本体法合成ABS树脂 Ⅲ.乙苯的应用北大核心

以镍系高顺式聚丁二烯橡胶为增韧剂,采用本体接枝法合成了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)。考察了稀释剂乙苯用量对ABS预聚合过程、相态变化、分子结构及抗冲击性能的影响。结果表明:随着反应的进行,共聚单体转化率增加,高顺式橡胶的顺式结构含量降低;适量乙苯有利于单体的共聚合和接枝,使界面黏合力增强,材料以韧性方式断裂;乙苯过量时,链转移反应增多,笼蔽效应增强,导致接枝率下降,材料呈半韧性断裂。     

本体法合成ABS树脂Ⅱ.预聚合反应动力学研究

采用本体聚合方法,以1,1-二(叔丁基过氧基)环己烷(DP275B)引发苯乙烯、丙烯腈在聚丁二烯橡胶上接枝共聚合.考察了不同聚合工艺条件下丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)预聚合反应动力学行为规律,并求出相应的假一级表观增长反应速率常数.结果表明:不同工艺条件下的动力学曲线均符合一级线性关系;镍系高顺式橡胶BR9004体系的预聚合反应速率最快;增加引发剂DP275B浓度、提高引发温度、降低低顺式聚丁二烯橡胶700A用量和聚合搅拌速率均可加快ABS预聚合反应速率;当w(700A)为5.0%, w(DP275B)为0.021% 时,共聚单体的表观增长反应活化能为10.84 kJ/mol,频率因子为0.12 min-1.     

ABS韧性下降微观机理解析

采用透射电子显微镜和扫描电子显微镜,分别对丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂的脆性和韧性断裂断面进行表征。结果显示,脆性断裂断面有橡胶相"脱黏"和分布不均匀现象。生产ABS所用的胶乳和接枝胶乳分析结果表明,接枝链太短,橡胶相容易从树脂基体中"脱黏";接枝链太长,共混过程中由于链的缠结等因素造成橡胶颗粒叠加和团簇,导致橡胶颗粒在树脂基体中分布不均匀。     

聚丁二烯橡胶接枝苯乙烯本体自由基聚合机理

采用傅里叶变换红外光谱法和碘值法分析了在热引发和化学引发方式下,低顺式和高顺式聚丁二烯橡胶接枝苯乙烯聚合物的双键结构和含量,确定了橡胶接枝苯乙烯本体自由基聚合机理。结果表明,热引发时,接枝机理主要是自由基夺取橡胶链上α氢原子;而化学引发时,同时存在自由基与橡胶双键加成的机理。橡胶的结构不同导致接枝点的位置差异,在低顺式聚丁二烯橡胶体系中,自由基以夺取反式-1,4-结构和1,2-乙烯基结构为主,而在高顺式聚丁二烯橡胶体系中。自由基以夺取顺式-1,4-结构为主。     

ABS/PCM-PET合金的性能研究

采用共混的方法制备了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)/回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(PCM-PET)合金材料。分别研究了ABS树脂、共聚酯、扩链剂、增韧剂等对合金材料性能的影响。结果表明:用高冲击ABS替代中冲击ABS或加入共聚酯后合金的韧性提高明显;扩链剂可增加材料的强度,断裂伸长率的增加较明显,但材料的熔体质量流动速率明显降低;采用苯乙烯接枝改性剂(S-g-M),将其加入ABS/PCM-PET合金中可使韧性显著改善,材料的缺口冲击强度从14.8 kJ/m2提升至19.5 kJ/m2。     

马来酸酐固相接枝ABS树脂

采用固相接枝法制备了马来酸酐(MAH)接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)(ABS-g- MAH),研究了反应温度、反应时间及单体和引发剂用量对接枝率的影响。确定最佳接枝条件为:反应温度70℃,反应时间5～6 h,引发剂质量分数8％,单体质量分数10％,此时可得到接枝率为1．4％的ABS-g-MAH。对ABS的组分分离证明,接枝发生在ABS的丁二烯部分。     

ABS树脂的冲击韧性极限及形变机理的研究

将苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝聚丁二烯（PB-g-SAN）与苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）树脂按照一定比例熔融共混制备具有不同橡胶含量的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）树脂。研究了不同橡胶含量对ABS树脂的冲击以及拉伸行为的影响,并通过透射电子显微镜研究了ABS树脂的微观形态及形变机理。结果表明,ABS材料的冲击强度随着橡胶含量的增加先升高后降低;断裂伸长率随着橡胶含量的增大而增大;当橡胶含量较少时,橡胶粒子在基体相中发生聚集现象的可能性较小,分散性较好;随着橡胶含量的增加发生聚集现象的可能性增加,粒子分散性变差;随着橡胶粒子含量的增加,ABS树脂的主要增韧机理是由空洞化到银纹再到剪切屈服的转变。     

ABS接枝共聚物核壳比对ABS树脂性能的影响

采用乳液聚合技术,通过改变聚丁二烯(PB)与共聚单体的投料比合成了一系列不同核壳比的ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)接枝共聚物,将其与SAN树脂熔融共混制备ABS树脂。利用动态力学分析仪(DMA)和扫描电子显微镜(SEM)对ABS树脂的结构与性能进行了表征。结果发现:共混物(ABS树脂)的冲击强度随着接枝共聚物核壳比的增加呈现先增大后减小的趋势,而拉伸强度变化则不明显;橡胶相最大介质损耗因数((tanδ)_(max))的大小取决于接枝共聚物的核壳比;由核壳比为70/30的接枝共聚物制备的共混物表现出明显的韧性断裂特征,这与力学测试的结果相符。     

橡胶粒子尺寸对ABS树脂性能的影响

通过乳液聚合制备了橡胶粒子尺寸为64～420 nm的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物.然后将其与SAN-T树脂熔融共混制备橡胶质量分数为15%的ABS树脂.研究了橡胶粒子尺寸对ABS树脂力学性能影响和材料内部形态结构.结果表明:随着橡胶粒子尺寸的增加ABS树脂的冲击韧性提高.当橡胶粒子尺寸在320 nm时,拉伸强度达到最大,ABS树脂的综合性能达到最好.粒子尺寸在64～110 nm时,橡胶粒子在基体内部发生团聚,材料发生脆性断裂.当橡胶粒子尺寸在216～420 nm时,材料主要以韧性断裂为主,发生脆韧转变.具有双峰分布ABS-110nm/ABS-275 nm共混物大、小橡胶粒子间发生明显的协同作用.     

橡胶含量对ABS树脂性能的影响

采用聚丁二烯接枝苯乙烯-丙烯腈共聚物(PB-g-SAN)与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)熔融共混,制备了一系列丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(ABS),考察了橡胶含量对该ABS树脂物理力学性能的影响。结果表明:随着橡胶含量的增加,ABS树脂的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、熔体流动速率、热变形温度、密度和硬度均有所降低,而缺口冲击强度和断裂伸长率提高。因此可通过调节橡胶含量来制备具有不同物理力学性能的ABS树脂,以满足不同的应用需要。     

PMMA/SAN/ABS共混物的结构与性能研究

采用乳液聚合技术合成丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)接枝粉料,将制得的ABS接枝粉料与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)熔融共混,制备透明ABS树脂。研究了体系橡胶含量,接枝粉料壳层组成,基体组成对透明ABS树脂结构与性能的影响。结果表明,随着体系橡胶含量的增加,共混物的冲击强度增大,透光率略有降低;壳层组成为75/25的共混物具有较高的韧性和透明性;随着基体PMMA/SAN组成的增加,共混物的冲击强度基本不变,而透光率先增大后减小。透射电子显微镜(TEM)研究表明,壳层组成为75/25的橡胶粒子能均匀地分散在基体中。     

元素分析仪法测定本体法ABS的组成

针对本体法丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)工艺及产品特点,用元素分析仪法测定了本体法ABS原样、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)基体树脂、接枝SAN橡胶中的氮含量,计算了橡胶上的SAN表观接枝率及ABS中橡胶量、接枝SAN橡胶量等参数,验证了计算方法的可靠性、合理性。运用SAN表观接枝率和扫描电子显微镜照片.说明了不同本体法工艺生产ABS树脂组成差异的根源。     

不同微观结构聚丁二烯橡胶的自由基接枝反应

以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基(TEMPO)为自由基捕捉剂,进行3种低相对分子质量模型聚丁二烯,即高乙烯基聚丁二烯橡胶(HVPB)、高反式聚丁二烯橡胶(HTPB)及高顺式聚丁二烯橡胶(HCPB)的自由基接枝反应,并利用傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱对模型聚丁二烯接枝产物的...     

乳液接枝聚合的反应控制对ABS树脂性能的影响

采用种子乳液聚合方法合成PB-g-SAN(ABS)接枝共聚物,与苯乙烯丙烯腈共聚物(SAN)熔融共混制备ABS树脂。主要研究了在聚丁二烯橡胶粒子(PB)上接枝苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)单体制备ABS接枝共聚物过程中,单体的加料时间和预溶胀过程的控制对单体的接枝效果、ABS橡胶粒子的形态以及最终ABS树脂性能的影响。实验结果表明:与一次投料工艺相比,在接枝过程中连续进料方式有助于提高接枝效率,且单体连续加料时间适当缩短有助于提高ABS树脂的冲击强度;单体预溶胀过程会降低接枝效率,并且容易使St单体进入PB相形成内包容结构,接枝过程中保持预溶胀合适的单体量有助于提高ABS树脂的冲击强度。     

ABS树脂湿法挤出工艺及其力学性能的研究

采用湿法挤出工艺,即将乳液聚合合成的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)接枝共聚物经凝聚和过滤后得到的ABS接枝共聚物湿粉料与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)以一定的比例投入湿法挤出机内挤出造粒,直接获得了ABS树脂。考察了ABS接枝共聚物湿粉料含水量、ABS树脂中橡胶含量、抗氧剂含量、挤出机温度及螺杆转速等因素对ABS树脂力学性能的影响。结果表明,挤出温度过高明显引起物料降解,ABS树脂的冲击强度减小,拉伸强度降低;ABS接枝共聚物湿粉料含水量对ABS树脂的性能没有明显影响;透射电子显微镜分析表明,橡胶粒子在SAN基体中分散均匀;湿法挤出的最佳工艺参数为,挤出温度:180℃,螺杆转速:200 r/min,抗氧剂含量:0.154%(质量分数,下同)。     

甲基丙烯酸钠熔融法接枝ABS的研究

采用熔融法将甲基丙烯酸钠接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),研究了单体浓度、引发剂浓度、反应时间和温度对接枝率的影响。并通过热重分析、氧指数、力学性能测试等手段研究了接枝ABS的性能变化。结果表明,熔融法接枝ABS的引发剂过氧化二异丙苯(DCP)最佳用量为0.4mol/L,反应时间为2h,反应温度不高于120℃。接枝后ABS的力学性能降幅不大,阻燃性能有一定提高,且对ABS十溴二苯醚/三氧化二锑的共混体系具有一定的增容作用。     

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。     

ABS本体聚合过程中两相变化过程的研究

通过在线测定聚合反应体系黏度,取样分析相差图片中聚合物形貌、橡胶粒径,产品的TEM表征结果以及测试产品的物理力学性能等,考察了本体ABS聚合过程中,橡胶相和SAN基质相的相态变化过程、橡胶粒子的形成过程以及橡胶相态结构对物理力学性能的影响。结果表明:随着聚合反应的进行,反应体系黏度不断升高,经历两相转变时体系黏度急剧下降,而后逐渐升高;相转变后橡胶粒子经历从大到小的形成过程并逐步稳定,最终以包藏结构存在于ABS产品中,这种包藏结构能显著提高ABS产品的韧性,缺口冲击强度提高20%,断裂伸长率提高2倍以上。     

蒙脱土填充改性ABS塑料的性能研究

研究了蒙脱土用量和DCP交联对ABS复合材料力学性能、动态力学性能和断裂形貌的影响。结果表明，以ABS三单体固相接枝物作为相容剂，随着填料用量的增加，ABS复合材料的刚度提高；但强度、耐热性和韧性下降；当填料与交联剂并用时，化学交联作用能够进一步改善复合材料的刚度和强度。     

本体聚合ABS树脂技术进展

综述了国内外主要本体聚合丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂生产工艺,分析了各工艺的技术特点及其成熟度,总结了本体聚合工艺中的关键技术(如ABS树脂性能的影响因素和橡胶粒径的控制方法等)。本体法是最佳的ABS树脂生产工艺,正成为研究重点。本体聚合ABS树脂工艺的研究方向:调整工艺配方、加入第三单体改性、将本体ABS树脂与乳液接枝-掺混法获得的ABS树脂共混制备高性能的ABS树脂新产品。