苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)具有拉伸强度高，低温性能好，加工性能优良等特点，是目前苯乙烯类热塑性弹性体中产量最大、成本最低、应用最广的一种产品，被广泛用于改善聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等材料的冲击、耐应力开裂及撕裂性能，但采用SBS对透明硬质聚氯乙烯(PVC)制品进行增韧改性的研究尚不多见。由于SBS与PVC的相容性较差，二者共混时增韧效果不明显，因此改善共混体系的相容性是提高其冲击强度的关键。本文尝试采用甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)改善PVC/SBS体系的相容性，以期制备具有良好光学透明性的增韧PVC材料。
1实验部分
1.1主要原料
PVC：TK1000，日本信越公司；SBS：792(线型)，中石化巴陵石油化工有限责任公司；MBS：QIM-05，中国石化齐鲁分公司；硬脂酸：市售；聚乙烯蜡：市售；有机锡热稳定剂：8831，北京阿托公司。
1.2试样的制备
将PVC、硬脂酸、聚乙烯蜡、热稳定剂按一定比例配合，在高混机中混合至料温100℃出料。再取混合后的PVC与SBS、MBS按照一定的比例在XK-160型双辊筒料胶机上混炼8min，下料后在180℃下，于平板硫化机上压片制样。
按GB/T1843-1996，采用XJU-5.5型悬臂梁冲击试验机测定试样的缺口冲击强度；按GB/T1040-1992，使用4302型Instron万能材料实验机测定共混物的拉伸性能。
将冲击样条断面经真空镀金，采用GSEM5900型扫描电镜(SEM)观察断面形貌。
将1.5mm厚的试片用10%高锰酸钾溶液进行单面染色，采用VHX-100型KEYENCE超景深三维显微系统观察分散相的情况。
分光光度计测定不同波长条件下的透光率。
2结果与讨论
2.1PVS/SBS/MBS共混体系的冲击强度和拉伸性能
保持SBS和MBS总的质量分数一定(PVC/SBS-MBS质量比为100/8)，用MBS替代部分SBS，MBS质量分数的变化对共混体系力学性能的影响见图1(略)和图2(略)。如图1所示，当PVC/SBS质量比为100/8时，共混物缺口冲击强度为8.54kJ/m2。随着MBS所占比例增加，PVC/SBS/MBS三元共混物的冲击强度明显增加，说明MBS与SBS共同使用对PVC具有明显的增韧效果。随着MBS质量分数的增加，PVC/SBS/MBS共混物的拉伸屈服强度略有增大，断裂伸长率与拉伸模量变化不大。
2.2PVS/SBS/MBS共混体系的形态结构分析
平整光滑的共混物试片经高锰酸钾(KMnO4)溶液处理后，SBS相所含双键被KMnO4氧化，从而被染色，在光学显微镜下可观察到试样中橡胶相在基体中的分散情况。与PVC/SBS体系相比(图3a略)，PVC/SBS/MBS三元体系中橡胶相的相区尺寸变小，分散更加均匀(图3b)。说明MBS的加入改善了SBS与PVC两相的相容性，这对提高聚合物基体的韧性是有利的。
扫描电镜观察表明，PVC/SBS共混物冲击断面凹凸不平，但数量较多的SBS粒子裸露于断面，并有团聚趋势(图4略a)，说明SBS与PVC相容性较差，因此增韧效果不明显。PVC/SBS/MBS共混物冲击断面凹凸起伏明显增大，橡胶粒子被基体很好地包裹住，断面布满了大量沟槽回弹形变，树脂基体在断裂过程中耗散了大量能量，呈现出典型的韧性断裂特征(图4b)，表明MBS的加入可以改善SBS和PVC的相容性，从而使共混物的冲击强度有明显的提高。
SBS嵌段中聚丁二烯的三维溶解度参数分别为8.3、0、0.5，聚苯乙烯的三维溶解度参数分别为8.95、0.5、1.6，与PVC的三维溶解度参数8.16、3.5、3.5相差较远。MBS和SBS具有部分相同的组成部分，根据相似相容原理，MBS和SBS有一定的相容性。而MBS中PMMA链段的三维溶解度参数为7.69、4.0、3.3，与PVC的三维溶解度参数接近，相容性较好。因此，从三维溶解度参数考虑，MBS能够改善PVC/SBS共混体系的相容性，起到增容剂的作用，从而减小分散相的尺寸，改善共混体系的韧性。
2.3PVC/SBS/MBS共混体系的光学透明性
提高PVC/SBS共混物的光学性能有两条途径：一是减小SBS粒径，使其小于可见光的波长，以消除分散相粒子对光的散射作用。但由于临界橡胶粒径的限制，使减小SBS粒径难以实现；二是使SBS的折射率与PVC相匹配。图5(略)是在不同可见光波长下，PVC/SBS/MBS共混物单位透光率随MBS质量分数变化的情况。由图5可知，在相同的可见光波长下，PVC/SBS共混物的单位透光率比PVC/MBS共混物的高；随着MBS相对含量的增加，PVC/SBS/MBS共混物的透光率呈现先增加后减少，然后再增加的趋势。当m(SBS)/m(MBS)=80/20时，PVC/SBS-MBS(质量比100/8)共混物的单位透光率达到最大值，透明性最好。
3结论
在PVC/SBS共混物中加入MBS，能有效改善体系的相容性，提高共混物的冲击强度。当m(SBS)/m(MBS)=80/20时，PVC/SBS-MBS(100/8)三元体系的光学透明性最佳，力学性能优良
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