聚氯乙烯(PVC)是一種價廉、阻燃性好的通用塑料為滿足各種實(shí)際應(yīng)甩常用無機(jī)物粉體或其他聚合物對PVC進(jìn)行復(fù)合改性。較早使用CaCO 改性PVC，增強(qiáng)與增韌不能同時進(jìn) 且會影響PVC的流動性能而難于加工；此后，又使用工程塑料來改性PVC，得到了強(qiáng)度和韌性都好的PVC復(fù)合材料。常用于改性PVC的工程塑料有ABS、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。聚酰胺(PA)是應(yīng)用較為廣泛的一種工程塑料，將PA6與PVC共混，可以制得具有較高的力學(xué)性能及具有特殊功能的材料。若以乙烯一丙烯酸正丁酯．一氧化碳共聚物(EnBACO)為相容劑制備了一系列耐油、耐溶劑性好的PVC／PA共混材料，Robert等以氯乙烯一乙酸乙酯一乙烯醇三元共聚物為相容劑，制備了PVC／PA66、PA6、PA46、PA69等一系列具有多層結(jié)構(gòu)的PVC／PA復(fù)合材料，在此報道中的一系列PVC／PA復(fù)合材料當(dāng)中，PVC／PA6的性能較好。Kim BJ以自制的十二內(nèi)酰胺．己內(nèi)酯嵌段共聚物為相容劑成功制得了PVC／PA12復(fù)合材料。近年來，國內(nèi)也出現(xiàn)相關(guān)報道，主要有PVC／三元共聚尼龍(NT-150，1010鹽／己內(nèi)酰胺／66鹽=7／1／2) 、PVC／PA1 1 、PVC／PA1010 等。本文研究了PA6含量對PVC／PA6共混物的相形態(tài)結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

圖1 PA66/PVC共混物沖擊斷面SEM照片
1.PA6對PVC／PA6共混物相形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響
隨著PA6含量的增加，PA6粒子在PVC基體中的分散粒徑逐漸增大。當(dāng)PA6含量為10％ 時，PA6以球狀分散在PVC基體中，其分散粒徑約為1¨m，且分散尺寸隨著PA6含量的增加而增大；當(dāng)PA6含量為30％ 時，PA6以不規(guī)則粒子形式分散在PVC基體中，其分散粒徑約為5gm ；當(dāng)PA6含量為40％ 時，PVC／PA6出現(xiàn)共連續(xù)傾向；當(dāng)PA6含量為50％ 時，PVC與PA6間無明顯相界面，形成微觀共連續(xù)結(jié)構(gòu)。這主要是由于PA6的流動性優(yōu)于PVC，易于包覆未熔融或未完全熔融的PVC粒子和穿梭于PVC基體間。因此，當(dāng)PA6含量增加時，并沒有以較大粒子的形態(tài)分散在PVC中，而是與PVC以相互穿梭的形式形成共連續(xù)結(jié)構(gòu)。當(dāng)PA6含量為60％ 時，PVC以不規(guī)則形狀分散于連續(xù)相PA6中。

2.DSC分析
從圖2可以看出，PVC／PA6共混物呈無定形結(jié)構(gòu)。這主要是因?yàn)榈腿埸c(diǎn)PA6的結(jié)晶度僅為9．5％ ，另外，EVA—g—MAH中酸酐基團(tuán)可以與PA6形成大量氫鍵，限制PA6分子鏈的運(yùn)動，導(dǎo)致共混物中PA6的結(jié)晶能力下降，故PVC／PA6共混物呈現(xiàn)出無定形狀態(tài)。

3.PVC／PA6共混物的力學(xué)性能

圖3是PVC／PA6共混物的缺IZl沖擊強(qiáng)度曲線。從圖3可以看出，對于不同配比的PVC／PA6共混物，隨著PA6含量的增加，其沖擊強(qiáng)度整體上先上升再下降較后趨于平緩。當(dāng)PA6含量少于10％ 時，PVC／PA6共混物的沖擊強(qiáng)度隨著PA6含量的增加而升高；當(dāng)PA6含量為10％時，PVC／PA6共混物的沖擊強(qiáng)度達(dá)到較大值，為6．29kJ／m ，是純PVC的1．39倍；當(dāng)PA6含量超過10％ 時，PVC／PA6共混物的沖擊強(qiáng)度隨著PA6含量的增加而降低，PA6含量為30％ 時，共混物沖擊強(qiáng)度降到較低，甚至低于純PVC的沖擊強(qiáng)度，約為3．5 kJ／m 。這是由于EVA—g-MAH與PA6在共混物中的配比(1／4)固定，隨著PA6含量的增加，EVA—g—MAH的含量也相應(yīng)增加，EVA—g．MAH與PVC中的 氫形成氫鍵作用，隨著EVA—g—MAH含量的增加，共混物中的分子問氫鍵也有所增加，大量氫鍵的生成導(dǎo)致共混物的沖擊性能下降。當(dāng)PA6含量超過30％ ，隨著PA6含量的增加，PVC／PA6共混物的沖擊強(qiáng)度變化不大。PA6含量少于30％ 時，PVC／PA6的缺口沖擊強(qiáng)度主要是與共混物的微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)。結(jié)合圖1可知，PVC／PA6的沖擊強(qiáng)度較高點(diǎn)對應(yīng)著分散相分散尺寸為1gm的共混物，當(dāng)PA6含量大于10~／0后，PA6在PVC／PA6共混物中的分散尺寸增大，與其相對應(yīng)的共混物的沖擊強(qiáng)度也呈下降趨勢。另外，結(jié)合圖2可知，影響PVC／PA6共混物沖擊強(qiáng)度的主要微觀因素是分散相的分散狀態(tài)結(jié)構(gòu)。

4.PVC／PA6共混物的拉伸性能

圖4是PVC／PA6共混物的拉伸強(qiáng)度曲線。從圖4可以看出，其變化趨勢同沖擊強(qiáng)度的變化趨勢基本一致，都是在PA6含量為10％ 時達(dá)到較大值，此時共混物的拉伸強(qiáng)度為60MPa，較純PVC提高了30％。當(dāng)PA6含量超過10％ ，共混物的拉伸強(qiáng)度逐漸降低；當(dāng)PA6含量超過35％ 以后，拉伸強(qiáng)度逐漸趨于平穩(wěn)。從圖3和圖4可以看出，當(dāng)PVC與PA6的配比為90／10時，共混物的缺IzI沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度都較純PVC有明顯改善。

5.結(jié)論
(1)以EVA—g—MAH為相容劑，且其與PA6的配比為1／4時，可以實(shí)現(xiàn)PVC與PA6的共混。
(2)PA6含量為10％ 時，PVC／PA6共混物的分散相尺寸較??；PA6含量在50％ 時，共混物出現(xiàn)結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
(3)PVC與PA6的配比為90／10時，共混物的沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度較PVC分別提高了約50％與30％。