SAN增韧的改性研究

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1、http://www.paper.edu.cn1SAN增韧改性研究杨其，马倩，胡俊，李光宪，匡俊杰，冯德才四川大学高分子科学与工程学院，成都（610065）摘要：本文使用弹性体(EPDM),无机填料(CaCO3)对SAN进行了增韧改性。考察了改性SAN的力学性能及热性能。实验结果表明：纯EPDM不能有效的增韧SAN；EPDM-g-MAH的增韧效果比纯EPDM的效果好。关键词：SAN，增韧，EPDM，CaCO3SAN树脂（又叫AS树脂）的全名为丙烯腈－苯乙烯共聚物。SAN树指具有耐化学腐蚀性，特别是对非极性物质的较高化学稳定性，并有一定的表面硬度，聚合物具有苯乙烯赋予

2、的刚性和加工流动性，基本上保持了聚苯乙烯的透明度，而又比聚苯乙烯的软化点更高、耐化学腐蚀性更好、耐应力开裂性能更强，其长期耐光性和对温度的稳定性均比聚苯乙烯有较大的改善。因此SAN树脂具有加工性能好，模量高，制品表面光洁，尺寸稳定，耐水、稀酸、碱液、洗涤剂等，耐汽油和煤油性能突出，是一种廉价的工程兼民用塑料。由于SAN性脆，因而其应用受到限制，如果将SAN进行增韧改性,性能得到提高，势必使应用领域扩大。目前国内外对其增韧改性作了很多的研究，也取得了一些进展[1~3]。本文使用弹性体(EPDM),无机填料(CaCO3)对SAN进行了增韧改性。考察了改性SAN的力学性能

3、及热性能。1.实验部分1.1主要实验原料SAN，镇江奇美塑料有限公司；EPDM，美国杜邦陶氏有限公司；EPDM-g-MAH，市售，化工部晨光塑料机械研究所；1.2主要实验仪器及设备双辊筒混炼机，SK-160B，上海橡胶机械厂；0.5兆牛半自动压力成型机，YX-50(D)，上海西玛伟力橡塑机械有限公司；同向旋转双螺杆挤出机，TSSJ-25，化工部晨光塑料机械研究所；塑料注塑机，PS40E5ASE，日本日精树脂工业株式会社；塑料切粒机，PQ-50，化工部晨光塑料机械研究所；缺口制样机，XQZ-1，承德市金建检测仪器有限公司；冲击试验机，IZODUJ-40，承德市材料试验

4、机厂；电子万能实验机，AG-10TA，日本岛津电子株式会社；1.3实验工艺流程①双辊实验操作流程（如图1所示）：1本课题得到教育部高校博士点基金（200404610094）的资助。-1-http://www.paper.edu.cnSAN双辊各种填料干燥混合混炼拉伸样条测拉伸强度锯样条压板冲击样条测冲击强度图1双辊实验操作流程图②挤出注塑实验操作流程(如图2所示):SAN各种填料干燥共混挤出造粒干燥拉伸样条测拉伸强度注射样条冲击样条测冲击强度图2挤出注塑实验操作流程图1.4样品性能测试拉伸强度：按国标GB/T1040-1992进行测量冲击强度：按国标GB/T1043

5、-1993进行测量2.结果讨论2.1不同EPDM含量对SAN性能的影响（双辊混炼工艺）不同EPDM含量对SAN/EPDM冲击性能的影响比较见图3。由图3可以看出随着EPDM用量的增加，体系的缺口冲击强度值具有波动性。当EPDM用量达到15%时，体系的缺口强度达到最小值。此后随着EPDM用量的增加，体系的缺口冲击强度逐渐增大。由图1还可以看出加入EPDM，对于SAN的增韧效果并不好，增加值不大，而且还有波动。-2-http://www.paper.edu.cn一般认为，材料的破坏要经历裂纹的引发和扩展两个过程,冲击破坏的总能量为两个过程吸收的能量之和。对于缺口试样，表

6、观裂纹已经存在，材料的冲击破坏只与其抵抗裂纹扩展的能力有关。出现上图的结果，其原因可能是：1210864冲击强度(J/m)200102030EPDM用量(%)图3EPDM用量对体系冲击性能的影响EPDM与SAN相容性不好，EPDM在基体中的分散性太差，不能形成均相体系。因为EPDM是一种自黏性跟互黏性都很差的橡胶，需要加入相容剂，才能改善体系。SAN与EPDM的界面粘结力太差，较弱的界面性能使得橡胶粒子的作用等同于无机填料,对韧性的提高没有明显效果,应力集中很容易引起宏观剥离。同时由于使用的是双辊混炼，混炼效果不是很好，没有混合均匀，同时由于橡胶用量高时还出现粘辊现

7、象,更不容易混合均匀,在一定程度上也影响了冲击强度。随着橡胶含量增加，裂缝释放出的能量就越大，就越不容易将试样冲断。在EPDM用量为0～15%时体系冲击强度降低，可能是由于分散性不好造成的。2.1.2拉伸性能不同EPDM含量对SAN/EPDM共混物拉伸强度的影响见图4。50403020拉伸强度（MPa)10001图202？？？030EPDM用量（%）图4EPDM用量对体系拉伸性能的影响由图4可以看出随着EPDM用量的增加，体系的拉伸强度是降低的。其原因可能是EPDM与基体不相容，分散不均匀，使得相界面间的粘接力减小，分子间作用力减小，拉伸时分子滑移，橡胶本身的拉