HIPS_PPO共溷物拉伸和冲击断裂面的电镜观察.pdf

化学推进剂与高分子材料 ChemicalPropellants&PolymericMaterials 2008年第6卷第3期·50· HIPS/PPO共混物拉伸和冲击断裂面的电镜观察郭建兵,薛彬,秦舒浩,于杰,罗筑(国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心,贵州贵阳 550014) 摘要:研究了高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)/聚苯醚(PPO)共混物断面3个特征区的形貌特征及形成机制,分析了它们对材料力学性能的影响。关键词:HIPS;PPO;断口分析;断裂中图分类号: 文献标识码: A 文章编号:1672-2191(2008)03-0050-03 收稿日期:2008-02-19 基金项目:贵州省科技计划项目(批准号GY-2005-3036) 作者简介:郭建兵(1979-),男,江苏泰兴人,硕士研究生,主要从事聚合物结构与性能研究。电子信箱:guojianbing_1015@ 试样或构件的断面经历了材料在外界服役条件下的整个断裂过程,并具体体现在每一断面上的形貌、轮廓线和粗糙程度等特征上;因此通过对试样或断口分析,可找出导致断裂产生的原因,探询断裂的性质及机理。同时断裂过程又与材料的成分、聚集态结构等特征有关;因而材料断口分析方法亦可用于探讨材料成分、聚集态结构与材料性能间的关系,为材料设计、加工等提供指导。聚合物材料在外加载荷作用下的断裂经历了裂纹萌生、稳定扩展和快速扩展至断裂3个阶段,相应在断裂面上形成裂纹源区、稳定扩展区和快速扩展区(最后断裂区)。这3个区域的位置、所占比例及各自的形貌特征等随材料及导致材料断裂的外在原因不同而存在差异。判断并探讨裂纹源区、扩展区与最后断裂区的位置、特征及影响因素,对于了解材料的断裂过程及原因,防止塑料制件的失效具有重要意义。 1 实验部分 原料 HIPS(高冲击强度聚苯乙烯),牌号PH88,奇美石化生产;PPO(聚苯醚),粉状,GE公司生产。使用前,HIPS和PPO于80℃真空干燥烘箱中干燥 12h。 实验仪器及设备同向双螺杆混炼挤出造粒机:TSE-40A,南京瑞亚高聚物制备有限公司; 注塑机:CJ80MZ-NCII,广东震德塑料机械有限公司; 液晶式摆锤冲击试验机:ZBC-4B,深圳市新三思计量技术有限公司; 微机控制电子万能试验机:WDW-10C,上海华龙测试仪器公司; 扫描电子显微镜(SEM):KYKY-2800B,北京中科科仪技术发展有限责任公司。 样品制备及表征 样品制备将干燥后的HIPS、PPO按预定质量比在高速混合机里混和均匀,然后在TE-40同向双螺杆挤出机上挤出、水冷、造粒制成共混物,挤出机主机螺杆转速为200r/min,1~7段温度分别为210、 220、230、240、250、255、250℃。共混物经干燥后,在广东震德塑料机械厂制造的CJ-80型注塑机上制成符合ISO测试标准的样条。 力学性能测试将制得的哑铃形样条在WDW-10C型微机控制电子万能试验机上进行拉伸与弯曲性能测试,实验温度为23℃。冲击强度测试按ISO180标准在ZBC- 4B型摆锤冲击试验机上测试。每组测试样条5根。 共混物聚集态结构观察表面喷金后,用KYKY-2800B型SEM观察拉伸和冲击样条的断面形态。 2 结果与讨论