末端羟基含量对聚碳酸酯冲击性能的影响研究

摘要

聚碳酸酯（PC）端基结构是决定材料力学性能、耐老化能力和加工稳定性的核心因素，其中末端羟基属于活性端基，对PC材料的抗冲击韧性起到至关重要的作用。文章通过调整聚合终止制备工艺，制得一批不同端羟基含量的双酚A型PC，利用红外光谱、端基滴定两种测试方法精准表征材料的端羟基含量，分别完成常温、低温条件下的冲击性能测试，同时结合微观断面形貌、相对分子质量、热氧老化性能测试结果，深入剖析端羟基含量影响PC冲击性能的内在机理。研究结果表明：在合理范围内，提升端羟基含量能够增加分子间氢键作用，强化高分子链的缠结效果，有效改善材料的韧性；但当端羟基含量超过4.0mol%时，会加速PC分子链降解，在材料内部产生结构缺陷，导致材料性能由韧性断裂转变为脆性断裂。常温环境下，端羟基含量在2.0～3.0mol%区间的PC材料综合抗冲击表现最佳，冲击强度老化保留率可达85%以上；低温环境中，低端羟基含量的PC材料冲击性能更稳定、波动更小。本研究明确了端羟基调控PC冲击性能的微观作用原理，可为聚碳酸酯生产工艺优化、性能改良提供重要的理论依据和技术支撑。