ABS树脂的制备及性能研究

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ABS树脂是一类非晶型,具有两相复杂结构的综合性能优良的热塑性塑料。ABS树脂的制备方法有许多种,目前应用最为广泛的是乳液接枝ABS共聚物一本体SAN掺混法。首先采用乳液聚合方法合成聚丁二烯胶乳,然后将其作为种子进行苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚反应生成ABS接枝共聚物,然后与商品级SAN树脂熔融共混;由此看来,ABS接枝共聚物的合成是控制ABS树脂性能的关键。目前国内普遍存在的问题是ABS接枝共聚物的增韧效率低,而增加橡胶含量来提高韧性时又牺牲了材料的刚性和强度。因此本论文采用种子乳液聚合方法在PB橡胶粒子上接枝共聚苯乙烯和丙烯腈合成ABS接枝共聚物,将其作为冲击改性剂与SAN树脂共混制备ABS树脂。主要研究内容和结论如下:研究了ABS接枝共聚物中过氧化氢异丙苯(CHP)用量和链转移剂叔十二烷基硫醇(TDDM)用量对SAN在PB橡胶粒子上接枝效率的影响。确定对橡胶含量为60%的接枝粉料来说CHP和TDDM的最佳合成参数分别为0.7%和0.06%;拉伸强度随测试温度的升高而下降,断裂伸长率并不随着测试温度的升高而提高,直到测试温度升高到接近ABS树脂塑料相的玻璃化温度(Tg),断裂伸长率才显著提高;当胶含量较低时,ABS树脂在不同温度下的应力应变曲线与SAN树脂形变趋势基本相同,存在一转变温度,在该转变温度以上,断裂伸长率骤增;当胶含量增大到某一值时,断裂伸长率随温度的升高而逐渐增加,不再有对应的转变温度,说明ABS树脂的断裂伸长率是由SAN树脂固有的属性决定的;断裂伸长率随拉伸速率的增加而降低,在不同的拉伸速率下ABS树脂的形变区内均可观察到银纹现象,在较高的拉伸速率下,形成的银纹数量较多,但银纹较短,银纹的扩展得到了有效的抑制;橡胶粒子加入后使得屈服应力与橡胶份数成线性反比关系,即随橡胶份数的增加,屈服强度线性降低,这说明,橡胶粒子的加入并没有降低材料的银纹引发应力;物理老化后材料的断裂伸长率降低,老化严重时增韧机理会出现空洞成串现象,这和材料拉伸过程中屈服应力降的大小息息相关,瞬间屈服应力降数值大时更容易出现空洞成串现象。
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