不同附聚法聚丁二烯胶乳对ABS性能的影响.pdf
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1、2 0 2 4,3 6(1)MO D E R NP L A S T I C SP R O C E S S I N GAN DA P P L I C A T I ON S试验研究收稿日期:2 0 2 3-0 8-2 6;修改稿收到日期:2 0 2 3-1 2-1 0。作者简介:朱坤良,硕士研究生,主要从事高抗冲A B S树脂的研究。*通信联系人,林润雄,博士,教授。E-m a i l:q d l r xq u s t.e d u.c n。不同附聚法聚丁二烯胶乳对A B S性能的影响朱坤良 宋任展 王晗 林润雄*(青岛科技大学高性能聚合物研究院,山东 青岛,2 6 6 0 4 5)摘要:采用高分子
2、附聚法和醋酸附聚法获得了大粒径聚丁二烯胶乳(P B L),然后与丙烯腈(AN)和苯乙烯(S t)发生乳液接枝聚合反应,制得了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(A B S)高胶粉。将A B S高胶粉与丙烯腈-苯乙烯共聚物(S AN)共混挤出,制得了A B S树脂。研究了2种附聚法对P B L的粒子形态、粒径大小、粒径分布指数以及A B S树脂性能的影响。结果表明:与醋酸附聚法P B L相比,高分子附聚法P B L的粒径分布指数更大,普遍大于0.1 0,粒径均一性更差,且存在团聚现象;高分子附聚法P B L接枝后出现黏结现象;由高分子附聚法P B L所得A B S样条断面无明显的“海-岛”结构,抗冲击
3、性能普遍较差。关键词:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 聚丁二烯胶乳 附聚 粒径 冲击强度D O I:1 0.1 9 6 9 0/j.i s s n 1 0 0 4-3 0 5 5.2 0 2 3 0 0 9 2E f f e c t o fP o l y b u t a d i e n eL a t e xb yD i f f e r e n tA g g l o m e r a t i o nM e t h o d so nP r o p e r t i e so fA B SZ h uK u n l i a n g S o n gR e n z h a n W a n gH a n L i
4、nR u n x i o n g(H i g hP e r f o r m a n c eP o l y m e rR e s e a r c hI n s t i t u t e,Q i n g d a oU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y,Q i n g d a o,S h a n d o n g,2 6 6 0 4 5)A b s t r a c t:L a r g ep a r t i c l es i z ep o l y b u t a d i e n el a t e x(P B L)w a so
5、 b t a i n e d b y h i g hm o l e c u l a ra g g l o m e r a t i o nm e t h o da n da c e t i ca c i da g g l o m e r a t i o nm e t h o dr e s p e c t i v e l y,a n dt h e ne m u l s i o ng r a f tp o l y m e r i z a t i o nw i t ha c r y l o n i t r i l e(AN)a n ds t y r e n e(S t)w a s c a r r i
6、e do u tt op r e p a r ea c r y l o n i t r i l e-b u t a d i e n e-s t y r e n ec o p o l y m e r(A B S)h i g hr u b b e rp o w d e r.A B Sr e s i n w a sp r e p a r e db yb l e n d i n ga n de x t r u d i n g A B Sh i g ha d h e s i v ep o w d e rw i t ha c r y l o n i t r i l es t y r e n ec o p
7、o l y m e r(S AN).T h ee f f e c t so ft w oa g g l o m e r a t i o n m e t h o d so np a r t i c l em o r p h o l o g y,p a r t i c l es i z e,p a r t i c l es i z ed i s t r i b u t i o ni n d e xo fP B La n dp r o p e r t i e so f A B S r e s i n w e r e s t u d i e d.T h e r e s u l t s s h o w
8、t h a t c o m p a r e d w i t h a c e t i c a c i da g g l o m e r a t i o nm e t h o dP B L,p o l y m e ra g g l o m e r a t i o nm e t h o dP B Lh a v eal a r g e rp a r t i c l es i z ed i s t r i b u t i o n i n d e x,g e n e r a l l yg r e a t e rt h a n0.1 0,p o o r e rp a r t i c l es i z eu
9、n i f o r m i t ya n dt h ep r e s e n c eo fa g g l o m e r a t i o n p h e n o m e n o n.A f t e rg r a f t i n g,p o l y m e ra g g l o m e r a t i o nm e t h o dP B Ls h o w sap h e n o m e n o no fa d h e s i o n.T h ec r o s s-s e c t i o no ft h e A B Ss p l i n eo b t a i n e db yp o l y m e
10、 ra g g l o m e r a t i o n m e t h o dP B L d o e sn o th a v eac l e a r“s e a-i s l a n d”s t r u c t u r e,a n d i t s i m p a c t r e s i s t a n c e i sg e n e r a l l yp o o r.K e y w o r d s:a c r y l o n i t r i l e-b u t a d i e n e-s t y r e n e c o p o l y m e r;p o l y b u t a d i e n e
11、 l a t e x;a g g l o m e r a t i o n;p a r t i c l es i z e;i m p a c t s t r e n g t h 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(A B S)是一种具有“海-岛”结构的热塑性工程塑料,以丙烯腈-苯乙烯共聚物(S AN)为 基体树脂,充 当体系 中 的“海”相,聚丁二烯粒子为分散相,为结构中的“岛”相。丙烯腈(AN)可以提供耐化学药品性和耐热性,聚丁二烯橡胶相提高了A B S的抗冲击强度和512 0 2 4年2月2 0 2 4,3 6(1)MO D E R NP L A S T I C SP R O C E S S I
12、N GAN DA P P L I C A T I ON S韧性,苯乙烯(S t)可以提供刚性、加工流动性以及着色 性。A B S广 泛 应 用 于 家 电、医 疗、交 通 等领域1-4。研究表明,A B S由外力冲击诱发的银纹数量随聚丁二烯胶乳(P B L)粒径增大而增加。因此,可以通过增大P B L粒径提高A B S的冲击强度5。增大P B L粒径的方法主要包括种子法和附聚法。种子法操作繁杂、反应时间长、生产成本高,不适合工业化生产。附聚法包括物理附聚和化学附聚,物理附聚法获得的胶乳通常粒径较小、粒径分布较宽、胶乳稳定性差,增韧效果很小;化学附聚法可以很好地解决上述问题,该方法通过加入附聚剂
13、来破坏胶乳的稳定性,以此来实现对粒径的放大,具有操作简单、反应易控制、胶乳粒径大、稳定性高的优点。化学附聚法分为高分子附聚法与醋酸附聚法。下面 采 用 丙 烯 酸 丁 酯(B A)与 甲 基 丙 烯 酸(MAA)共聚制备高分子附聚剂,并对小粒径P B L进行高分子附聚和醋酸附聚,通过乳液接枝聚合获得A B S高胶粉,然后与S AN树脂熔融共混挤出,制得A B S树脂。研究了醋酸附聚法与高分子附聚法对胶乳粒子形态、粒径大小、粒径分布指数以及A B S树脂力学性能的影响。1 试验部分1.1 主要原料丁二烯胶乳,山东颐工化学有限公司;AN,分析纯,天津市巴斯夫化工贸易有限公司;S t,分析纯,福晨(
14、天津)化学试剂有限公司;乙酸,分析纯,天津市富宇精细化工有限公司;氢氧化钾(KOH),分析纯,天津市恒兴化学试剂制造有限公司;过硫酸钾(K P S)、硫酸亚铁(F E S),分析纯,天津博迪化工股份 有 限 公 司;无 水 葡 萄 糖(D X),焦 磷 酸 钠(S P P),过氧化氢异丙苯(CH P),十二烷基硫酸钠(S D S),B A,MAA,硫酸镁,化学纯,均为国药集团化学试剂有限公司;叔十二碳硫醇(T D DM),分析纯,成都市科龙化工试剂厂;抗氧剂1 0 7 6,阿拉丁试剂(上海)有限公司;N2,H2O,均为市售。1.2 主要仪器与设备电子天平,ME 2 0 4 E,瑞士梅 特 勒-
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