室溫自交聯(lián)ABS的結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、ABS(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)樹脂是一種應(yīng)用很廣泛的熱塑性工程塑料,它具有優(yōu)越的機(jī)械性能、耐化學(xué)性、易成型加工和可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)ABS也有一些缺點(diǎn)如低熱穩(wěn)定性,可燃,耐候性較差等。為了改善這些缺點(diǎn),許多研究報(bào)道主要集中在ABS的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱穩(wěn)定性以及其單體方面。交聯(lián)改性是提高聚烯烴耐熱性和機(jī)械性能的有效途徑之一,輻射交聯(lián)、過氧化物交聯(lián)以及硅烷交聯(lián)是目前應(yīng)用的三種主要的交聯(lián)方法。硅烷交聯(lián)聚烯烴在加工過程中必須將新生態(tài)物

2、料浸泡在溫水或水蒸汽中才能完成交聯(lián),這就存在交聯(lián)速度非常慢,工藝雜瑣和能耗高的問題；并且也存在制品厚度直接影響其交聯(lián)程度的限制。為了解決這個(gè)問題,本文以氫氧化鋁為助交聯(lián)劑、以2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷(DMDBP)為引發(fā)劑制備了室溫自交聯(lián)ABS。這個(gè)方法使得新生態(tài)物料體系中存在水分子；從而,新生態(tài)物料可以在室溫下完成交聯(lián)反應(yīng)。
　　 本文研究了室溫自交聯(lián)ABS的交聯(lián)機(jī)理和制備工藝。同時(shí)研究了室溫自交聯(lián)ABS的機(jī)械性能、熱

3、穩(wěn)定性和加工性能隨時(shí)間的變化規(guī)律。并且討論了引發(fā)劑用量和助交聯(lián)劑用量對(duì)室溫自交聯(lián)ABS的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性和加工性能隨時(shí)間的影響。利用紅外光譜(FFIR)、光電子能譜(XPS)對(duì)自交聯(lián)ABS的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征；用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)自交聯(lián)ABS的斷面形貌進(jìn)行了表征；并且用索氏萃取法研究了自交聯(lián)ABS的凝膠含量隨時(shí)間的變化；用熱重分析儀和萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能分析；用哈克流變儀Haake對(duì)自交聯(lián)ABS的加工性能進(jìn)行了研究。

4、研究得出以下結(jié)論：⑴通過擠出成型的方法成功的制備了室溫自交聯(lián)ABS。提出了室溫自交聯(lián)ABS的交聯(lián)機(jī)理。即在擠出過程中添加助交聯(lián)劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生水分子,使ABS制品在貯存和運(yùn)輸過程中自發(fā)進(jìn)行交聯(lián)的工藝方法。節(jié)省了能源,降低了成本；⑵用IR、XPS、SEM對(duì)室溫自交聯(lián)ABS進(jìn)行了表征,結(jié)果表明新生態(tài)物料在室溫下成功的完成了交聯(lián)反應(yīng)；⑶研究了自交聯(lián)ABS的凝膠含量隨交聯(lián)時(shí)間和不同用量引發(fā)劑的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著交聯(lián)時(shí)間的增加,交聯(lián)ABS的凝膠

5、含量在前10天增加明顯27wt％左右；隨著時(shí)間的不斷增加,凝膠含量的增加緩慢,在一個(gè)月左右趨于穩(wěn)定；⑷研究了自交聯(lián)ABS的機(jī)械性能隨交聯(lián)時(shí)間、引發(fā)劑用量和助交聯(lián)劑用量的變化。交聯(lián)ABS的拉伸性能、彎曲性能隨著引發(fā)劑用量和助交聯(lián)劑用量的不同而不同程度的增加,洛氏硬度隨交聯(lián)時(shí)間的增加而增加,交聯(lián)30天左右拉伸性能基本趨于穩(wěn)定。交聯(lián)ABS的拉伸強(qiáng)度增加20％左右,引發(fā)劑用量和助交聯(lián)劑用量都為1.5phr時(shí),交聯(lián)ABS的拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大值；⑸交

6、聯(lián)ABS的熱穩(wěn)定性隨著交聯(lián)時(shí)間的增加而增加。交聯(lián)30天的ABS比純ABS樹脂在熱失重為10％和50％時(shí)的溫度分別提高20℃和30℃左右。添加不同用量的引發(fā)劑和助交聯(lián)劑,自交聯(lián)ABS的熱穩(wěn)定性比純ABS樹脂都有明顯的提高；⑹利用哈克流變儀研究了室溫自交聯(lián)ABS的加工性能。研究了交聯(lián)ABS的平衡轉(zhuǎn)矩TQs與交聯(lián)時(shí)間、共混溫度和助交聯(lián)劑用量的關(guān)系。結(jié)果表明自交聯(lián)ABS的TQs隨著交聯(lián)時(shí)間的增加而增加,隨著共混溫度的增加而降低。不同用量助交聯(lián)劑