不同PMMA對ABS_PMMA合金性能的影響

1、 6(Sum. 152 塑料科技December 2002P LASTICS SCI. &TECH NO LOGY 1文章編號:100523360(2002 20620001204新材料新工藝新產(chǎn)品不同PMMA 對ABS/PMMA 合金性能的影響洪重奎, 金敏善, 黃英超, 常平(中國石油吉林石化分公司研究院, 吉林132021摘要:試驗(yàn)采用兩種不同的聚甲基丙烯酸甲酯(P M M A 與ABS 進(jìn)行共混。并對ABS/P M M A 共混物的各項(xiàng)性能進(jìn)行了較詳細(xì)的研究。試驗(yàn)結(jié)果表明, 不同分子量的P M M A 對ABS/P M M A 混合物的光學(xué)性能、力學(xué)性能以及流變行為都有顯著不同

2、的影響。關(guān)鍵詞:ABS; P M M A ; ABS/P M M A 合金; 混合物中圖分類號:T Q32517文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AABS 樹脂以其特有的高抗沖、高剛性、于工業(yè)生產(chǎn)中, 如:、泵葉輪、軸承、把手、冰箱襯里等; :儀表板、擋泥板、扶手等; 還有電器制造中如電器零件、家電外殼以及玩具, 廚房用具等等。但是由于ABS 含有橡膠成分, 所以其應(yīng)用具有一定的局限性。此外, 由于考慮到價格性能比的因素,ABS 正面臨著其他熱塑性聚合物日益強(qiáng)烈的競爭, 如:改性聚苯醚, 聚碳酸酯混合物, 還有高抗沖聚苯乙烯等等。因而共混已經(jīng)成為克服ABS 應(yīng)用局限性的一項(xiàng)重要技術(shù), 并且與PVC 、PC 的共混技

3、術(shù)早已得到了商業(yè)上的應(yīng)用。在這些混合中PVC 提供了阻燃性能和熔體強(qiáng)度,PC 提高韌性、熱變形溫度的同時也提高了紫外線穩(wěn)定性和其他的機(jī)械性能。聚甲基丙烯酸甲酯簡稱PM MA (P olymethyl Methacrylate , 俗稱有機(jī)玻璃。PM MA 是由甲基丙烯酸MA 與ABS 進(jìn)行共混, 并對其各。1實(shí)驗(yàn)部分111主要原材料ABS (S AN 基體中丙烯腈含量為24% ,PM MA 1(熔融指數(shù)為5g/10min ,240,5kg ,PM MA 2(熔融指數(shù)為115g/10min ,240,5kg , 其它各種助劑。112實(shí)驗(yàn)設(shè)備名稱10升高速混合機(jī)型號廠家北京塑料機(jī)械廠南京信立上海塑

4、料機(jī)械廠河北省承德試驗(yàn)機(jī)廠長春第二試驗(yàn)機(jī)廠吳忠材料試驗(yàn)機(jī)廠營口市材料試驗(yàn)機(jī)廠德國雙螺桿擠出機(jī)注射機(jī)萬能制樣機(jī)電子萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)沖擊試驗(yàn)機(jī)邵爾硬度計(jì)哈克流變儀K HY-VCP J -25K HY-V X J -40A XHZ RC -90甲酯單體按自由基聚合而得的無規(guī)立構(gòu)聚合物。它的最大優(yōu)點(diǎn)是具有優(yōu)異的光學(xué)性能和光老化性能。如果將兩種或多種高分子聚合物混合起來, 經(jīng)過一定的成型加工手段, 則得到具有特殊性能的高分子混合物, 這種方法有時可以使不同的聚合物混合在一起而賦予特殊的性能,ABS 與PM MA 物理共混而得的合金看起來具有很多優(yōu)點(diǎn)14。為了弄清ABS/PM MA 混合物的性能與各組分不同含量

5、之間的關(guān)系, 本試驗(yàn)收稿日期:2002205214113實(shí)驗(yàn)方案1 按ABS/PM MA :100/0,90/10,80/20,70/30,60/40,50/50(提前烘干 的不同重量比稱取的ABS 、PM MA 及各種助劑在高速混合機(jī)中混合均勻, 然后在雙螺桿擠出機(jī)中混合造粒, 溫度為220, 之后進(jìn)行注射制樣, 最后進(jìn)行各項(xiàng)性能的測試。2 按ABS/PM MA :100/0,90/10,80/20,70/30,60/ 2洪重奎, 等不同P M M A 對ABS/P M M A 合金性能的影響40,50/50的不同重量比混合均勻的樹脂, 在哈克流變 進(jìn)行塑化行為儀的密煉機(jī)中(物料混合溫度為2

6、10的研究。114性能測試全部按國標(biāo)進(jìn)行測試。這是由于大粘度的PM MA 2樹脂的分子量要比低粘度的PM MA 1樹脂大, 分子鏈更長, 分子之間的內(nèi)摩擦阻力較大, 所以要完成鏈段與鏈段之間的相對運(yùn)動,PM 2MA 2樹脂需要更多的能量, 需要更高的溫度。因此ABS/PM MA 2混合物的耐熱性能要比ABS/PM MA 1混合物好 。2結(jié)果與討論211不同PMMA 對ABS/PMMA 合金光潔度的影響不同PM MA 樹脂對ABS/PM MA 合金光潔度的影響見圖1 。圖P M M A 含量的變化不同PMMA 對ABS/PMMA 合金拉伸強(qiáng)度的影響不同PM MA 樹脂對ABS/PM MA 合金拉

7、伸強(qiáng)度的影響見圖3 。圖1光潔度隨P M M A 含量的變化圖1顯示了ABS/PM MA 混合物注射樣條表面光潔度隨PM MA 含量的變化曲線。由圖1中可以看出兩種ABS/PM MA 混合物表面光潔度都隨著體系中PM MA 含量的增加而呈單調(diào)上升趨勢。并且與ABS/PM MA 1混合物相比,ABS/PM MA 2混合物的表面光潔度隨著體系中PM MA 含量增加而上升的速度要快一些。這是由于PM MA 2樹脂自身的光潔度好于PM MA 1樹脂的緣故。圖3體系的拉伸強(qiáng)度隨P M M A 含量的變化212不同PMMA 對ABS/PMMA 合金維卡軟化點(diǎn)的影響不同PM MA 樹脂對ABS/PM MA

8、合金維卡軟化點(diǎn)的影響見圖2。圖2顯示了ABS/PM MA 混合物的維卡軟化點(diǎn)隨PM MA 含量的變化關(guān)系曲線。由圖2可以看出兩種ABS/PM MA 混合物的維卡軟化點(diǎn)都隨著體系中PM MA圖3顯示了ABS/PM MA 混合物的拉伸性能隨PM 2MA 含量的變化關(guān)系曲線。由圖3可以看出ABS/PM 2MA 混合物的拉伸性能隨著體系中PM MA 含量的增加而平穩(wěn)上升。且ABS/PM MA 2合金的拉伸強(qiáng)度隨PM 2MA 含量的上升要明顯高于ABS/PM MA 1合金。高分子材料的斷裂需要克服多種力的作用, 如:分子鍵的作用, 分子間力的作用以及交聯(lián)點(diǎn)的作用等等。而與PM MA 1樹脂相比PM MA

9、 2樹脂的分子量較大, 分子鏈較長, 這樣勢必造成了分子鏈間纏結(jié)點(diǎn)的增多, 這些物理交聯(lián)點(diǎn)的增多使共混體系中大分子之間的相互作用明顯增強(qiáng), 這樣必然需要更多的能量才能破壞大分子之間的相互作用, 使材料發(fā)生斷裂, 所以ABS/PM MA 2含量的增加而呈單調(diào)上升趨勢。這是由于兩種PM MA 樹脂的軟化點(diǎn)都分別高于所采用ABS 樹脂的緣故。同時由圖2也可以看出,ABS/PM MA 2混合物的維卡軟化點(diǎn)要高于相同PM MA 含量的ABS/PM MA 1混合物。 洪重奎, 等不同P M M A 對ABS/P M M A 合金性能的影響3混合物的抗拉伸性能要好于ABS/PM MA 1混合物。214不同P

10、MMA 對ABS/PMMA 合金缺口沖擊性能的影響不同PM MA 樹脂對ABS/PM MA 合金缺口沖擊性能的影響見圖4 。所以欲使銀紋進(jìn)一步擴(kuò)大成裂紋就需要斷裂更多的化學(xué)鍵, 破壞更多的分子鏈間的纏結(jié)點(diǎn), 因而需要更多的沖擊能量。215不同PMMA 對ABS/PMMA 合金塑化行為的影響不同PM MA 樹脂對ABS/PM MA 合金塑化行為的的影響見圖5 。圖4體系的缺口沖擊強(qiáng)度隨P M M A 含量的變化由圖4中可以看出,ABS/PM MA 擊性能隨著體系中PM MA 且低分子量的PM MA 1個典型代表。, 苯乙烯和丙烯腈共聚物(S AN 及聚丁二烯骨架上接枝苯乙烯2丙烯腈枝鏈的接枝共聚

11、物三部分組成。ABS 樹脂具有明顯的兩相結(jié)構(gòu), 在這種體系中橡膠被分散在苯乙烯2丙烯腈(S AN 樹脂的玻璃基體中, 橡膠相通常是由丁腈橡膠(NBR 或苯乙烯與丁二烯的無規(guī)共聚物(NBR 所組P M M A 含量的變化圖5描述了ABS 樹脂與兩種PM MA 樹脂在210熔融混合塑化時其平衡扭矩隨PM MA 含量的變化曲線。由圖5可以看出ABS/PM MA 混合物的平衡扭矩隨著體系中PM MA 含量的增加而上升。且在PM MA 含量0%30%范圍內(nèi)混合物的平衡扭矩變化較明顯。并且由圖5也可以看出,ABS/PM MA 2合金的平衡扭矩隨PM MA 含量上升要多于ABS/PM MA 1合金。這是由于

12、流體的粘度是由于流體的分子之間因流動或相對運(yùn)動所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦阻力的外在表現(xiàn), 大分子與大分子之間的相互作用越強(qiáng), 鏈段之間的締合點(diǎn)越多, 液體的內(nèi)摩擦阻力就越大, 表現(xiàn)出來的粘度也就越大。這樣在ABS/PM MA 混合物引入的大分子量PM MA 樹脂越多, 熔融混合時的平衡扭矩也就越高。成。塑料相成為“海”相, 橡膠相成為“島”相。這種“海島”結(jié)構(gòu)當(dāng)受到外力沖擊時能夠引發(fā)大量的銀紋, 外面作用于材料的能量可以通過形成銀紋而被消耗掉, 從而達(dá)到增韌的目的。在ABS/PM MA 混合物中引入PM MA 樹脂并沒有改變ABS 自身的“海島”結(jié)構(gòu)。只是隨著PM MA 含量的增加,S AN 與PM MA

13、 互溶而形成的塑料相中橡膠粒子密度逐漸降低而已, 因此隨著PM 2MA 含量的增加,ABS/PM MA 混合物的缺口沖擊性能3結(jié)論(1 PM MA 樹脂可以顯著改善ABS 樹脂的表面光潔度;(2 隨著PM MA 含量的增加ABS/PM MA 合金的沖擊性能顯著降低;(3 ABS/PM MA 合金的熔體粘度隨PM MA 含量的增加而提高;(4 PM MA 樹脂可使ABS 樹脂拉伸強(qiáng)度及耐熱性能提高;(5 從綜合方面考慮大分子量的PM MA 樹脂對ABS 改性效果更佳。顯現(xiàn)出平穩(wěn)的降低。至于ABS/PM MA 2混合物的缺口沖擊性能大于ABS/PM MA 1混合物的沖擊性能可以由銀紋的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行解

14、釋5。銀紋是塑料(或其它玻璃態(tài)聚合物 在受到應(yīng)力作用時產(chǎn)生的, 銀紋內(nèi)部結(jié)構(gòu)既有聚合物受到拉伸后形成的“細(xì)絲”, 也有空洞。橡膠增韌塑料所產(chǎn)生的銀紋中的“細(xì)絲”主要是由塑料相拉伸取向而成。這樣塑料相的分子量越大, 大分子間的物理交聯(lián)點(diǎn)就越多“, 細(xì)絲”的強(qiáng)度就越高, 銀紋就越穩(wěn)定, 而且分子量越大, 大分子跨越銀紋的幾率就越大, 4洪重奎, 等不同P M M A 對ABS/P M M A 合金性能的影響3LEE S. M. , CH O L C. H. . E ffect of Matrix S AN in ABS/P M M ABlends J . Journal of Applied Sc

15、ience , V ol. 51, 176521770(19944BY UNG KY U KI M , G UI S OOK SHI N. M iscible and ImmiscibleBlends of ABS with P M M A. . Mechanical and Sur face prop 2erties J . Journal of Applied Science , V ol. 47, 158121587(19935吳培熙, 張留城. 聚合物共混改性M . 北京:中國輕工業(yè)參考文獻(xiàn):1CH ANG DAE H AN and HE NG H UEY Y ANG. Rheolog

16、ical Be 2havior of Blends of P oly (methyl Methacrylate (P M M A and P oly (acryloitrile 2stat 2S tyrene 2graft 2P olybutadiene (ABS J . Journal of Applied Science , V ol. 33, 122121229(1987 . 2Y OUNG J I N KI M , G UI S OOK SHI N. M iscible and ImmiscibleBlends of ABS with P M M A. . M orphology an

17、d Rheology J .Journal of Applied Science , V ol. 47, 2952304(1993出版社,1998. 86.I nfluence of Different Types of PMMA on Properties of ABS/PMMA AlloyHONG Zhong 2kui , J I N Min 2shan , HUANG Y ing 2chao , CHANG Ping(Institute of Jilin Petrochemistry C om pany , Jilin 132021, Abstract :T w o different

18、types of PM MA were blended , of ABS/PM MA blends were investigated in detail. The result showed that tw differed from each other in optical prop 2erty , mechanical property , and different m olecular weight of PM MA.K ey w ords :ABS ; ; MA alloy ; Blends簡訊森蘭公司變頻技術(shù)發(fā)布會之二1大陸希望集團(tuán)2成都森蘭變頻器制造有限公司陳斌(博士 總裁于2002年6月14日在大連召開了變頻技術(shù)發(fā)布會。除已登出的專利技術(shù)外, 現(xiàn)繼介紹新開拓的諸多變頻器, 其中有S B20型高性能