摘要: ASA具有耐冲击、易加工、耐候和易染色等特点，广泛应用在PVC彩色共挤型材领域，但其价格昂贵，且与PVC相容性较差，导致共挤型材产生层间开裂、表面刮擦等问题。PVC具备良好的力学性、阻燃性、耐磨性以及价格低廉等优点，在管道、型材等建材行业得到... 展开 ASA具有耐冲击、易加工、耐候和易染色等特点，广泛应用在PVC彩色共挤型材领域，但其价格昂贵，且与PVC相容性较差，导致共挤型材产生层间开裂、表面刮擦等问题。PVC具备良好的力学性、阻燃性、耐磨性以及价格低廉等优点，在管道、型材等建材行业得到广泛应用。采用共混技术制备ASA/PVC合金代替ASA用作新型共挤层材料，不仅共挤材料的力学性、阻燃性、耐磨性等得到提升并较大幅度降低了原料成本，而且由于ASA/PVC合金与PVC基体相容性好，可有效改善共挤层间的开裂问题。本论文系统研究了ASA/PVC合金及其复合材料的制备与性能研究，对实现ASA/PVC材料的产业化应用具有较高的理论指导价值。 本文的主要的研究内容和研究结果如下： （1）研究了ASA的丙烯酸酯橡胶含量、PVC的分子量对ASA/PVC合金的力学性能的影响，对合金的相容性和耐磨性进行了分析。结果表明：ASA与PVC有一定的相容性，属于半相容体系。橡胶含量高的ASA和分子量大的PVC的ASA/PVC合金具有更好的的力学性能。随着PVC含量的增加，合金的冲击强度呈先增后减趋势，拉伸强度、弯曲强度和耐磨性逐渐增大，硬度基本保持不变；PVC含量为40%时，ASA/PVC合金的综合性能最好，合金的缺口冲击强度达到8.5kJ/m2。 （2）采用旋转流变仪分析了ASA/PVC/CPE体系的链段缠结密度，结合扫描电镜、仪器化冲击试验等手段，系统研究了CPE对ASA/PVC体系形貌及性能的影响，探讨了合金的宏观性能——微观形貌——链段缠结密度之间的关联性。结果表明：随着CPE含量的增加，ASA与PVC之间链段相互渗透作用增强，体系的缠结密度和冲击强度都逐渐增加，耐磨性得到提升。添加15wt%CPE时，体系的相容性好，缠结密度最大，冲击强度达56.6kJ/m2，基体在裂纹扩展区的剪切屈服是主要的形变机理。此外，拉伸强度和弯曲强度随着CPE的增加呈下降趋势，热性能变化不大。 （3）研究了nano-CaCO3对ASA/PVC/CPE体系微观形貌及性能的影响。从热力学和动力学角度分析nano-CaCO3的选择性分布和CPE网络结构的建立，结合扫描电镜、旋转流变仪和仪器化冲击试验等手段，对复合材料的增韧机理做了详细的阐述。结果表明：随着nano-CaCO3含量的增加，材料的冲击强度呈先增后减趋势，添加4wt%nano-CaCO3时，体系冲击强度最大为72.5kJ/m2，拉伸强度、弯曲强度和热变形温度变化不大，耐磨性进一步提升；nano-CaCO3倾向分散在ASA/PVC基体，CPE中的nano-CaCO3向ASA/PVC相迁移最终聚集在CPE的内壁，促进了CPE的扩张融合形成连续结构，其周围的应力场叠加形成连续应力场，可吸收更多的冲击能量，基体在裂纹扩展区的剪切屈服是主要形变机理。 收起