接枝苯乙烯研究表明:苯乙烯主要接枝在丁苯橡胶粒子的外围,形成核壳结构;橡胶粒子的粒径随接枝程度的提高而增大;橡胶的接枝程度随吸收剂量、橡胶固含量和单体含量的增加而增大,低剂量的时候接枝率增长尤其明显,而吸收剂量超过10kGy后,接枝程度变化不大;一定吸收剂量范围内,低剂量率有利于橡胶的接枝;额外的乳化剂无助于橡胶的接枝。
二、超细粉末橡胶共混改性PS研究表明:UFPSBR适于增韧MFR大也就是分子量小的PS;共混物的冲击性能随UFPSBR含量的增加而提高,在30wt%时发生脆韧转变;UFPSBR接枝苯乙烯有助于改善其与PS基体的相容性,接枝程度越高,UFPSBR-g-St在PS基体中的分散尺寸越小;接枝程度为8%时,共混物能获得最高的冲击性能;粉末橡胶增韧PS的机理主要以银纹扩展化为主,也包含空穴化。
三、UFPSBR共混改性HIPS研究表明:在HIPS中引入UFPSBR,能有效提高冲击强度;UFPSBR增韧MFR大的HIPS效果更好;加入少量的UFPSBR(5wt%),就可以显著提高三种HIPS的缺口冲击韧性而拉伸强度下降不多;继续提高UFPSBR的含量,三种HIPS的缺口冲击韧性虽然都提高,但趋势有较大的区别;UFPSBR增韧HIPS的机理主要为银纹化,兼有剪切屈服和空穴化。
四、自由基-辐射两步法合成高抗冲聚苯乙烯研究表明:通过原位聚合的方法,经过简单的挤出工艺,UFPSBR能均匀的以纳米尺寸分散在PS基体中,合成小粒子粒径小于100nm的双峰HIPS;只有通过独特的合成工业,BR才能在PS基体中形成salami结构;UFPSBR和BR分别通过在苯乙烯中原位聚合然后挤出共混的方法,可以在BR形成salami结构、UFPSBR成纳米级均匀分散的同时,自由的调整两种橡胶之间的比例。