车用ABS合金的制备、结构与性能研究

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丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)与其他合成树脂通过机械共混制备具有高性能化、高刚性、高韧性和高耐热性ABS合金,可以适应汽车工业等产业部门发展的需要。 本文重点研究了ABS树脂与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、聚碳酸酯(PC)和聚酰胺6(PA6)分别形成的共混合金在不同配比下的各项性能。同时研究了ABS-g-MAH对ABS/PA6共混体系力学性能、耐热性能、相容性的影响,以期制备出一种具有高机械强度同时具有较高耐热性能和较好加工性能的材料,使其能够满足高档汽车配件的需要。 为了得到高强度的ABS合金,本实验选用超高冲击强度的ABS(PA-747S)和超高刚性,特佳弯曲性能的ABS(PA-707)以及综合性能较好的ABS(PA-709)分别与SAN共混形成合金,发现:ABS(PA-709)和ABS(PA-707)与SAN树脂形成的合金具有较好的拉伸和弯曲性能,但是其缺口冲击强度却不能满足使用要求,所以选择韧性较好的ABS(PA-747S)作为基体树脂,利用SAN对其进行增强改性,使合金的综合性能达到使用要求。 分别将PC、PA6与ABS共混,力学性能和SEM分析表明,PC含量为30份时体系的力学性能较好,但合金的成本和粘度也随之增加;单纯ABS和PA6共混得不到力学性能很好的材料,10份ABS-g-MAH的加入,可以使体系的综合性能得到改善,随ABS-g-MAH含量的增加,合金的相容性确实得到了改善,但是体系的冲击韧性并没有得到提高。 在不加入增容剂的情况下,利用ABS与SAN、PC共混制备了性能优良的三元合金,对体系的力学性能、相形态和流变性能的研究结果表明:ABS/SAN/PC共混比为70/30/10时,体系的综合性能最佳,SAN含量的增加可以迅速提高体系的拉伸强度和刚性,但这是以损失体系韧性作为代价的。PC作为增韧剂,其含量的增加并没有使合金的缺口冲击强度得到明显改善;SEM分析表明,此三元体系存在弹性体和有机刚性粒子协同增韧的现象;PC含量在20份以上时,会导致三元合金体系的加工流动性变差,弹性增加,但是10份PC的加入不足以影响合金的加工性能,ABS/SAN/PC共混比为70/30/10时的流动曲线甚至和具有较优加工性能的ABS重合。
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