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聚碳酸酯(PC)作为工程塑料,具有优良的力学性能、热性能和光学性能,但由于其易应力开裂、对缺口敏感等缺点,限制了它在更多领域的应用。
本文主要通过自制的丙烯酸酯类核壳结构弹性体(ACR)对PC进行增韧,来提高其缺口冲击强度和耐裂纹断裂能力。
在ACR制备过程中,先采用种子乳液聚合法制备了粒径从53.6~350.4nm 一系列单分散聚丙烯酸丁酯(PBA)核层乳液,壳层聚甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯(PMMA/GMA)通过预溶胀法聚合得到。得到的ACR用激光散射粒度仪、透射电镜(TEM)和C13核磁共振进行了分析表征,结果表明:ACR粒径尺寸与理论设计值基本一致,且分布窄;ACR具有完善的核壳结构,且在核层与壳层之间存在一过渡层。
自制的ACR与PC共混,显著提高了PC的缺口冲击强度和耐裂纹断裂能力,同时拉伸性能没有下降。结合脆韧转变临界粒间距理论,通过PC/ACR体系粒子分散模型的建立,对PC/ACR合金缺口冲击强度与相邻粒子间距的关系进行了研究,结果表明临界粒间距Tc与ACR粒径尺寸d成线性关系:Tc=51.26+1.96d,这与Shouheng Wu提出的同一基体的Tc是一常数的观点并不符合。利用电子扫描电镜(SEM)对断面微观形貌的分析,对ACR增韧PC机理进行了初步探讨。