ABS改性及其耐候性能研究

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1、第44卷第9期化工技术与开发V01．44NO．92015年9月Technology&DevelopmentofChemicalIndustrySep．2015ABS改性及其耐候性能研究李冲，曾永杨，章子漫，苏伟俊，李实(北京理工大学珠海学院化工与材料学院，广东珠海519085)摘要：把TiO，、ZnO纳米粒子和有机抗氧剂加入到ABs中，制备其改『生材料，进行紫外光老化和热氧老化试验，测定了老化前后ABS改性材料的力学性能。结果表明，ABS／TiO2(25nm)~LABSt'I'iO2(60nm)复合体系的抗紫外老化陛能好；ZnO~iOz／ABS复合体系有较好的抗紫外老化性能，但

2、韧性有所下降；无机纳米粒子和有机抗氧剂配合使用时，ABS的抗热氧老化性能提高，说明两者有协同作用。关键词：ABS；改性；纳米材料；老化；力学性能中图分类号：TQ325．2文献标识码：A文章编号：1671．9905(2015)09．0007—05ABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物⋯，或紫外线屏蔽剂】。但有机物大多具有一定毒性，具有良好的机械强度、耐磨性、耐油性、耐水性、化学随着涂层日晒时间的延长，其紫外线屏蔽性能会逐稳定性和电气性能。ABS树脂易于成型加工，不仅渐降低，最终失效。而无机纳米材料如纳米TiO、纳可用于直接注射、挤塑成型为制品，也可与其他热塑米ZnO等对紫外线

3、具有强吸收作用，并且能较好地性树脂、工程类聚合物或有机、无机填料共混制成复弥补有机紫外线吸收剂的不足。另一方面，目前抗合改性材料[2]，广泛应用于机械、汽车、电子电器、建老化剂向复合多功能方向发展，利用主、辅抗老化剂筑、日常用品等行业。的协同作用，可更加有效地达到抗老化效果。因此，ABS树脂中的丁二烯所含的双键在空气中的使用更稳定、效率更高、更加环保的无机纳米抗紫外氧、紫外光的作用下，极易发生老化及变色现象，导线剂改性高分子材料将是一个大的趋势[9-1o]o本文致材料力学性能也大幅度下降，甚至完全丧失，制约即是用无机纳米粒子、有机抗氧剂改性ABS，研究其了ABS树脂在工程领域更

4、广泛的应用I3]。目前解耐候性能。决这一问题的方法有3种：1)通过减少或消除碳碳1实验部分不饱和双键来提高ABS的耐候性。但这同时又会引起ABS的抗冲击性能下降，组分中的ABS也会因1．1实验原材料紫外线的作用而变色】。2)用其他饱和橡胶取代ABS(透明级)，纳米氧化锌(50nm)，纳米二氧化丁二烯橡胶。20世纪60年代美国共聚物橡胶化学钛(25／60nm)，抗氧剂1010(工业品)。公司用饱和橡胶取代丁二烯与苯乙烯和丙烯腈接枝1．2实验主要仪器共聚取得成功，所得产品的耐候性能大幅提高[5】。3)加入抗老化稳定剂。国家复合改性聚合物材料工程XSS一300型转矩流变仪，LSHJ型

5、双螺杆挤出装技术研究中心联合四川大学材料科学系用纳米级金置，SA600／100型塑料注塑成型机，DHG一9075A型红石型TiO、受阻胺光稳定剂(HALS)和ABS熔融电热恒温鼓风干燥器，QUV／SPRAY型耐老化实验共混，纳米TiO在ABS基体中分散良好，改性后的机，ZBC400一A型冲击试验机，JB一128A型拉力试验复合材料具有较好的抗老化性能[6-7]。机，DSC一60型差示扫描量热仪。影响ABS材料老化的主要是热、氧、光的作用，1．3实验过程添加稳定剂是解决耐候性的有效方法。而提高材料实验配方见表1。抗光老化性能的传统方法是添加有机紫外线吸收剂收稿日期：2015-07

6、-028化工技术与开发第44卷表2双螺杆挤出机参数设置表厚度4mm，冲击试验按照GB1843／1U进行测试。表1实验配方1．5．2拉伸强度测试使用B一128A拉力试验机对ABS样条做拉伸强度测试，试验尺寸：长度115mm，宽度10mm，厚度4mm，拉伸速率10．0mm·min～，拉伸强度按照GB／T1040—1进行测试。2结果与讨论1．3．1制备TiO，／ZnO／ABS纳米复合材料样粒2．1不同粒径的TiO，对ABS紫外老化的影响根据表1的配方分别称取ABS、抗氧剂、纳米老化是高分子材料固有的特性，ABS材料也不ZnO和TiO，预混合后将物料加入到料斗，双螺杆挤例外，因为ABS

7、在紫外线作用下容易氧化降解，使出机温度为200～220℃，转速20r·min～，切粒，得到其在储存、成型、使用过程中会随着时间的延长而发TiOJZnO／ABS纳米复合材料样粒。双螺杆挤出机生结构变化，变硬发脆是ABS塑料在紫外线和热作参数见表2。用下的老化特征”。表2双螺杆挤出机参数设置表用不同粒径的纳米TiO，改性ABS，在Quv耐候老化机进行240h的紫外光老化，老化后进行悬臂梁无缺口冲击强度测试和拉伸强度测试，结果见图1、图2Bd1．3．2制备TiOdZnO／ABS纳米复合材料力学测试