ABS复合材料结构与力学性能研究

以苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)为相容剂,在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)基体中分别添加乙烯-辛烯共聚物弹性体(POE)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)以及ABS高胶粉(ABSHR),制备了ABS复合材料。并运用动态力学分析(DMA)和扫描电镜(SEM)分析等手段,研究了该ABS复合材料力学性能的变化规律。结果表明:与纯ABS相比,POE与ABS的相容性稍差,相容剂SMA的增容效果不理想,ABS/SMA/POE复合材料的力学性能明显降低,其冲击强度降幅最大,达到56.5%;ABS/SMA/ABSHR复合材料各组分的相容性则相对较好,橡胶相分布均匀且粒子尺寸较小,材料的冲击性能明显改善,其冲击强度较纯ABS提高了34.4%。     

基于PIF制备一种高性能聚苯硫醚复合材料

采用压力诱导流动成型(PIF)方法来调控聚苯硫醚(PPS)/玻璃纤维(GF)/碳纤维(CF)三元复合材料的本体结构。并对三元复合材料进行了傅立叶红外光谱分析(FT-IR)、形貌观察(SEM)、力学性能测试、动态力学测试(DMA)和DSC测试,考察了PIF成型的效果。结果表明,在该三元体系中,当CF的质量分数为0.5%时,PIF成型后的复合材料性能最佳,拉伸强度达到362.33 MPa,弯曲强度达到408.11 MPa,冲击强度达到14.35kJ/m~2。     

石墨烯/聚醚砜和PIF加工对PPS性能影响

采用熔融挤出微型注塑方法制备了不同聚醚砜含量的石墨烯-聚醚砜-聚苯硫醚(PPS)复合材料,并通过对复合材料进行压力诱导流动成型(PIF),研究了聚醚砜含量和压力诱导流动成型对复合材料力学性能、微观结构和结晶的影响。结果表明:聚醚砜可以提高复合材料的冲击和拉伸性能,诱导PPS结晶促进成核,加速结晶作用。压力诱导流动可以使聚醚砜在聚苯硫醚基体中由球棒状变成扁平状,有效地起到增韧效果,提高了复合材料的力学性能。当聚醚砜的质量分数为30%时,复合材料冲击强度提高大约42%,拉伸强度提高11%。     

一种ABS/PET相容剂及其相容技术研究

开发了一种复合型相容剂及其配套增容技术,可提高苯乙烯-丁二烯-丙烯腈(ABS)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的相容性.SEM及力学性能测试表明:复合相容剂使PET相分布均匀,相区尺寸小,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度分别提高了10.8%、13.3%和106.5%.研究发现ABS/PET相容性与ABS的组分比、SAN的接枝率及加工工艺有很大关系.较强的螺杆剪切和低聚丁二烯含量有利于提高相容性.     

基于FDM的3D打印SCF/ABS复合材料的结构与性能

采用熔融共混挤出法制备了适用于熔融沉积成型(FDM)的不同含量短切碳纤维(SCF)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)复合材料线材,并通过FDM设备进行打印成型,研究了SCF含量对FDM成型试样结构与性能的影响。结果表明:碳纤维降低了成型试样的孔隙率;随着SCF含量的增加,成型试样中纤维的平均长度逐渐下降,当SCF含量从5%增加到30%时,纤维的平均长度下降了约28%;相比于纯ABS试样,不同SCF含量的SCF/ABS复合材料试样力学性能均有所提高。与纯ABS试样相比,当SCF含量为30%时,成型试样的拉伸强度和拉伸模量分别提高了52%和378%。研究结果表明,SCF对ABS成型试样具有明显的增强效果。     

ABS／CaCO3复合材料中ABS的降解

在通常条件下多次加工CaCO3填充的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS）复合材料,用傅里叶红外光谱（FTIR）和凝胶渗透色谱（GPC）研究ABS的降解情况,并测试了材料的冲击和拉伸性能。结果表明在多次加工中CaCO3含量低于10％时,ABS的橡胶相降解明显,复合材料的冲击性能明显下降;而CaCO3含量高于15％时,ABS的橡胶相降解不明显,复合材料的冲击性能基本不变。     

ABS汽车防撞护栏材料的研制及应用

用正交实验设计和挤出-注射成型方法制备了纳米CaCO3、钛酸钾晶须、丁腈橡胶改性(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)复合材料,并以缺口冲击强度和弯曲弹性模量为主要指标,通过对正交实验结果的极差和方差分析得到了最佳配方,最后以其为基础制备了防撞护栏材料。结果表明,用挤出-注射成型方法制备ABS复合材料是可行的,正交实验设计、极差和方差分析方法能够有效应用于复合材料的配方优化,其最优方案为A3B3C2D4,所制备ABS复合材料的缺口冲击强度、弯曲弹性模量、弯曲强度和拉伸强度分别比纯ABS提高了39.8%、176%、79.3%和20.1%。     

复合橡胶对ABS树脂性能的影响

采用乳聚丁苯橡胶(ESBR)、溶聚丁苯橡胶(SSBR)、低顺式聚丁二烯橡胶(LCBR)和顺丁橡胶(BR)增韧丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),研究了橡胶种类、橡胶用量、单体配比及多元复合橡胶对ABS树脂性能的影响。结果表明,采用BR和复合橡胶作为增韧橡胶的ABS树脂,其熔体流动速率较大,熔体黏度较小。当橡胶用量小于15%(质量分数)时,随着橡胶相用量的增加,ABS树脂的冲击强度、拉伸强度及硬度均增加,但是维卡软化温度呈下降趋势。复合使用3种或3种以上的胶种,ABS树脂的冲击强度、拉伸强度及硬度均有一定的提高。     

胶含量对SAN/ABS共混物的结构与性能的影响

采用乳液聚合技术合成聚丁二烯胶乳,然后在聚丁二烯胶乳粒子上接枝苯乙烯和丙烯腈单体制备ABS粉料,通过熔融共混法制备了苯乙烯-丙烯腈/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(SAN/ABS)共混物。对共混物进行了力学性能测试,结果表明:随着橡胶含量的增加,共混物的断裂伸长率先上升后下降,冲击强度增大。采用转矩流变仪和扫描电镜(SEM)对共混物的加工流变性能和共混物的相形态进行了表征,结果表明:胶含量为25%时,加工流动性较好,橡胶粒子能较均匀地分散在基体中,能较好地改善体系的抗冲击性。     

芳纶1414增强ABS复合材料的性能研究

用短切芳纶1414(PPTA)对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂进行增强改性,利用扫描电镜、热失重分析和力学性能测试等方法分析了ABS/PPTA复合材料的断面形态结构、热性能和力学性能。结果表明:当PPTA用量为5份时,ABS/PPTA复合材料的拉伸强度和拉伸模量分别比纯ABS树脂提高了11%和29%,弯曲强度和弯曲模量分别增至78.8MPa和2.9GPa;PPTA可增强ABS树脂在高温时的热稳定性,降低最大失重速率并,提高残炭量。     

玻纤增强ABS复合材料的制备及性能

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)及玻璃纤维(GF)为原料,以环氧树脂作为界面相容剂,研究了界面相容剂对玻璃纤维增强ABS复合材料力学性能及界面粘接的影响.结果表明:加入环氧树脂,玻纤增强ABS复合材料的力学性能明显提高;随着玻纤质量分数的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均逐渐增加;玻纤质量分数为30%时,GF/ABS/环氧树脂复合材料的拉伸强度比未改性的复合材料的拉伸强度提高了30%,弯曲强度提高了25%,冲击强度也提高了50%.     

微注射成型PP/ABS共混物相形态

采用传统注射成型和微注射成型制备了聚丙烯/丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（PP/ABS）共混物的2种尺寸的矩形样条,并对其相形态和力学性能进行了研究。结果表明,2种样条的相形态差异很大,传统注射成型样条皮层分散相变形较大,且在ABS含量达到50 %(质量分数,下同)时,仍为分散相形态;而芯层分散相呈球形,在ABS含量为40 %时呈共连续结构;微注射成型由于剪切速率较高,冷却速率较快,样条皮层和芯层相形态没有太大的差异,分散相变形均较大,在ABS含量为50 %时呈现共连续结构,即相反转区域向ABS含量较高的方向移动;随着ABS含量的增加,2种样条的拉伸强度逐渐降低。     

不同相容剂对FDM用PLA/木粉复合材料性能的影响

采用熔融沉积制造(FDM)工艺制备了聚乳酸(PLA)/木粉复合材料,研究了3种相容剂PLA-g-MAH(马来酸酐接枝聚乳酸)、POE-g-MAH(马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物)和EPDM-g-MAH(马来酸酐接枝三元乙丙橡胶)对复合材料力学性能、加工流动性和热稳定性的影响,并使用扫描电子显微镜(SEM)观察了试样断面形貌。结果表明:与相容剂添加前相比,加入相容剂后复合材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲模量均有所提升,且加工流动性得到改善,热稳定性提高,线材成型变得容易,打印试样的质量变好。其中以POE-g-MAH对复合材料的力学性能提高最大,复合材料的拉伸强度提高了32.11%,冲击强度提高了38.43%,弯曲模量提高了15.68%,对加工流变性能和热稳定性改善效果最好,打印试样质量好、精度高。SEM观察结果显示,相容剂的添加使复合材料裸露的木粉减少,木粉与PLA基体的两相界面变得模糊,其中POE-g-MAH的改性效果最佳。     

ABS/Nano-ATH复合材料性能研究

采用熔融共混法制备出了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/纳米氢氧化铝(nano-ATH)复合材料,研究了nano-ATH的用量对复合材料力学性能和阻燃性能的影响,并利用扫描电镜分析了nano-ATH在ABS基体中的分散情况。结果表明:随着nano-ATH用量的增加,ABS/nano-ATH复合材料的冲击强度和拉伸强度均是先升后降,分别在nano-ATH含量为10%和5%时达到最大值;nano-ATH的加入可以提高ABS复合材料的阻燃性能和弯曲模量,但随其用量的增加,nano-ATH在ABS基体中的分散性逐渐变差。     

橡胶组分对ABS与ABS/PBT合金力学性能影响的研究

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和ABS/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)合金为研究对象,研究了不同橡胶含量对力学强度、流动性和缺口冲击强度的影响。并结合仪器冲击进一步研究了不同橡胶含量下ABS和ABS/PBT合金各阶段冲击能量的变化及贡献。结果表明,随着橡胶含量的提高,ABS和ABS/PBT合金的缺口冲击性能逐渐提高,超过一定量后冲击性能出现跃升。通过对比仪器冲击结果,发现裂纹扩展是ABS和ABS/PBT缺口冲击韧性的主要来源。此外,不同测试温度对基体强度的改变会明显影响材料裂纹扩展的过程,从而影响材料的冲击韧性。     

马来酸酐接枝物对PP/ABS复合材料性能的影响

在聚丙烯(PP)/丙烯晴-丁二烯-苯乙烯(ABS)复合材料中加入复配的马来酸酐接枝物(PP-g-MAH)和ABS-g-MAH,研究接枝物对复合材料性能的影响。结果表明:马来酸酐接枝物的加入能提高复合材料的拉伸强度和弯曲强度,并随着接枝物含量增加而提高,冲击强度随接枝物含量增加而降低。复配马来酸酐接枝物中在复合材料中PP-g-MAH的用量为10份时,综合性能最佳。PP/ABS复合材料的强度和刚度随ABS含量的增加而增加,随着ABS组分含量的增加,ABS相分布从海-岛状分布向海-海结构转变。SEM结果表明:马来酸酐接枝物的加入有助于ABS在聚丙烯中的分散;DSC数据表明:马来酸酐接枝物使材料的结晶度有所提高。     

不同改性剂对ABS复合材料力学性能的影响

通过在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)中添加不同的改性剂制备ABS复合材料。采用动态力学分析仪,扫描电子显微镜等分析了不同改性剂对ABS复合材料力学性能的影响。结果表明:与未改性的ABS相比,ABS/苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)复合材料的拉伸强度为51.5 MPa,提高了6.8%;SMA作为相容剂提高了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)粒子与ABS树脂之间的界面黏结强度,使得ABS/SMA/TPU复合材料的力学性能得以提高,其拉伸强度达到52.2 MPa,ABS/SMA/ABS高胶粉复合材料的冲击强度为29.3 kJ/m~2,提高了34.4%,综合力学性能较为理想。     

MWNTs/ABS导电3D打印复合耗材的制备与性能

通过双螺杆共混挤出制备不同含量的多壁碳纳米管(MWNTs)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)导电3D打印复合材料。研究了挤出加工次数和MWNTs含量对导电3D打印复合材料的导电性能的影响,分析了不同MWNTs添加量导电3D打印材料的力学行为。结果表明:随挤出加工次数的增加,MWNTs在ABS中的分散更加均匀;增加MWNTs含量不仅可以显著提高3D打印材料的导电性,而且也能提高复合材料的拉伸强度和显微硬度,但材料的韧性下降明显。控制最佳挤出条件,制成了具有防静电功能的导电3D打印复合材料,进行熔融沉积成型(FDM)打印测试效果良好。     

硫化型酚醛树脂改性ABS力学性能及阻燃性能研究

研究了硫化型酚醛树脂(PF)种类及用量对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)力学性能及阻燃性能的影响。结果表明:硫化型PF可通过硫化ABS中的橡胶相改善材料的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度;硫化型PF与橡胶相反应后还可以提高橡胶相的热稳定性,使材料的极限氧指数有所提升;当硫化型PF用量合适时,材料具有较高的力学性能和一定的阻燃性能。     

连续本体法制备高流动中抗冲ABS的橡胶相筛选

选用5种不同型号的橡胶(包括两种丁苯橡胶1322和N212以及3种低黏度星形低顺式聚丁二烯橡胶565T,700A和橡胶B)与单体苯乙烯、丙烯腈进行共聚反应,通过中试试验制备高流动中抗冲丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)。在讨论各型号橡胶结构和特性的基础上,将1322分别与700A或橡胶B组合,对中试产品进行光泽度、熔体流动速率(MFR)以及力学性能等测试,通过与标准橡胶配方(1322/565T)的对比,筛选出满足ABS低成本高流动性要求的橡胶相。再以选筛出的橡胶相为基础,进一步讨论1322或N212与其的组合对ABS性能的影响。结果表明,在橡胶总质量分数均为12%且丁苯橡胶和聚丁二烯橡胶质量比为2∶1的条件下,由1322/橡胶B组合制备的ABS光泽度、拉伸强度和弯曲强度与由标准橡胶配方制备的ABS相差不大,冲击性能略有提高,而MFR提高了13.8%。采用廉价的国产橡胶B与丁苯橡胶1322进行组合,可完全替代进口橡胶应用于高流动中抗冲ABS的生产中,达到了降低成本并保持ABS原有性能基本不变的目的。