PVC基多元增韧复合材料的制备与性能研究

1、毕业论文基于PVC的多元增强复合材料准备和性能研究材料工程系李孝利102074143学生姓名：学号：高分子材料和工程部门：宰彦里全职：指导教师：2004年6月清廉宣言本人郑重声明：本论文及其研究工作在指导老师的指导下独立完成，用于完成论文的所有资料已在参考文献中列出。本人签名：年月日毕业论文任务书论文题目：PVC基多元增强复合材料的制备及性能部门：材料工程系：高分子材料和工程编号：102074143学生：李小指导教师(包括职称):Zhai Yan(教授)，Li 746(助教)1.主题的意义和目标使用SBS作为PVC的强化改性剂，使用MBS提高PVC/SBS共混物的界面兼容性，添加改性纳米CaC

2、O3，使用熔融共混物制备基于PVC的多元强化复合物。研究了SBS、MBS、纳米CaCO3的添加量对机械性能、热性能、流变性的影响，旨在制备高强度、韧性、多元增强复合材料。2.主要任务1)审查相关文献，提交考试程序。2)熔融共混制备PVC/SBS复合材料；3)熔融共混制备PVC/SBS/MBS复合材料；4)熔融共混制备PVC/SBS/MBS/纳米CaCO3复合材料；(5)PVC/SBS复合材料、PVC/SBS/MBS复合材料和PVC/SBS/MBS/纳米CaCO3复合材料的力学性能、热性能、流变特性研究；6)记录实验结果，分析和处理实验数据。完成毕业论文的写作。3.基本要求1)努力学习相关书籍，

3、阅览中外文字资料，开发合理的实验研究项目。2)认真做好各环节的实验，做好实验记录，实验数据要准确可靠。3)勤奋思考，应用所学的专业知识，解决实验中遇到的问题。4)翻译与本主题相关的英语文献。5)论文写作要求严格遵循材料工程和“本科论文格式要求”。4.主要参考资料1爬球，晋国南，朱建东等。PVC/MBS/无机物复合材料性能的研究J。塑料行业，2006，34(10): 18-21。2李瑞信、周俊华、张立群等。CaCO3/PVC纳米复合材料的研究J。中国氯碱，2009，5: 20-22。有天。透明PVC多相强化系统的制备及特性D。成都：四川大学，2007年。4油布、zouhuawei、Liu pen

4、gbo.pvc/SBS/mbs三元共混物的力学性能和光学透明度研究J。塑料行业，2007，35(2): 17-19。5.准备进行论文各阶段的名称开始-结束日期1调查文献资料，确定实验方案1月3日至3月18日2PVC多元复合材料的制备3月19日至4月15日3PVC多元复合材料性能研究4月16日至5月20日4分析实验数据，调查补充5月21日至6月3日5完成毕业论文和答案工作6月4日至6月22日审阅者：年月日太原理工大学毕业论文PVC基多元增强复合材料的制备及性能摘要本论文以聚氯乙烯(PVC)为基础，加强苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)作为增强改性剂，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(

5、MBS)作为商用剂，提高了PVC和SBS之间接口的兼容性研究了不同SBS附加PVC/SBS混合、不同MBS附加PVC/SBS/MBS混合和不同纳米CaCO3附加PVC/SBS/MBS/纳米CaCO3混合的性能。因此，添加SBS可以显着提高PVC矩阵的冲击强度，添加10%时，PVC/SBS混合达到最大冲击强度21.89KJ/m2，但拉伸强度明显下降。之后添加常用剂MBS，混合料的冲击强度会有所增加，添加5%，冲击强度最高可达34.9KJ/m2。最后，添加改性纳米CaCO3，可以提高拉伸强度，提高热稳定性，而不会降低韧性。关键字：聚氯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、增强、纳米CaCO3-1-p

6、reparation and performance studenies of PVC-based multi-element composite materialsabstract : this article uses polyvinyl chloride(PVC)As matrix，And uses styrene-butadiene-styrene block copolymer(SBS)the results show that addition of SBS can improve the impact strength of PVC matrix to a greater ext

7、ent。when the Added amount is 10%，PVC/SBS blends achieve maximum impact strength 21.89 kj/m 2 . but also，Tensile strength also has awhen the added amount is 5%，The impact strength was The maximum of 34.9 kj/m2 . finally，addition of The modified nano-CaCO 3 can RRKey words : polyvinyl chloride、styrene

8、-butadiene-styrene block copolymer、touughen、nano-CaCO3-2-列表1前缀11.1 PVC toughening modification概述11.1.1 PVC toughening modification的目的11.1.2 PVC增韧改性研究进展11.2弹性体强化PVC21.2.1橡胶弹性体增韧PVC21.2.2其他弹性体强化PVC31.3硬质颗粒增强PVC41.3.1有机刚性粒子增强PVC41.3.2无机硬质粒子增强PVC51.4其他强化改性剂改性研究进展61.4.1纤维增强PVC61.4.2晶须增强PVC71.5 PVC强化机制81.

9、5.1弹性体强化机制81.5.2有机刚性粒子强化机制91.5.3无机硬质颗粒增强机理91.6多元混合的研究进展101.6.1弹性体/有机刚性粒子多元增强系统研究进展101.6.2弹性体/无机刚性粒子多元增强系统研究进展101.7 SBS在Toughening modification中的应用111.8本主题的研究目的、重要性和内容122实验第13节2.1主要原料和实验设备132.1.1主要原料132.1.2实验设备132.2实验过程142.3混合性能测试152.3.1机械性能测试152.3.2 TG测试152.3.3比卡软化点测试152.3.4处理性能测试153结果和讨论163.1 PVC/S

10、BS共混物性能研究163.1.1 SBS附加量对PVC/SBS共混物力学性能的影响163.1.2 SBS对PVC/SBS共混物热氧稳定性的影响183.1.3 SBS对PVC/SBS共混物处理性能的影响193.1.4汇总203.2 PVC/SBS/MBS共混物性能研究203.2.1 MBS附加量对PVC/SBS共混物力学性能的影响203.2.2ms对PVC/SBS共混物热氧稳定性的影响223.2.3ms对PVC/SBS共混物加工性能的影响233.2.4汇总243.3 PVC/SBS/MBS/纳米CaCO3共混物性能研究24添加3.3.1纳米CaCO3对PVC/SBS/MBS共混物力学性能的影响2

11、43.3.2纳米CaCO3对PVC/SBS/MBS共混物热氧稳定性的影响273.3.3纳米CaCO3对PVC/SBS/MBS共混物加工性能的影响283.4 SBS、MBS、纳米CaCO3对PVC共混物热变形的影响293.5汇总304结论31审计35III1前言聚氯乙烯(PVC)在聚合物中占有重要地位，不仅具有良好的绝缘、耐蚀、阻燃、耐磨等特性，而且价格低廉，原料来源广泛，成为管道、棒材、薄膜、防腐材料、绝缘材料、建筑材料等最先工业化的大型通用塑料之一。氯乙烯最初是1835年在Justus von Liebig实验室合成的。Pvc是在1872年由鲍曼合成的。但是直到20年代，PVC的商业产品才在

12、美国首次生产，在随后的20年里，欧洲没有大规模生产1。PVC分子链中含有强极性的氯原子，分子间的力很大，因此PVC产品具有良好的刚性、硬度、机械特性和良好的阻燃性，但PVC作为脆性材料其特性是不可忽视的，即低韧性。韧性低意味着脆性大，抗冲击性及抗裂能力差。当巨大外力冲击时，会发生破坏，这将阻止PVC在实际应用中用作结构材料，从而对应用范围有很大限制。因此，近年来，PVC增韧改性是研究领域的热点。1.1 PVC toughening modification概述1.1.1 PVC toughening modification的目的聚氯乙烯(PVC)是世界五大普通塑料之一，综合性能优良，价格低廉

13、，在生活应用领域占有不可或缺的地位。与此同时，脆性材料的特性限制了PVC在冲击强度低、热稳定性差等苛刻应用领域的开发。本文通过以下增韧改性研究，改善了缺点。1.1.2 PVC增韧改性研究进展关于聚氯乙烯(PVC)的改性，最先冲击的是改善韧性断裂的缺点。一般而言，PVC toughening modification可分为物理修改和化学修改两类。化学变形主要通过分子设计，在PVC的分子链中漂浮或通过共聚引入灵活的链段，实现强化目的。物理修改主要是混合，聚合物必须具有特定的兼容性，这是混合修改的前提2。与物理修改相比，化学修改的强化效果更好，但对工艺、设备等的要求更多。因此，考虑到目前国内PVC加工条件的现状，用物理修正法修改比较合适。PVC toughening physical modification可分为三类：加强弹性体、加强刚性粒子和加强弹性体/刚性粒子复合材料。以下分别对橡胶、弹性体和硬颗粒与PVC形成的共混物的研究进展进行了分类。1.2弹性体增韧PVC聚氯乙烯(PVC)和弹性体混合的