橡胶含量对abs树脂微观结构的影响

《橡胶含量对abs树脂微观结构的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、橡胶量对ABS树脂及接枝共聚物结构的影响孙文盛，娄玉良，马良，周丽娜，张红梅（大庆石化公司化工三厂，黑龙江大庆163714）摘要：采用乳液聚合方法，通过改变PB含量合成了系列具有不同接枝率的接枝共聚物，与SAN树脂进行共混造粒制得ABS树脂。考察了不同PB含量的接枝共聚物接枝率的情况及不同接枝共聚物ABS树脂微观结构及相应的接枝共聚物微观结构。关键词：PB胶乳；SAN树脂；ABS树脂；接枝率ABS树脂是1种综合性能优良的工程塑料，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。通常是研究组成含量对ABS树脂性能的影响，对橡胶粒子微观结构、A

2、BS树脂微观结构研究报道较少[1]。文中通过改变共聚物单体与聚丁二烯投料比制备系列具有不同PB含量的接枝共聚物，考察PB含量对接枝率及对ABS树脂微观结构的影响，为实现ABS树脂的形态结构设计与性能优化提供技术依据。1实验部分1.1实验材料聚丁二烯胶乳粒径100nm，固含量40%；pH：12.0；苯乙烯（ST）；丙烯腈（AN）；氧化剂异丙苯过氧化氢（CHP）；还原剂硫酸亚铁（FeSO4）；葡萄糖；焦磷酸钠；油酸钾；分子量调节剂；SAN327均由大庆石化公司化工三厂提供。1.2ABS接枝共聚物的合成在20L的四口反应釜中加入去离子水、DX、TSPP充分溶

3、解后,加入FeSO4、PBL、放入65℃恒温水浴中,通N2保护并搅拌。然后滴加由St、AN、CHP、TDM组成的混合单体,滴加时间为3h,滴加完混合单体后陈化3h，加入适量抗氧剂,搅拌0.5h后进行破乳、凝聚、脱水、干燥,得到ABS接枝共聚物。利用此方法合成不同橡胶含量的接枝共聚物，考察不同PB接枝共聚物与接枝率关系、对ABS树脂微观结构的影响[2]。1.3ABS树脂的制备固定ABS树脂的橡胶质量分数为12%，将不同橡胶含量的ABS接枝共聚物和SAN树脂经高速搅拌机混合后，在双螺杆挤出机挤出造粒制得ABS树脂。经干燥后对ABS树脂进行切片，进行扫描电镜

4、分析。2结果与讨论2.1ABS接枝共聚物结构ABS接枝共聚物是1种具有特殊核壳结构的弹性体粒子[1]，粒子结构见图1。图1接枝粒子结构图1中，黑色部分核层为PB橡胶粒子，起增韧的作用；白色部分和外层壳层为接枝SAN共聚物，起增容作用。接枝共聚物中存在着内接枝SAN和外接枝SAN(条纹部分）。2.2橡胶含量对接枝的影响ABS接枝共聚物是1种具有软核、硬壳型共聚物[3]。对于接枝聚合而言，接枝率是非常重要的因素，决定着接枝橡胶颗粒的形态和产品物理机械性能。改变接枝共聚物中橡胶含量制备一系列ABS接枝共聚物，考察橡胶含量与接枝率及接枝效率的关系。单体含量与接

5、枝率的关系见图2；单体含量与接枝效率的关系见图3。图2含量与接枝率的关系图3含量与接枝效率的关系由图2，3可见，随着接枝主干胶乳PB含量的增加，接枝SAN在PB上的数量不断降低[4]，但接枝效率逐渐的增加[2]。2.3接枝主干胶乳橡胶含量对ABS树脂微观结构的影响不同橡胶含量接枝共聚物与SAN树脂共混后制得的ABS树脂，不同胶含量的TEM图片见图5~8。图5橡胶含量20%的ABS树脂图6橡胶含量60%的ABS树脂图7橡胶含量80%的ABS树脂图8橡胶含量90%的ABS树脂从图5~8可以看出，高接枝率ABS树脂，橡胶相均匀分散于基体SAN树脂中，主要原因

6、是随着ABS接枝共聚物中PB含量的逐渐减小，接枝率不断增大，橡胶粒子的接枝层增加，接枝密度增加，邻近颗粒之间的排斥力逐渐变大，促使PB橡胶粒子在SAN树脂基体中均匀分散（图5，6），从而优化ABS树脂的性能[5]。随着橡胶含量的增加，ABS接枝共聚物与SAN树脂的相容性差，主要原因是要是因为橡胶含量增加，相应的单体将会减少，导致接枝橡胶的接枝率降低，同时会降低接枝层，由于橡胶粒子的表面没有被接枝SAN完全覆盖，所以由于橡胶粒子力作用而凝聚，聚集，橡胶粒子在SAN树脂基体中分布不均匀（图6,7），因此为了保证ABS接枝共聚物与SAN树脂的相容性，接枝率应

7、控制在最佳的范围，通过一系列的电镜对比接枝率控制在35%~70%[6]。2.3高接枝率与低接枝率接枝橡胶粒子结构分析由图5,6可知，橡胶相在基体SAN中分散均匀，主要是因为在高接枝率下，会改善橡胶与基体树脂的偶联[3作用]，使接枝粒子更加均匀分布在SAN树脂基体中；接枝率低，橡胶层被接枝SAN树脂覆盖的不完全，因此橡胶在加工过程中会由于相容性差而发生聚集现象，使制品无论是性能还是外观均变差。对2种橡胶含量的接枝共聚物进行微观研究。接枝共聚物中橡胶含量为60%的ABS树脂橡胶粒子结构见图9；接枝共聚物中橡胶含量90%的ABS树脂橡胶粒子结构见图10。图9

8、含量为60%粒子结构图10含量为90%粒子结构图4中接枝橡胶颗粒内部有大量白色共聚物和明显的闭