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作为通用树脂材料,聚丙烯(PP)和ABS树脂在日常生活和工业生产过程中被广泛应用。但由于聚丙烯的尺寸稳定性和强度问题,应用领域大大受限,同样,作为通用塑料的ABS也存在加工流动性不好的问题,将两者共混可互补彼此的缺陷,进而扩大树脂的适用场合。为实现聚丙烯和ABS共混的制备,首先需要解决共混物互容性问题。因而,本论文主要从相容性角度探究PP/ABS(70/30)共混物,以期获得性能优异的共混材料,并在此基础上将其应用于碳酸钙的高填充应用。 首先,经过分析确定合适的相容剂SBS、EVA、PP-g-MAH,借助于双螺杆挤出机将三者分别加入PP/ABS(70/30)中进行熔融共挤出,并将制得的母粒注标准样条测力学性能,通过共混物力学性能的表征确定适合该体系的相容剂。根据测试结果显示,PP-g-MAH对PP/ABS具有更好的增容效果,但其增容效果并不太明显,尤其是抗冲强度反而下降。通过对比实验数据后,将实验中改善共混物冲击强度突出的SBS与之进行复配,当PP-g-MAH和SBS各为15phr时,此时抗冲强度提高最多,由原来的8.534KJ/m2提高到9.725KJ/m2,但考虑到SBS的加入导致材料的拉伸和弯曲强度下降较明显,因而综合考虑选取PP-g-MAH作为PP/ABS(70/30)合金的相容剂。 (2)然后,借助双螺杆挤出机进行反应性熔融共挤出探究自制相容剂PP-g-MAH的工艺,通过调整马来酸酐接枝聚丙烯的原料配比(马来酸酐、引发剂DCP)以及第二单体苯乙烯St的加入量进行配方的设计和优化,从而确定制备相容剂PP-g-MAH-的最优配方,制备出接枝率较高、色泽较白的马来酸酐接枝聚丙烯。具体的最优配比为PP∶MAH∶DCP∶St=100∶4.5∶0.3∶3,相容剂PP-g-MAH的接枝率为1.998%,将其应用于PP/ABS(70/30)中能同时改善材料的拉伸强度和抗冲强度,其中拉伸强度由25.15MPa提高到33.28MPa,冲击强度由8.534KJ/m2提高到9.679KJ/m2.将其与同类市售相容剂进行增容性对比,发现自制PP-g-MAH的增容效果整体优于市售PP-g-MAH。 (3)将自制相容PP-g-MAH应用于高填充(大于30%)PP/ABS/CaCO3复合材料中,其中均含相容剂15phr。借助万能试验机和冲击试验机的测试数据可知,随着活性碳酸钙的含量逐渐提高,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和抗冲强度均出现一定程度的下降,但是当填充的碳酸钙含量为70%时,PP/ABS/CaCO3的拉伸强度仍为24.68MPa、弯曲强度37.26MPa。相比于PP/ABS合金(拉伸强度为25.15MPa、弯曲强度36.29MPa)而言,由于自制相容剂PP-g-MAH的加入,PP/ABS/CaCO3在高填充的情况下仍具有一定的力学性能和加工流动性(PP/ABS/CaCO3(70%)的融指为0.40g/10min)。借助热分析仪(TG)和维卡软化点测试仪对PP/ABS/CaCO3进行热分析可知,碳酸钙的加入还能有效提高材料的耐热性,当碳酸钙的填充量为70%时,材料的热分解温度和维卡软化点均有一定的提高,其中维卡软化温度升高了近15℃。