ABS嵌段共聚物凝聚态结构示意图,对性能做出分析。
abs嵌段共聚物的可控合成方法
abs嵌段共聚物的可控合成方法ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)嵌段共聚物是一种重要的工程塑料，具有优异的力学性能、热稳定性和抗化学腐蚀性能。
目前，ABS嵌段共聚物的合成方法主要包括A-B-A型和A-B-AC型两种。
其中，A-B-A型ABS嵌段共聚物的合成方法主要有以下几个步骤：第一步：合成苯乙烯嵌段聚合物苯乙烯嵌段聚合物可以通过活性自由基聚合反应来合成，主要是采用单体引发剂，如过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化物等引发剂。
此外，还可以采用支化剂、慢剂等来调控聚合反应速率和分子量。
第二步：合成丁二烯嵌段聚合物丁二烯嵌段聚合物可以通过阴离子聚合方法来合成，主要是采用极性活性剂或质子酸化剂来引发聚合反应。
此外，还可以采用复合催化剂、流变学剂等来提高储能效率和调控聚合反应速率。
第三步：合成ABS嵌段共聚物ABS嵌段共聚物可以通过控制苯乙烯和丁二烯的聚合反应来合成。
主要是采用“链延长”模式，即在苯乙烯嵌段聚合物的存在下，加入丁二烯单体，与苯乙烯单体共同聚合。
聚合过程中，还需要注意控制反应速率和反应溶剂的选择，以保证嵌段共聚物的合成效果和质量稳定性。
除了A-B-A型ABS嵌段共聚物，还有A-B-AC型ABS嵌段共聚物的合成方法。
其主要是在A-B型ABS聚合物的基础上，加入另一种聚合物组分C，如聚碳酸酯等。
通过调控不同聚合物组分的比例和反应条件，可以合成具有不同性能和应用领域的ABS嵌段共聚物。
总之，ABS嵌段共聚物的合成方法是一个比较复杂的过程，需要综合考虑聚合反应的选择、条件和调控方式等多个因素，以实现合成效果和质量稳定性的提高。
随着合成技术的不断发展和优化，相信ABS 嵌段共聚物的应用和推广将会得到更加广泛和深入的发展。
高分子凝聚态结构及聚合物性能概述
ν ip = 4π Rθ N A ρ a 3M ν ip ∝ M
12
Rθ ∝ M
12
链相互穿透的密集程度：
聚苯乙烯:
ρ a = 1.05 g cm
Rθ ( nm )
8.7 27.4
3
M
105 106
ρ a ρ1
17 54
在非晶态高聚物固体中，在一根链所占据的空间 中（半径为 Rθ 的球状空间），有几十个链的质心 落在其中。
白色污染是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象 的一种形象称谓
玉米塑料
H.Staudinger（ 1953年诺贝尔化学奖）： • • • 高分子是由多价原子彼此以主价键结合而成的长链状 分子 长链中的结构单元数很大（102～105），一个结构单 元相当于一个小分子 高分子的分子量一般为（104～107）
Kevlar®头盔防碎片和子弹的能力要超出钢盔25%到 40%。
H N
H N
O
O C
n
C
对位聚芳酰胺（芳纶1414）
杜邦公司
消防服
F1赛车服
间位聚芳酰胺（芳纶1313）
杜邦公司
手电筒
（高强度尼龙纤维制成的筒身）
supermileage比赛冠军
（碳纤维材料的轻骑兵）
碳纤维复合材料
由碳纤维和铝合金 制成的赛车底盘
物质三态的由来：
改变温度：
气态 如：水蒸气 液态 水 固态 冰
改变浓度：
稀溶液 如：糖水 浓溶液 糖浆 固体 糖块
小分子的共价键和次价键：
共价键键能:100-900kJ/mol 范德华力作用能: 0.8-21kJ/mol
偶极力：13-21kJ/mol 诱导力：6-13kJ/mol 色散力：0.8-8kJ/mol
PVC_ABS共混体系相容性及其结构与性能研究_2
丙烯腈(AN) 焦磷酸钠(SPP)
葡萄糖(DX) 硫酸亚铁(FES)
聚合级，ρ=0.806g/cm3(20℃) 纯度为 100% 纯度为 99.5% 纯度为 100%
氢氧化钾(KOH)
纯度为 100%
松香皂液（EMS）
松香皂含量为 25%，PH=10.7
过氧化氢异丙苯(CHP)
纯度为 80%
叔十二烷基硫醇 (TDDM)
掺混树脂 加工助剂
第二节 聚合物的合成
§ 2.2.1 PB-g-SAN 接枝共聚物的合成 在 2000ml 三口烧瓶中加入去离子水、焦磷酸酐四钠、葡萄糖，
充分溶解后，加入硫酸亚铁溶液、乳化剂松香皂液、PH 调节剂氢 氧化钾和聚丁二烯胶乳，置于 65℃恒温水浴中，通入 N2 保护并搅 拌。将苯乙烯、丙烯腈、过氧化氢异丙苯及叔十二烷基硫醇、松
将测试接枝率过程中离心分离获得的清液干燥后得到一定量 的游离 SAN 共聚物，采用元素分析仪测试 SAN 共聚物的氮元素 含量，计算出 SAN 共聚物的 AN 结合量。由于游离 SAN 共聚物与 接枝 SAN 共聚物中的 AN 结合量基本相当，因此采用该方法可间 接的表征出接枝在 PB 橡胶粒子上的 SAN 共聚物中的 AN 结合量。 § 2.4.3 共混物动态力学性能测试
离子水 SPP DX FES KOH
松香皂液 PBL
表 2.2 PB-g-SAN 接枝共聚物的典型合成配方
第一批加料
预乳化单体
900g
St
315g
1.8g 1.2g 30ml 6ml(5%aq 0.3g) 9ml 308ml(折合干基 180g)
AN CHP TDDM 松香皂液 水
105g 0.9ml 6ml 18ml 159ml
能源化工--大沽化ABS树脂分析PPT(38张)
ABS树脂的生产工艺
大沽化引进美国GE公司的乳液接枝本体 SAN掺混法ABS生产技术，具有产品范 围宽，实用性强，接枝率容易控制，产品 性能优异等特点，达到国际先进水平。
大沽化ABS生产工艺
生产工序包括： 1、PBL工序 2、HRG工序 3、SAN工序 4、掺混工序
大沽化ABS生产工艺
1、注塑级：MG29、MG38、MG47、MG94 2、挤出级：EX39、EX58、EX75 3、电镀级：MG37EP 4、管材级；EX107P、MG38P 5：阻燃级：FR15
大沽化注塑级ABS树脂性能
注塑级ABS树脂性能 HRG与所有的SAN树脂相容，是抗冲
击性能的主要影响因素。改变HRG与 SAN的比例，可以改变冲击性能和流动性 能的平衡，从而调整其它的性能参数。
ABS树脂简介
ABS树脂的性能 三种单体均聚物的协同性能：
1、丙烯腈使聚合物耐油、耐热、耐化学腐 蚀； 2、丁二烯使聚合物具有卓越的柔性、韧性； 3、苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工熔融流动
性；
ABS树脂简介
ABS树脂的性能
AN •耐热性 •耐化学性 •拉伸强度 •表面硬度
BD •韧性 •冲击强度 •低温冲击
SM •光泽 •加工性能 •刚性 •表面硬度
ABS树脂简介
ABS树脂的性能 ABS树脂具有高的韧性、刚性和化学
稳定性，并具有一定的耐热性和耐油性。 改变三种单体的比例和相互的组合方式，
以及不同的聚合方法和工艺，可以在宽的 范围内使产品性能产生极大的变化，因而 可获得不同规格的产品以适应多方面的用 途。
阻燃级ABS树脂性能
大沽化阻燃级ABS树脂性能
阻燃级FR15能获得UL94 V0@1.5mm和 5VA@2.5mm，以及冲击强度、熔融流动 和其它性能的平衡。
高分子结构与性能 凝聚态结构PPT课件
2.3 高分子合金
2.3.1概述 1、定义 2、制备方法 3、体系特征 4、鉴别相容性的方法
2.3.2 化学共混 1、 接枝共聚物： (1) HIPS形态结构
(2) HIPS制备
结构：如图
形成机理：Peanigs认为在应力场中， 较长的分子链优先被拉直成为线状核 （即串），但长到一定程度后，周围的 速度梯度和应力均越来越小，当小到能 满足折叠连片晶生长的条件时形成100150埃厚的折叠链片晶。
②聚合物异相附生结晶 定义：一种结晶聚合物在另一种结晶聚合物取向基底上附生结晶现象。
●分子链化学结构的规格性很差，以致根本不能形成结晶（也不结晶高聚 物）如大多数无规主构高聚物。
●链结构具有一定的规整性，可以形成结晶。但在通常条件下结晶速率太 低，以致得不到可观的结晶，如（PC）和(PET) ●低温下能结晶，而在常温下是非晶态的高聚物，主要是玻璃温度Tg很低的 橡胶类高弹性体，如天然橡胶（NR）在常温下不能结晶，而在-250 ℃可以 很快结晶。
结晶温度对PTT球晶形态的影响
4、纤维状结晶
纤维状结晶（简称纤晶）是线型高分子除片晶之外的另一种重要结 晶形态，随着纤维直径的减少，因表面的不断增大而使之趋于介稳态。
生成条件：聚合，结晶形变及伸展链结晶的断裂等过程中生成。 特点：分子链的排列方向基本上与纤维轴平行；纤维长度几微米，而 酸解得到的晶粒只有500埃，说明纤维的结构由有序区和无序区组成。
（3）乳胶IPN 核-壳结构
（4）优异力学性能，阻尼性能 （5）接枝共聚物与IPN形态的差异
2.3.3 物理共混 1. 非晶态—非晶态共混物
ABS塑料材料详解PPT教学课件
阻燃剂受热时分解出不燃气体，将可燃物分解出来 的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下线以下
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UL-94阻燃等级介绍
基本燃烧试验
第二层级 燃烧试验
水平燃烧 垂直燃烧 5VA>5VB
HB
V0>V1>V 2
燃烧等级：5VA>5VB>V0>V1>V2>HB 注：针对于同一厚度试样
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阻燃级ABS加工注意事项
AS
第22页/共28页
透明性佳 耐化学性佳 高光泽度
高刚性
AS塑料介绍
常用的热塑性透明材料PMMA、GPPS及AS三者的特性，比较
耐冲击性
如下表：PMMA = AS > GPPS
耐热性
PMMA = AS > GPPS
耐候性
PMMA > AS > GPPS
耐药品性
PMMA = AS > GPPS
色调（自然色）
单位
Kg/cm² %
Kg/cm² Kg/cm² Kg-cm/cm
软化点（1kg荷重） 流动系数（200℃×5kg）
℃ g/10min
试验方法 （ASTM）
A社 Rayon 3001 MF
（Light blue）
A社 Rayon 3001 MJ2 （Black）
D638 D638 D790 D790 D256
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谢谢大家观赏！
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PMMA > GPPS > AS
透明性
PMMA > GPPS > AS
流动性
GPPS > AS > PMMA
PVC_ABS共混体系相容性及其结构与性能研究_1
第一章 绪论ABS树脂是一种综合性能优良的大品种工程塑料，由于其具有耐冲击、高刚性、耐化学腐蚀、机械强度和电气性能优良、易于成型加工和着色、尺寸稳定性和表面光泽性好等优点，被广泛应用于机械、汽车、电子、家用电器、仪器仪表和建筑等行业。
在2000年，世界ABS树脂的生产能力已达到560万吨，成为继聚乙烯（PE），聚丙烯（PP），聚苯乙烯（PS）和聚氯乙烯（PVC）之后的第五大通用塑料。
ABS树脂是三组份两相高分子共混体系，丙烯腈、丁二烯和苯乙烯为ABS 的三个主要组份。
其主要制备方法是采用乳液聚合技术合成聚丁二烯胶乳，然后在聚丁二烯乳胶粒子上接枝共聚苯乙烯和丙烯腈制备ABS接枝粉料，将其与AS树脂（也叫SAN树脂）熔融掺混和造粒后获得ABS树脂。
在ABS树脂中，SAN树脂为连续基体相，聚丁二烯橡胶颗粒为分散相。
为了使聚丁二烯橡胶颗粒均匀地分散在SAN树脂中，在其表面接枝了大量的SAN 共聚物以提高两相之间的界面结合力，从而赋予了ABS树脂优异的力学性能。
为了满足普通ABS在不同应用领域对其性能的不同要求，通过调整聚合方式、工艺条件、单体配比以及橡胶相的结构参数等因素，从而使ABS的品种多样化。
根据冲击强度的不同，ABS树脂常可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型等品种；根据成型加工工艺的差异，又可分为注射、挤出、压延、真空、吹塑等品级；依据用途和性能的特点，还可进一步细分为通用、耐热、电镀、阻燃、透明、抗静电等数十个品级。
本研究拟采用分子设计和形态结构思想合成一种特殊牌号的1ABS接枝粉料，将其与PVC树脂和增塑剂共混后制备汽车仪表板表皮材料，能够提高表皮材料的熔体强度、熔体牵伸率、热挠变温度以及在吸塑成型过程中的脱模挺型性和花纹保持性。
PVC/ABS软质表皮材料在满足其具有良好冲击韧性的同时，必须同时满足产品的使用性能和真空成型工艺这两方面的要求。
产品的使用性能要求材料具有优异的低温冲击强度，合适的硬度、较高的拉伸强度和断裂伸长率。
PVC_ABS共混体系相容性及其结构与性能研究_4
第四章共聚单体中引入α-MSt对PVC/ABS、PVC/SAN共混体系相容性的影响第一节共聚单体中引入α-MSt对PVC/ABS共混体系相容性的影响§ 4.1.1 PVC/α-MABS共混物的动态力学分析恒定PB含量为30%，以α-MSt部分替代St，共聚比例St/α-MSt 为50/50，合成了一系列不同AN结合量的α-MABS接枝共聚物，将其与PVC树脂熔融共混后所得PVC/α-MABS（50/50）共混体系进行动态力学性能测试，粘弹谱图如4.1所示。
由此可观察到PVC/α-MABS 共混物玻璃化转变区域分布情况。
与PVC/ABS共混物相比，当α-MABS共聚物中AN结合量为20%、25%时，共混物只有一个玻璃化转变峰，表现出良好的相容性。
当AN结合量为35%时两相玻璃化转变峰相互靠近。
共混物两相的玻璃化转变温度列于表4.1。
在PB-g-SAN共聚物中引入α-MSt后，由于α-MSt单元对AN单元的排斥能力更强，削弱了PVC与SAN共聚物大分子之间的排斥作用，因此α-MSt的引入促进了共混体系的相容。
对于AN结合量高于35%的ABS共聚物，随着AN结合量提高进一步增加的分子间相互作用，导致链段运动受阻，PVC和α-MABS共聚物发生相分离。
102Fig 4.1 Temperature dependence of the Tanδfor PVC/α-MABS (50/50) blendsTable 4.1 Tg of PVC/α-MABS blends§ 4.1.2 PVC/α-MABS共混物的形态结构Sample of blends Tg PVC(℃) Tgα-MABS (℃) ΔTg(℃)PVC/α-MABS-15 95.5 120.2 24.7 PVC/α-MABS-20 109.8 109.8 0 PVC/α-MABS-25 111.8 111.8 0 PVC/α-MABS-35 103.8 125.0 11.2 PVC/α-MABS-40 95.1 125.4 20.3 PVC/α-MABS-50 92.7 125.4 32.7 4060801001201401600.00.20.40.60.81.01.21.41.61.8TanδTemperature(℃)15%20%25%35%40%50%Fig4.2 SEM images of PVC/α-MABS(50/50) blends etched by CrO3/H2SO4 aqueous solution.The blends for a) PVC/α-MABS-15, b) PVC/α-MABS-25,c) PVC/α-MABS-35, d) PVC/α-MABS-50.103图4.2为PVC/α-MABS共混物经CrO3/H2SO4水溶液刻蚀后的SEM照片。
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ABS嵌段共聚物凝聚态结构示意图,对性能做出分析。
聚四氟乙烯(PTFE)是由四氟乙烯聚合而成的热塑性塑料。
其最大优点是具有优良的耐磨性、高强度和耐低温性能以及耐化学腐蚀性。
聚四氟乙烯与苯乙烯共聚物具有良好的机械强度、耐磨性和耐化学腐蚀性。
其作为一种环保材料被广泛应用于电子、汽车、通讯等领域。
聚四氟乙烯具有优异的耐热、耐化学腐蚀性、电绝缘性和耐候性。
聚四氟乙烯具有良好的热稳定性、电绝缘性和耐化学性，已被广泛应用于电子电气、汽车、航空航天、电器等领域中。
近年来我国发展迅速，对聚四氟乙烯市场需求量不断增长。
1、 ABS的组成
ABS由四个单体组成，即苯乙烯、 ABS、丁二烯和三聚氰胺。
由 ABS制成的汽车和电器产品中使用的多。
此外, ABS也用于制造鞋材，如鞋内材料、软体材料和软体部件等等。
ABS以聚四氟乙烯为主要成分，可分为丁二烯、苯乙烯和三聚氰胺三大单体。
三个单体在温度和压力条件下反应生成聚合单体和共聚物，最后被共聚为 ABS或 ABS嵌段共聚物(ABS- PTFE)。
ABS为一种热塑性塑料，由苯乙烯和丁二烯组成，而苯和丁二烯是 ABS嵌段共聚物中的两个单体，通常情况下两者发生酯化反应生成酯化丁烯二烯酮。
丁二烯二烯酮与聚四氟乙烯嵌段共聚物具有很高的相容性，与其他聚合物和高分子材料相比很少发生相容性问题。
其原因在于丁二烯在共聚过程中发生聚合反应生成较多羧基，使得丁二烯二烯酮和苯乙烯发生酯化反应生成二烯酮和甲基戊二烯酮；而丁二烯二烯酮和苯乙烯之间发生酯化反应生成酯化丁二烯酮和苯乙烯之间没有酯化羟基所致；因此丁二烯二烯酮和苯乙烯之间形成酯化结构将极大地提高 ABS的相容性。
2、 ABS共聚物的结构
ABS共聚物的聚合物结构包括共聚物分子结构、聚合反应方式、共聚物分子结构和共聚物组分等。
ABS共聚物的分子结构可分为2种类型：线性结构和嵌段结构。
线性结构 ABS共聚物具有较高的硬度，具有较高的弹性和冲击强度；嵌段结构 ABS共聚物具有较低的介电常数和介电损耗，具有较高的冲击强度；嵌段结构 ABS共聚物具有较高的低温冲击强度。
由于每个嵌段仅包含一个分子单元，因此共聚物共沉淀物中只有一个分子链上具有共价键，从而可以保证共聚物分子结构稳定，共沉淀物之间的相容性好。
一般情况下, ABS共聚物中除有线性结构外，还会出现一个具有两个以上分子链之间共价键的嵌段结构。
如图1所示。
3、影响共聚物性能的因素
聚四氟乙烯分子链中包含许多共聚物单体，是共聚物分子链中起聚合作用（分解）反应（或加成反应）作用的物质（或化合物）。
单体的数量对共聚物分子链具有重要影响，单体越多，共聚物分子链越长，共聚物分子链越短。
共聚物链越长，单体中各种单体分子在共聚物分子链中占主导地位；聚合物单体质量越大，单体含量越大，聚合物中各类单体分子含量分布越均匀。
当单体含量达到一定程度时，聚合物单体中各组分分子量分布均呈现极化状态，使聚合物分子链处于完全断裂状态，聚合产物具有优良高分子性能。
聚四氟乙烯聚合物线(LDPE)中单体质量与聚合物分子链长、密度及粒子质量有关，而在不同分子链之间形成了较大质量差距。
聚四氟乙烯(PTFE)分子链长度、聚四氟乙烯单体数量及聚合反应活化度等因素都影响聚合物分子链长度、聚合物分子链活力和聚合反应活化度等因素造成聚合物性能差别很大。
因此，控制单体质量在一定程度上提高 PTFE聚四氟乙烯聚合反应活性是保证共聚物分子链长度、聚合物性质和聚合反应活化度等重要因素之一。
4、影响共聚物凝聚性的因素
聚合物凝聚性是指聚合物由单体的聚合过程中，聚合物分子间的界面存在不相容现象影响聚合物分子间结合的程度。
影响聚合物凝聚性的因素有：单体与聚合物之间的化学键性质，聚合物分子间相互作用力。
在聚合物聚合过程中，聚合物分子间结构互相渗透、互相吸引，最终形成具有凝聚性的聚合物分子。
聚合物分子间相界面之间可能会形成吸附力，使聚合物分子间结合得
更紧密。
聚合后聚合物分子量过大或聚合温度过高可能使聚合物分子间吸附力过大，导致聚合物聚合不充分而形成聚合物分子间不相容型纤维或聚集体[4]。
凝聚性主要由聚合物分子间结构和配位阻抗特性影响.当聚合物分子间结构相互渗透时（如聚合物分子间相互作用力),其聚合物分子间形成大分子间结合力导致聚合物分子内结合界面向分子链方向移动，使聚合物分子间发生相互排斥或吸附反应。
5、采用溶胶-凝合物共聚方式，研究聚合反应链和共聚反应机理，提高反应速率。
凝聚态结构是共聚过程中发生的一系列物理或化学变化。
共聚过程是从单体）到聚合物）再到共聚材料结构的再合成过程。
根据形成凝态结构的不同，共聚过程可分为3种类型：聚合。
聚合是一种快速生成单体和聚合物的过程。
该过程具有较高分子迁移率和较大分子之间距离，可以加速分子之间相互作用并形成共聚聚合物。
聚合过程中聚合物从单体向聚合物转变会受到聚合物分子本身质量和分子量的限制。
因此，一般采用共聚聚合而不是聚合反应来提高聚合反应速率。