ABS熔融接枝改性进展及其应用
随着聚合物应用领域的不断扩展,共混改性是实现聚合物高性能
化、多功能化、精细化、发展新品种的主要途径之一。它的品种千变
万化、性能易于调变、生产周期短,特别是对批量不大的品种更具明
显的成本优势,已成为材料研究和发展的一个重要领域。两种或两种
以上聚合物可以通过机械共混或溶液、乳液共混以实现共混改性,其
中机械共混又是最常用的加工方法。但并不是任意两种聚合物都可以
通过共混形成具有实用价值的共混合金。为了得到性能优良的共混材
料,应根据实际要求进行包括共混体系各组分的分子设计,聚合物两
相的形态学设计,并选用适宜的混合技术和工艺。其关键是解决不同
聚合物间的相容性问题,并通过混合方式及条件的选择实现对材料形
态、性能的控制。
丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)是一种应用广泛的工程塑料,目前
ABS己成为家电、仪表用主要塑料品种之一。同时ABS也可与其他工
程塑料形成合金,ABS/PC合金是一种重要的工程塑料合金,具有良
好的成型性和耐低温冲击性能、较高的热变形温度及光稳定性。
ABS/PA合金兼有ABS的韧性、刚性和尼龙的耐热性、耐腐蚀性,它
具备了冷、热环境下的高抗冲击强度,降低了对湿度的敏感度,提高
了耐腐蚀性。但由于ABS与其他聚合物的相容性不是很理想,界面张
力大,形成体系的力学性能较差,需要添加相容剂以减小颗粒直径,
降低界面张力,使两种材料混合均匀,更好地改善其性能。
1 熔融接枝概述
1.1 技术特点
目前关于ABS的接枝改性主要有两种方法:溶液接枝和熔融接枝。已
有报道关于溶液接枝法ABS接枝马来酸酐(MAH)反应的研究,如郑宝
明等用过氧化二异丙苯(DCP)和偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂在合适
的丙酮或四氢呋喃中将α-甲基丙烯酸接枝共聚到ABS上,这种方法
可以得到较高接枝率的ABS接枝α-甲基丙烯酸,但是反应时间长,
需要消耗大量有毒、易燃溶剂,而且溶剂回收耗资很大,成本高,对
人体伤害严重,污染环境并且这种方法占地大,生产成本高,难以实
现连续化操作。
熔融接枝应用非常广泛,有许多优点,如可以节省溶剂及其回收经费,
利于环保,对人体伤害小,而且可以实现工业化连续生产。刘萍等通
过反应型双螺杆挤出机的连续挤出,制备出了以ABS为主链,马来酸
酐为侧基的反应活性聚合物。虽然已有很多关于实验和部分工业化生
产反应条件的研究成果,但反应条件对反应的影响以及接枝后性能的
变化还有待进一步研究。现在,还有针对传统熔融接枝法方存在严重
降解改进的多单体接枝技术,通过2种或2种以上单体实现的接枝反
应。该技术最早应用于聚丙烯(PP)的改性。
1.2 接枝单体
接枝反应单体一般应具有以下特点:(1)含有可进行接枝反应的官能团,
如双键等;(2)沸点高于聚合物熔点和或粘流温度tf;(3)含有羧基、酸
酐基,环氧基、酯基、羟基等官能团;(4)热稳定性好,在加工温度范
围内单体不分解,没有异构化反应;(5)对引发剂不起破坏作用。
满足上述条件能够进行接枝的单体主要有马来酸(MA)、马来酸酐
(MAH),马来酸二乙酯(DEM)、马来酸二丁酯(DBM)、马来酸二异丙酯、
低偶联马来酸酯(LDME)、对苯二胺双马来酸(p-PBM)等马来酸系单体;
以及丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基
丙烯酸缩水甘油酯(GMA)等丙烯酸系单体:此外还有乙烯基三甲氧基
硅烷(VTMS)、乙烯基三乙氧基硅烷(VTES),3-甲基丙烯酰氧基丙基三
甲氧基硅烷(VMMS)等不饱和硅烷类单体和苯乙烯(St)类单体。
不同接枝单体的均聚反应和接枝反应的竞聚率不同,导致接枝产物的
链结构差异很大。易于均聚的单体,其接枝链较长,产物中也可能存
在着单体的均聚物。这种产物特性与基础聚合物的物理性质可能完全
不同,理想的接枝应是接枝链很短,甚至仅由一个单体分子单元组成,
在这种情况下,接枝物的物理性能、力学性能与基础聚合物差异不大,
但化学性能却有很大的不同。
由于反应挤出的时间较短(一般为2-6min),因此只有自由基引发接枝
的反应才适合于反应挤出。这类引发剂的特点是:(1)分解过程中不产
生小分子气体,以免在产物中留下难以消除的气体;(2)在加工范围内,
其半衰期为0.2-2min,低于0.2min则反应太快,聚合物和反应单体
及引发剂不能充分混合均匀:高于2min则会使产物中残留对后加工
和性能不利的引发剂;(3)熔点低,易与反应单体和基础聚合物混合。
MAH反应活性较大,极性很强,且不易自聚,是相容剂开发应用最
广泛接枝的单体之一。
1.3 接枝机理
ABS树脂是由聚丁二烯(PB)和苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)两部分组成
的。研究结果表明,MAH熔融接枝SAN,当没有添加助单体St时,
MAH并没有接到SAN上。在没有添加St的情况下,MAH是可以接枝
到ABS上的。因此,可以认为MAH单独接枝ABS时,反应发生在PB
部分。由于ABS中与双键相连的-CH2-上的氢活泼性很强,在引发剂
的作用下,首先生成自由基,然后,该自由基引发马来酸酐上的双键
并与其结合。
1.4 熔融接枝——反应挤出
反应挤出是指以螺杆和料筒组成的塑化挤压系统作为连续化反应器,
将参加反应的各组份如单体、引发剂、聚合物、助剂等一次或分次由
相同或不相同的加料口加入到螺杆中,在螺杆转动下实现各原料之间
的混合、输送、塑化、反应和从模头挤出的过程。反应挤出设备可以
是普通的单螺杆或双螺杆挤出机,也可以是针对某种反应特征而专门
设计制造的专用反应式挤出机。
2 ABS熔融接枝技术的研究现状及其应用
ABS熔融接枝技术的研究和应用在国内外都有报道。S.C.TJONG利用
双螺杆熔融接枝技术将MAH接枝到PP上,制得接枝聚合物MAP,
用于改善PA6/ABS/LCP的相容性。SEM照片表明:随着MAP的加入,
共混物相界面模糊,各相之间粘结力大大增加,得到了高拉伸强度、
高硬度和热稳定性好的共混物。
E.M.ARAU’JO通过自制甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐(MMA-MAH)来原位
复合增容原本不相容的PA6/ABS二元体系,并讨论了增容机理:马来
酸酐是功能性基团,MMA-MAH共聚物中的羧基可以与PA6中的氨基
反应,使PA6连在MMA-MAH的活性基团上,从而达到增容的目的。
MMA-MAH与ABS中的连续相SAN完全相容,所以这类分子可以在
PA6/ABS共混体系界面处原位增容,使两相的界面粘结力增强。TEM
照片表明,在加入MMA-MAH之后,共混物的相形态发生了明显的变
化,ABS在PA6中分散得更均匀。
王璐等通过多单体熔融接枝的方法制备出了具有较高接枝率的ABS
接枝物[ABS-g-(MAH-co-St)],并对其接枝机理进行了初步探讨。研究
表明,MAH、St接枝ABS时,反应主要发生在ABS中聚丁二烯的双
键部位。同时,当MAH与St的用量比约为1:1时接枝率达到最高。
实验证明,加入相容剂后,共混物的相区尺寸由几十微米减小到1μ
m以下,且分布更加均匀;共混物的拉伸强度和冲击强度等力学性能
也同时得到均衡改善。反应过程中,大多数MAH以SMA链的形式被
接到了ABS树脂中聚丁二烯部分的双键处。当MAH与St的用量比大
致为1:1时,反应产物的相对接枝率达到最大。将ABS-g-(MAH-co-St)
应用于PA6/ABS共混体系中,接枝物有效地改善了体系的相容性,使
得分散相ABS均匀地分布在PA6基体中,相区尺寸明显减少,与简单
共混物相比,添加ABS-g-(MAH-co-St)使得PA6/ABS共混体系力学性能
总体改善,达到弹性体增韧难以达到的效果。
李超等以苯乙烯-马来酸酐(SMA)共聚物为相容剂,考察了ABS及SMA
的含量对PA6/ABS共混体系的力学性能的影响;并利用SEM研究了
PA6/ABS冲击断面的相结构。研究表明:SMA是PA6/ABS共混体系的
有效相容剂。随着其含量的增加,分散相ABS粒子的尺寸减小,分散
更加均匀,能显著地改善PA6/ABS共混物的冲击、拉伸和弯曲性能。
在该共混体系中,ABS含量的增加能够大幅度地提高PA6/ABS共混物
的冲击韧性;但当ABS含量超过10%时,将使PA6/ABS共混物的拉伸
和弯曲性能明显下降。SMA的添加量为0.5%,且质量比为90/10的
PA6/ABS共混体系能保持较好的加工性能,制备的PA6/ABS合金具有
最佳的综合力学性能和超高韧性,Izod缺口冲击强度高达1200J/m。
塑料改性与相容剂应用
目 录
一、相容剂及生产 二、相容剂对PBT增韧改性 三、相容剂对PP/PA6合金的改性
四、相容剂对PC/ABS合金的改性
相容剂的制作
相容剂的种类 基料 LDPE LLDPE HDPE POE PP EPDM SBS SEBS ABS HIPS 接枝单体 马来酸酐,丙烯酸酯,双马来酰亚胺等
33
A—B型的具体品种有
聚合物A PS PS PS PS PS PS PS PS
聚合物B A—B型相容剂 PI PS-b-PI PMMA PS-b-PMMA或PS-g-PMMA PP PS-g-PP PE PSb-PE或PS-g-PE PA PS-b-PA或PS-g-PA PPO PS-α -PPO PC Ps-g-Pc PF PS-α-PF
相容性原则 溶解度相近相近原则 极性相近原则 结构相近原则 结晶能力相近原则 表面张力相近原则 粘度相近原则
10
溶解度相近原则
溶解度参数:单位体积内聚能密度的平方根 小分子 |δ A-δ B|<1.5
CCl4 δA =8.6 天然橡胶 δB=8.5 |δA-δB|=0.45 相容性好
塑料改性原理及相容剂应用
苑会林
北京化工大学
材料科学与工程学院
塑料改性的意义
宗旨: 满足用户的使用要求 目的: 1. 改善加工性能(如:PVC、LLDPE、PPO) 2. 改善树脂的内在性能 3. 降低成本
2
改善树脂的内在性能
阻燃性 抗静电性 导电性
阻隔性
耐热性 增强改性
降解性
耐磨性 增韧改性
防老化性
12
结构相近原则
改性塑料
改性塑料类别
2、增强增韧树脂类
增强增韧树脂类主要分为耐候增韧PP专用料、玻纤增 强热塑性塑料等产品。 • 耐候增韧PP专用料。耐候增韧PP专用料是一种具有工程 塑料特性的聚丙烯新材料,具有低温韧性好、成型收缩率 小、刚性高、耐候性强等优点,主要用于需耐气候、紫外 线的户外环境。其主要消费群体有家电企业,汽车零部件 企业等。 • 玻纤增强热塑性塑料类。玻纤增强热塑性塑料类产品主要 有玻纤增强AS/ABS、玻纤增强PP、玻纤增强尼龙、玻纤 增强PBT/PET、玻纤增强PC、玻纤增强PPE/PPS等产品。 其主要消费群体有电脑配件企业、机械零部件企业、电动 工具企业、灯具企业等。
常用的改性技术
4、共混塑料合金技术
塑料共混改性指在一种树脂中掺入一种或多种其他 树脂(包括塑料和橡胶),从而达到改变原有树脂性能 的一种改性方法。氟塑料合金是采用国内现有的超高分 子量聚全氟乙丙烯(FER)为主要原料,与四氟乙烯加 填料直接共混,用物理方法制造的,此材料性能超过了 世界公认的“塑料王”聚四氟乙烯。
一般塑料常用的种类有PP(聚丙烯)、PE、PVC、 ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、PA(聚酰胺)、PC、 PS等几十种,为满足一些行业的特殊需求,用纳米技术 改变传统塑料的特性,呈现出优异的物理性能,强度高, 耐热性强,重量更轻。随着汽车应用塑料数量越来越多, 纳米功能塑料很可能会普遍应用在汽车上。这些纳米功 能塑料最引起汽车业内人士注意的有阻燃塑料、增强塑 料、抗紫外线老化塑料、抗菌塑料等。
常用的改性技术
阻燃剂家族中的其他品种有磷系、三嗪系、硅系、 膨胀型、无机型等,这些阻燃剂在各种不同使用领域发 挥着各自独特的阻燃效果。在磷系阻燃剂中,有机磷系 的品种大都是油液状,在高聚物加工过程中不易添加, 一般在聚氨酯泡沫、变压器油、纤维素树脂、天然和合 成橡胶中使用。而无机磷系中的红磷,是纯阻燃元素, 阻燃效果好,但它色泽鲜艳,因而应用受部分限制。红 磷的应用要注意微粒化和表面包覆,这样使它在高聚物 中有较好的分散性,与高聚物的相容高性好,不易迁移, 能长久保持高聚物难燃性能。
ABS性能
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物编辑ABS即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,更多含义,请参阅ABS(多义词)。
目录1名称2物质性质3化学特点4成型特性5用途6本体工艺7ABS牌号1名称简称:ABS英文:Acrylonitrile butadiene Styrene copolymersCAS No.:9003-56-9分子式:C45H51N3X2分子量:633.91ABS塑胶原料树脂[1](丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物,ABS是Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母缩写)是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料结构。
ABS树脂是丙烯腈(Acrylonitrile)、1,3-丁二烯(Butadiene)、苯乙烯(Styrene)三种单体的接枝共聚物。
它的分子式可以写为(C8H8·C4H6·C3H3N)x,但实际上往往是含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物,其中,丙烯腈占15%~35%,丁二烯占5%~30%,苯乙烯占40%~60%,乳液法ABS最常见的比例是A:B:S=22:17:61,而本体法ABS中B的比例往往较低,约为13%。
ABS 塑料的成型温度为180-250℃,但是最好不要超过240℃,此时树脂会有分解。
随着三种成分比例的调整,树脂的物理性能会有一定的变化:1,3-丁二烯为ABS树脂提供低温延展性和抗冲击性,但是过多的丁二烯会降低树脂的硬度、光泽及流动性;丙烯腈为ABS树脂提供硬度、耐热性、耐酸碱盐等化学腐蚀的性质;苯乙烯为ABS树脂提供硬度、加工的流动性及产品表面的光洁度。
2物质性质丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。
该产品具有高强度、低重量的特点。
不透明的,外观呈浅象牙色、无毒、无味,兼有韧、硬、刚的特性,燃烧缓慢,火焰呈黄色,有黑烟,燃烧后塑料软化、烧焦,发出特殊的肉桂气味,但无熔融滴落现象。
abs接枝共聚物的合成原理
abs接枝共聚物的合成原理小伙伴们,今天咱们来唠唠ABS接枝共聚物的合成原理,这可超有趣的呢!ABS是啥?它就是丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物,这可是个相当厉害的材料。
那接枝共聚物又是啥呢?简单说啊,就像是给一棵树上嫁接新的树枝一样,把新的东西接到原来的聚合物上。
咱们先来说说原料。
丙烯腈呢,它可是个很活泼的家伙。
它有很强的极性,就像一个性格很外向的小粒子。
丁二烯呢,它是个弹性超好的分子,就像个小弹簧似的。
苯乙烯呢,它又有点像个乖巧的小姑娘,结构比较规整。
这三个家伙凑在一起,就有了无限的可能。
那合成的时候啊,就像是一场超级有趣的聚会。
比如说,在自由基聚合的过程中,会产生很多自由基。
这些自由基就像一群小蜜蜂,到处找东西结合。
对于ABS接枝共聚物来说,通常会先有一个主链,这个主链可能是聚丁二烯之类的。
然后呢,那些自由基就会跑到这个主链上,开始引发新的反应。
就好比这个聚丁二烯主链是一个小社区,自由基就是那些新搬来的居民。
这些自由基居民到了社区里,就开始吸引丙烯腈和苯乙烯这些新的小伙伴。
丙烯腈这个热情的家伙,一听到召唤就赶紧跑过来,和主链上的自由基结合。
苯乙烯呢,也不甘示弱,也凑过来和大家拉手。
这个过程就像是大家在玩一个拉手的游戏,一个接一个地连接起来。
在这个过程中啊,还有一些很微妙的化学作用呢。
比如说,不同单体之间的活性是不一样的。
丙烯腈因为它的极性,它和主链的结合方式可能就和苯乙烯不太一样。
就像不同性格的人交朋友,虽然大家都能成为朋友,但是相处的模式会有区别。
而且啊,这个合成过程中的温度、压力等条件也很关键。
如果温度太高了,就像聚会的气氛太热烈了,那些小粒子们可能就会变得很躁动,反应就会失控。
要是温度太低呢,又像聚会太冷清了,大家都懒洋洋的,反应就会很慢很慢。
压力也是一样的道理,合适的压力就像是给这个聚会提供了一个舒适的空间,让大家能够愉快地玩耍。
再说说这个接枝的结构。
它可不是随随便便长出来的,是有一定规律的。
聚合物改性总结
零、绪论聚合物改性的定义:通过物理和机械方法在高分子聚合物中加入无机或有机物质,或将不同类高分子聚合物共混,或用化学方法实现高聚物的共聚、接枝、嵌段、交联,或将上述方法联用,以达到使材料的成本下降,成型加工性能或最终使用性能得到改善,或使材料仅在表面以及电、磁、光、热、声、燃烧等方面赋予独特功能等效果,统称为聚合物改性。
聚合物改性的目的:所谓的聚合物改性,突出在一个改字。
改就是要扬长补短,要发扬和保留聚合物原有的优势,抑制和克服聚合物原有的缺点,并根据实际需要赋予聚合物新的性能。
聚合物改性的三个主要目的:①克服聚合物原有的缺点,赋予聚合物某些高新的性能与功能②改善聚合物的加工工艺性能③降低材料的生产成本总之,聚合物改性就是要在聚合物的使用性能、加工性能与生产成本三者之间寻求一个最佳的平衡点。
聚合物改性的意义:1.新品种的开发越来越困难(已开发的品种数以万计,工业化的三百余种。
资源限制、开发费用、环境污染)2.使用性能的多样化、复杂化,要求材料有多种性能及功能,单一聚合物难以实现。
3.聚合物改性科学应运而生——获取新性能聚合物的简洁而有效的方法。
聚合物改性的主要方法:共混改性;填充改性;纤维增强复合材料;化学改性;表面改性聚合物改性发展概况几个重要的里程碑事件:1942年,采用机械熔融共混法将NBR掺和于PVC之中,制成了分散均匀的共混物。
这是第一个实现了工业化生产的聚合物共混物。
1948年,HIPS1948年,机械共混法ABS问世,聚合物共混工艺获得重大进展。
二者可称为高分子合金系统研究开发的起点。
1942年,制成了苯乙烯和丁二烯的互穿聚合物网络(IPN),商品名为“Styralloy”,首先使用了聚合物合金这一名称。
1960年,建立了IPN的概念,开始了一类新型聚合物共混物的发展。
IPN已成为共混与复合领域一个独立的重要分支。
1965年,Kato研究成功OsO4电镜染色技术,使得可用透射电镜直接观察到共混物的形态,这一实验技术大大促进了聚合物改性科学理论和实践的发展,堪称聚合物发展史上重要的里程碑。
PC_ABS合金简介
ABS改性PC的目的和意义
• ABS具有良好的耐冲击性和加工流动性, 价格较PC便宜,易于成型加工,但耐热性 较差。PC与ABS共混制备PC/ABS合金, 一方面可以提高ABS的耐热性和拉伸强度, 令一方面可以降低PC粘度,如添加10%的 ABS,PC粘度降低13%~15%;添加20% 的ABS,PC的粘度可以降低20%~27%。 PC与ABS共混,还可以提高PC耐应力开裂 性,减少制品内应力,提高冲击强度,降 低冲击对厚度和缺口的敏感性,同时还可 以降低成本
影响PC/ABS合金性能的因素
• • • • 1.PC与ABS性质的影响 2.合金中ABS含量的影响 3.第三组分的影响(增溶剂,填充剂) 4.剪切作用的强弱
PC与ABS性质的影响
不同牌号的PC及ABS树脂共混的合金在性能上有较大的差异.PC/SAN
的溶解度参数差为0.84(J/cm3)0.5,而PC/PB的溶解参数差为7.45(J/
ABS的优点
1.有优越的耐冲击强度,特别是在低温有无 与伦比的冲击强度,而且热变形温度高 丁二烯 2.电性能、耐化学药品性、耐油性好、易电 镀 丙烯腈 3.加工适应性好,注射成型、挤出成型、模 压成型等所有的加工方法都可以,而且尺 寸稳定性好,耐碱性,耐应力开裂性也好 苯乙烯
ABS的缺点
1、透明性不好 2、耐候性较差
PC可在120℃长期工作使用,短期可耐140℃, 玻璃化温度高(140~150)使其具有化学稳 定性和耐蠕变性。优于PA和POM。干燥好的 聚碳酸酯在成型加工时不易氧化降解.熔融 状态320℃可保持数小时。短时间达到 330~350℃也只有极小的降解,高于350℃才 开始分解。
PC的抗蠕变性能
• • • • • •
优点: 1.具有高抗冲击强度,具有刚而韧的特性 2.热变形温度较高,热稳定性好 3.聚碳酸酯的透光率很高,雾度很小 4.耐候性好,阻燃,有自熄性 5.介电强度特别高,耐电晕性好,优良的电 绝缘体
马来酸酐接枝量越高
马来酸酐接枝量越⾼聚酯PET(聚对苯⼆甲酸⼄⼆醇酯)是最重要的合成材料之⼀,在纤维、包装、感光材料、⼯程塑料等领域得到⼴泛应⽤,发展⼗分迅猛。
1998年世界聚酯⽣产能⼒为2865万吨/年,产量达到2336万吨左右,1999年将增加到2510万吨,其主要应⽤市场是包装占23%、纤维占69%、⼯程塑料及其它占8%。
其中,⽤于聚酯瓶的消耗达300~400万吨。
由于综合性能优良,聚酯⼴泛⽤于合成纤维、薄膜和⼯程塑料等领域。
但由于它的结晶速度较慢,使其在⼯程塑料领域中的应⽤受到了限制,必须通过改性提⾼其加⼯和冲击性能。
本⽂主要讨论⽬前国内外聚酯的改性⽅法和途径。
2 改性的类型 2.1 化学改性 2.1.1 ⼄丙胶化学改性在⼄丙胶中加⼊过氧化物或硫化物,⽤过氧化物为固化剂时,弹性体与塑化相都会受到不同程度的影响,过氧化物攻击弹性体与聚合物,⽣成活性基团,导致更多的有效交联,产⽣分⼦链段的缠结,缠结越⼤引起收缩越⼤。
但过氧化物⽤量必须严格控制,东莞ABS塑胶原料供应,过量会使交联困难,整体冲击强度下降。
2.1.2 三元⼄丙胶的接枝反应由于三元⼄丙胶不含极性基团,因此与极性聚合物的相容性很差,⽤⾼沸点低毒性的马来酸⼆丁酯进⾏熔融接枝,在其烃链上接⼊极性基团,制得功能化的聚合物,改善了它与含极性基团聚合物的相容性,如在与尼龙的熔融接枝的熔融共混中,通过插在三元⼄丙胶主动链上的羧基或酐基基团,与尼龙的端基组份进⾏反应,提⾼了结合⼒。
2.2 接枝反应 2.2.1 接枝马来酸酐⽤马来酸酐接枝氢化共聚物作为熔融混合相的相容剂。
⽤熔融接枝的⽅法将马来酸酐引⼊聚烯烃主体作为界⾯相容剂,马来酸酐接枝量越⾼,共混物的⼒学性能越⾼。
2.2.2 接枝富马酸酯⽤⼆ 2 ⼄基已基富马酸酯,在熔融状态下,由过氧化物引发的⾃由基反应可以在聚合物上接枝富马酸酯的单体,改善共混体中晶球尺⼨。
2.2.3 接枝甲基丙烯酸羟⼄酯以过氧化物为引发剂,在熔融状态下⽤甲基丙烯酸羟⼄酯接枝聚合物,但要注意控制过氧化物的⽤量。
影响ABS质量因素及对策
影响ABS质量因素及对策摘要讨论分析ABS生产中影响产品性能、质量的关键因素并找出相应的措施关键词 ABS 胶乳粒径凝聚掺合1.概述大庆石化ABS装置引进韩国锦湖油化公司专利技术,年设计生产能力5万吨,06年扩能到年产能10万吨。
整个装置操作弹性为60%~110%,作为大庆石化三期工程的主体装置,其运行情况及产品质量情况,都直接影响经济效益。
在此对生产工艺中众多影响因素进行深入探讨。
该装置采用AS、ABS乳液接枝-本体SAN掺混法生产,简图如下:图1 ABS装置流程示意图2.质量影响因素分析2.1ABS树脂各相的组成及其特性树脂之所以具有优良的综合性能,是由于三种组分具有各自的相应特性。
A组分:耐热性、耐化学性S组分:表面光泽度、加工性能、电绝缘性B组分:韧性和抗冲击性、低温性2.2橡胶相(PB胶乳)的组成、胶乳粒径大小及分布情况、交联程度(凝胶含量)。
PB聚合生产中最关键的是控制胶乳的大小和凝胶含量(交联度),这不仅影响着第二阶段接枝反应的接枝率,还影响最终产品的抗冲击性能。
我厂生产的胶乳粒径较大,一般在300~350nm,较大型的胶粒易获得较高的冲击强度。
但并非橡胶粒径越大越好,冲击强度并非一直随粒子增大而增大,若橡胶软相粒子很小,甚至与AS硬相完全相容,则起不到增韧作用。
若橡胶粒子太大,分布很集中,也起不到吸收冲击能的作用,故粒子大小要适度。
从橡胶微观结构来看,大粒径胶粒易产生内部包藏树脂结构,使橡胶的有效体积和吸收能量的效率大为增加,因此可在保持冲击强度的前提下,适当减少橡胶用量从而使树脂的其它性能得到进一步的改善。
2.2.1 胶乳粒径变化的微观分析聚合生产时,胶乳中橡胶粒子表面覆盖皂液,当乳液中皂量低时,胶粒表面的皂覆盖程度小,且不稳定,在机械搅拌作用下小胶粒聚成大胶粒。
从而使胶粒总表面积减小,皂覆盖程度又相对降低,胶粒又相聚成大粒子,周而复始不断变化,最终使胶乳粒子的粒径合乎要求。
胶乳粒径与反应速度有密切关系,反应速率增加则胶乳数量增多,粒径也随之增大。
聚合物共混改性原理与应用
PA PA/MBS PA/MBS/相容剂 PA/MBS/相容剂/纳米BaSO4
冲击强度KJ/m2 4.2 10.7 57.9 85.9
理论概貌
共混过程 途径
共混物性能 微观形态 结构要素 相容热力学 理论基础
围绕共混物性能这一核心,展开共混过 程、共混物形态、相容热力学的讨论, 就构成了共混理论的基本框架。 共混物性能也有若干理论问题需要探讨, 以增韧理论为例
聚合物共混改性原理与应用
乔辉 qiaoh@ 2010-9-6
参考书
聚合物共混改性原理与应用 王国全 中国轻工业出版社 聚合物改性 王国全 中国轻工业出版社
第一章 绪 论
1.1 聚合物共混发展概述 1.2 聚合物共混的优势 1.3 聚合物共混的应用与研究
1.1 聚合物共混发展概述
共混涵盖范围 物理共混 物理/化学共混 聚合物/无机填充体系 短纤维增强聚合物体系
面空洞理论
80年代以来,则对韧性聚合物基体进行了研究。 90年代以后,非弹性体(刚性有机粒子或刚性 非弹性体( 无机粒子)增韧机理的研究广泛开展起来,为 无机粒子) 高强度、高韧性新型材料的开发奠定了理论基 础。
新的测试技术及仪器
高分辨率电子显微镜 原子力显微镜 激光共聚焦扫描显微镜 X射线光电子能谱
2理论研究 界面的表征与特性 共混体系分散过程 共混对于性能的作用机理 3应用基础研究 高性能材料 相容剂
本课程特色
共混理论体系为基础,同时注重共混理 论的实际应用,力求促进聚合物共混基 础研究与实际应用的结合。
1960年,PPO/PS,加工性好,相容性好, 1965年实现工业化应用。 PPO是使用综合性能良好的工程塑料, 缺点是熔体流动性差,成型温度高,制 品易产生应力开裂。 与PS良好的相容性,可以任意比例共混, 改善PPO的加工性。
EVA_g_MAH增韧阻燃ABS的研究
塑料工业CH I N A P LASTI CS I N DUST RY 第38卷第1期2010年1月作者简介:李秀华,女,1979年生,讲师,研究方向为功能高分子。
xhli@e mail 1czie 1net塑料助剂与配混EVA 2g 2M AH 增韧阻燃ABS 的研究李秀华,高炜斌(常州工程职业技术学院,江苏常州213164) 摘要:在ABS 中加入乙烯/醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐(E VA 2g 2MAH )进行增韧改性,探讨了以银纹化增韧的弹性体的增韧机理以及E VA 2g 2MAH 与ABS 分散均匀性等问题。
结果表明,添加10份E VA 2g 2MAH 增韧的阻燃ABS 冲击强度增幅达35%,热塑性弹性体增韧阻燃ABS 主要以银纹化增韧机理进行增韧,但随着E VA 2g 2MAH 用量的增加,其机械强度损失也越来越大。
关键词:乙烯/醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐;阻燃ABS;增韧中图分类号:T Q32512;T Q32515 文献标识码:B 文章编号:1005-5770(2010)01-0070-03Study on EVA 2g 2M AH Toughen i n g Fl am e 2ret ardan t ABSL I Xiu 2hua,G AO W ei 2bing(Changzhou institute of Engineering Technol ogy,Changzhou 213164,China )Abstract:I n the fla me 2retardant ABS by adding vinyl acetate maleic grafted anhydride edcopoly mer(E VA 2g 2MAH )thr ough t oughening modificati on,studied the t oughing mechanis m of the crazing t oughening elast omer and dis persi on unif or m ity of E VA 2g 2MAH and ABS .results showed that adding 10phr E VA 2g 2MAHt oughing,the i m pact strength of fla me 2retardant ABS was up by 35%,ther mop lastic elast omer fla me 2retard 2ant ABS t oughened mainly by crazing t oughening mechanis m ,but with the a mount of E VA 2g 2MAH increased,its mechanical strength l oss als o gr owed .Keywords:EVA 2g 2MAH;Fla me 2retardant ABS;Toughening ABS 具有耐冲击、耐热、表面硬度高、尺寸稳定、耐化学药品及电性能良好、易于成型及机械加工等优点[1],其优异的综合性能使ABS 树脂被广泛应用于汽车、电子电器、仪器仪表和建材等行业。
