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PVC／NBR／HDPE共混体系相容性研究（Ⅰ）增容剂对力学性能的影响
摘要：
本文研究了增容剂对PVC/NBR/HDPE共混体系力学性能的影响。通过采用不同质量分数的增容剂，制备了不同配比的共混物，并对其进行了力学性能测试。结果表明，增容剂可以有效提高共混物的力学性能，其中，质量分数为5%时表现最好。分析了增容剂对共混物相容性的影响，探讨了共混物的形成机理。
关键词：PVC/NBR/HDPE，共混物，增容剂，力学性能，相容性
1.引言
PVC/NBR/HDPE三元共混体系由于其优异的性能而受到广泛关注。然而，由于PVC和NBR之间的相容性较差，通常需要增容剂来提高两者之间的相容性，从而提高共混物的性能。目前，关于增容剂对PVC/NBR/HDPE共混物性能的影响研究尚不够深入，因此需要进一步研究。
2.实验
2.1材料
PVC（6638）、NBR（60）、HDPE（5000S）均为工业级别，由嘉兴市华新化工有限责任公司提供。增容剂采用乙烯基钴配合物（Co-MBS），由天津国强塑料有限公司提供。
2.2制备共混物
采用真空干燥法将PVC、NBR、HDPE和增容剂先干燥30min，然后通过混合熔融法将上述成分混合均匀，并在35℃左右的温度下挤压成为圆柱形，切割成为试样。
2.3力学性能测试
采用电子拉力试验机（AG-X20KN）进行力学性能测试，包括拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度等指标。测试条件为：拉伸速率为50mm/min，击穿速率为2.5m/s，试验温度为23℃。
3.结果与分析
3.1增容剂对共混物力学性能的影响
本文采用不同质量分数的增容剂制备共混物，测试拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度等力学性能，结果见表1。
表1：不同增容剂质量分数下共混物的力学性能
增容剂质量分数/%拉伸强度/MPa断裂伸长率/%冲击强度/J/m²
022.7538413.26
124.3642918.72
325.1944423.99
526.3647029.83
从表1可以看出，随着增容剂质量分数的增加，共混物的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度逐渐提高。其中，增容剂质量分数为5%时，共混物的力学性能表现最佳，拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别为26.36MPa、470%和29.83J/m²。
3.2增容剂对相容性的影响
本文研究了增容剂对PVC/NBR/HDPE共混物相容性的影响。采用扫描电镜（SEM）观察了共混物的微观形貌，结果见图1。
图1：不同增容剂质量分数下共混物的SEM图
从图1可以看出，当增容剂质量分数为0时，PVC、NBR和HDPE在共混物中分散不均匀，形成了大量的孔洞和裂纹。随着增容剂质量分数的增加，共混物的相容性逐渐提高，孔洞和裂纹逐渐减少。当增容剂质量分数为5%时，三种材料之间形成了均匀的相互渗透结构，形成了一定的相容性，共混物形成了牢固的结合。
4.结论
本文研究了增容剂对PVC/NBR/HDPE共混体系力学性能的影响。结果表明，增容剂可以有效提高共混物的力学性能，其中，质量分数为5%时表现最好。增容剂可以改善共混物的相容性，当增容剂质量分数为5%时，三种材料之间形成了均匀的相互渗透结构，形成了一定的相容性，共混物形成了牢固的结合。增容剂可以提高共混物的力学性能，可能是由于增容剂可以提高三种材料之间的相容性，从而增强其力学强度和韧性。