smah对pa6abs合金的增容作用研究

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1、万方数据22工程塑料应用2007年，第35卷，第12期SMAH对PA6／ABS合金的增容作用研究术张凯舟秦舒浩于杰(国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心，贵阳5500i4)摘要研究了(苯乙烯／马来酸酐)共聚物(SMAH)对尼龙(PA)6／(丙烯腈／丁二烯／苯乙烯)共聚物(ABS)合金的增容作用。运用红外光谱仪、毛细管流变仪和扫描电子显微镜等手段研究了SMAH增容的PA6／ABS合金的聚集态结构与性能。结果表明，PA6和ABs的简单共混体系的分散相容易聚集，断裂面呈岩石层状的脆性断裂形貌。而加入少量sMAH后的合金呈

2、典型的“海一岛”结构，分散相分布均匀，断面呈现大量塑性变形的韧性断裂特征。关键词PA6ABS增容剂相形态尼龙(PA)6是发展最早的工程塑料品种，其综合性能优良，但存在低温下缺口冲击强度较低，由于吸水率大而影响尺寸稳定性和电性能等缺陷。PA6的分子末端含有氨基及羧基，具有反应活性，分子之间能形成氢键。性能易受外力和环境影响而发生变化，因此PA6适宜与其它聚合物配合制备合金。(丙烯腈／丁二烯／苯乙烯)共聚物(ABS)保持了聚苯乙烯(PS)的光泽和加工流动性，具有橡胶的耐冲击性，丙烯腈(AN)的引人又增加了其刚性和耐化学药

3、品性，具有十分优异的综合性能。PA6／ABs合金将兼具两者的优点，又克服各自的不足，是制造汽车车身壳板等汽车零部件的理想材料。但PA6是一种结晶性、强极性聚合物，而ABS是一种非结晶性、弱极性聚合物，二者的溶解度参数相差较大，相容性很差，所以引入合适的增容剂改善PA6与ABs的相容性，才能得到理想的高性能PA6／ABS合金。1实验部分1．1主要原材料PA6：Ubel030B，日本宇部兴产株式会社；ABS：PD50S，聚丁二烯橡胶含量50％，由(苯乙烯／丙烯腈)共聚物(sAN)在聚丁二烯橡胶基体上接枝聚合而成，SAN中

4、的AN含量为24％，韩国锦湖化学株式会社；(苯乙烯／马来酸酐)共聚物(SMAH)：粒料，马来酸酐(MAH)含量为21％，中国石化上海石油化工股份有限公司。1．2仪器、设备同向双螺杆挤出机：TE一40型，南京瑞亚高聚物装备有限公司；注塑机：CJ80MZ—NCⅡ型，震德塑料机械厂有限公司；液晶式摆锤冲击试验机：zBC一4B型，深圳市新三思计量技术有限公司；微机控制电子万能试验机：WDW一10C型，上海华龙测试仪器有限公司；扫描电子显微镜(SEM)：KYKY一2800B型，中科院仪器厂；傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪：N

5、ExUS670型，美国，rhenlloNicolet公司；高压毛细管流变仪：RHEOFLIXERHF型，美国1'hemoHaake公司。1．3试样制备将干燥后的PA6、ABS、SMAH按预定质量比(50／50／0、50／50／l、50／50／4、50／50／7、50／50／10、50／50／13)在高速混合机中混合均匀，然后在挤出机上挤出、水冷、造粒得到PA6／ABS粒料。挤出机的主机螺杆转速为200r／min，1至7段温度分别为200、2lO、220、230、240、250、245℃。PA6／ABS合金粒料经干燥后

6、，用注塑机注塑成标准试样。1．4性能测试拉伸性能按IsO527／2一1993测试，拉伸速率为50mH∥mino悬臂梁缺口冲击强度按ISO180—2000测试，实验温度为23℃。sEM观察：将试样放人液氮中，热平衡后迅速取出脆断，断口在四氢呋喃(THF)中常温浸泡4h刻蚀掉表面的ABS粒子，真空干燥、表面喷金后用SEM观察并拍照。缺口冲击试样断面喷金后用SEM观察试样断面形态。f1’IR分析：合金粉末用溴化钾压片后在mR上测试。}贵州省“十一五”重大专项(黔科合重大专项字[2006]6033)收稿日期：2007．09-

7、19万方数据张凯舟，等：SMAH对PA6／ABs合金的增弈作用研究23毛细管流变仪测试：干燥后的合金在高压毛细管流变仪中进行稳态流变行为测试，毛细管长径比∥D为40，剪切速率为35一l500s～，温度250℃。2结果与讨论2．1接枝反应判定反应增容剂是一种含有至少能与合金中的一种组分反应的官能团的物质，共混时反应增容剂能与合金的至少一种组分发生反应，原位生成接枝或嵌段共聚物聚集在两榴界面产生增容作用。C，scott等⋯研究表明，共混时SMAH的酸酐官能团与PA6的端氨基反应生成含环状结构的PA6．g．SMAH。环状结

8、构的PA6．g．sMAH具有较好的热稳定性，会自动聚集在PA6与ABS两相的界面起增容作用。将SMAH、PA6、PA6／sMAH进行FTIR测试，结果见图1。由图1可见，SMAH在1781、1857cm“处有两个吸收峰，这两个吸收峰是SMAH所含MAH的羰基特征吸收峰，PA6／SMAH的FrIR谱冈上178l、1857cm一处这两个吸收峰消失，