不同PMMA对ABS_PMMA合金性能的影响

1、 6(Sum. 152 塑料科技December 2002P LASTICS SCI. &TECH NO LOGY 1文章编号:100523360(2002 20620001204新材料新工艺新产品不同PMMA 对ABS/PMMA 合金性能的影响洪重奎, 金敏善, 黄英超, 常平(中国石油吉林石化分公司研究院, 吉林132021摘要:试验采用两种不同的聚甲基丙烯酸甲酯(P M M A 与ABS 进行共混。并对ABS/P M M A 共混物的各项性能进行了较详细的研究。试验结果表明, 不同分子量的P M M A 对ABS/P M M A 混合物的光学性能、力学性能以及流变行为都有显著不同

2、的影响。关键词:ABS; P M M A ; ABS/P M M A 合金; 混合物中图分类号:T Q32517文献标识码:AABS 树脂以其特有的高抗冲、高刚性、于工业生产中, 如:、泵叶轮、轴承、把手、冰箱衬里等; :仪表板、挡泥板、扶手等; 还有电器制造中如电器零件、家电外壳以及玩具, 厨房用具等等。但是由于ABS 含有橡胶成分, 所以其应用具有一定的局限性。此外, 由于考虑到价格性能比的因素,ABS 正面临着其他热塑性聚合物日益强烈的竞争, 如:改性聚苯醚, 聚碳酸酯混合物, 还有高抗冲聚苯乙烯等等。因而共混已经成为克服ABS 应用局限性的一项重要技术, 并且与PVC 、PC 的共混技

3、术早已得到了商业上的应用。在这些混合中PVC 提供了阻燃性能和熔体强度,PC 提高韧性、热变形温度的同时也提高了紫外线稳定性和其他的机械性能。聚甲基丙烯酸甲酯简称PM MA (P olymethyl Methacrylate , 俗称有机玻璃。PM MA 是由甲基丙烯酸MA 与ABS 进行共混, 并对其各。1实验部分111主要原材料ABS (S AN 基体中丙烯腈含量为24% ,PM MA 1(熔融指数为5g/10min ,240,5kg ,PM MA 2(熔融指数为115g/10min ,240,5kg , 其它各种助剂。112实验设备名称10升高速混合机型号厂家北京塑料机械厂南京信立上海塑

4、料机械厂河北省承德试验机厂长春第二试验机厂吴忠材料试验机厂营口市材料试验机厂德国双螺杆挤出机注射机万能制样机电子万能实验机冲击试验机邵尔硬度计哈克流变仪K HY-VCP J -25K HY-V X J -40A XHZ RC -90甲酯单体按自由基聚合而得的无规立构聚合物。它的最大优点是具有优异的光学性能和光老化性能。如果将两种或多种高分子聚合物混合起来, 经过一定的成型加工手段, 则得到具有特殊性能的高分子混合物, 这种方法有时可以使不同的聚合物混合在一起而赋予特殊的性能,ABS 与PM MA 物理共混而得的合金看起来具有很多优点14。为了弄清ABS/PM MA 混合物的性能与各组分不同含量

5、之间的关系, 本试验收稿日期:2002205214113实验方案1 按ABS/PM MA :100/0,90/10,80/20,70/30,60/40,50/50(提前烘干 的不同重量比称取的ABS 、PM MA 及各种助剂在高速混合机中混合均匀, 然后在双螺杆挤出机中混合造粒, 温度为220, 之后进行注射制样, 最后进行各项性能的测试。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 对ABS/P M M A 合金性能的影响40,50/50的不同重量比混合均匀的树脂, 在哈克流变 进行塑化行为仪的密炼机中(物料混合温度为2

6、10的研究。114性能测试全部按国标进行测试。这是由于大粘度的PM MA 2树脂的分子量要比低粘度的PM MA 1树脂大, 分子链更长, 分子之间的内摩擦阻力较大, 所以要完成链段与链段之间的相对运动,PM 2MA 2树脂需要更多的能量, 需要更高的温度。因此ABS/PM MA 2混合物的耐热性能要比ABS/PM MA 1混合物好 。2结果与讨论211不同PMMA 对ABS/PMMA 合金光洁度的影响不同PM MA 树脂对ABS/PM MA 合金光洁度的影响见图1 。图P M M A 含量的变化不同PMMA 对ABS/PMMA 合金拉伸强度的影响不同PM MA 树脂对ABS/PM MA 合金拉

7、伸强度的影响见图3 。图1光洁度随P M M A 含量的变化图1显示了ABS/PM MA 混合物注射样条表面光洁度随PM MA 含量的变化曲线。由图1中可以看出两种ABS/PM MA 混合物表面光洁度都随着体系中PM MA 含量的增加而呈单调上升趋势。并且与ABS/PM MA 1混合物相比,ABS/PM MA 2混合物的表面光洁度随着体系中PM MA 含量增加而上升的速度要快一些。这是由于PM MA 2树脂自身的光洁度好于PM MA 1树脂的缘故。图3体系的拉伸强度随P M M A 含量的变化212不同PMMA 对ABS/PMMA 合金维卡软化点的影响不同PM MA 树脂对ABS/PM MA

8、合金维卡软化点的影响见图2。图2显示了ABS/PM MA 混合物的维卡软化点随PM MA 含量的变化关系曲线。由图2可以看出两种ABS/PM MA 混合物的维卡软化点都随着体系中PM MA图3显示了ABS/PM MA 混合物的拉伸性能随PM 2MA 含量的变化关系曲线。由图3可以看出ABS/PM 2MA 混合物的拉伸性能随着体系中PM MA 含量的增加而平稳上升。且ABS/PM MA 2合金的拉伸强度随PM 2MA 含量的上升要明显高于ABS/PM MA 1合金。高分子材料的断裂需要克服多种力的作用, 如:分子键的作用, 分子间力的作用以及交联点的作用等等。而与PM MA 1树脂相比PM MA

9、 2树脂的分子量较大, 分子链较长, 这样势必造成了分子链间缠结点的增多, 这些物理交联点的增多使共混体系中大分子之间的相互作用明显增强, 这样必然需要更多的能量才能破坏大分子之间的相互作用, 使材料发生断裂, 所以ABS/PM MA 2含量的增加而呈单调上升趋势。这是由于两种PM MA 树脂的软化点都分别高于所采用ABS 树脂的缘故。同时由图2也可以看出,ABS/PM MA 2混合物的维卡软化点要高于相同PM MA 含量的ABS/PM MA 1混合物。 洪重奎, 等不同P M M A 对ABS/P M M A 合金性能的影响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 对ABS/PMMA 合金缺口冲击性能的影响不同PM MA 树脂对ABS/PM MA 合金缺口冲击性能的影响见图4 。所以欲使银纹进一步扩大成裂纹就需要断裂更多的化学键, 破坏更多的分子链间的缠结点, 因而需要更多的冲击能量。215不同PMMA 对ABS/PMMA 合金塑化行为的影响不同PM MA 树脂对ABS/PM MA 合金塑化行为的的影响见图5 。图4体系的缺口冲击强度随P M M A 含量的变化由图4中可以看出,ABS/PM MA 击性能随着体系中PM MA 且低分子量的PM MA 1个典型代表。, 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丙烯腈枝链的接枝共聚

11、物三部分组成。ABS 树脂具有明显的两相结构, 在这种体系中橡胶被分散在苯乙烯2丙烯腈(S AN 树脂的玻璃基体中, 橡胶相通常是由丁腈橡胶(NBR 或苯乙烯与丁二烯的无规共聚物(NBR 所组P M M A 含量的变化图5描述了ABS 树脂与两种PM MA 树脂在210熔融混合塑化时其平衡扭矩随PM MA 含量的变化曲线。由图5可以看出ABS/PM MA 混合物的平衡扭矩随着体系中PM MA 含量的增加而上升。且在PM MA 含量0%30%范围内混合物的平衡扭矩变化较明显。并且由图5也可以看出,ABS/PM MA 2合金的平衡扭矩随PM MA 含量上升要多于ABS/PM MA 1合金。这是由于

12、流体的粘度是由于流体的分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力的外在表现, 大分子与大分子之间的相互作用越强, 链段之间的缔合点越多, 液体的内摩擦阻力就越大, 表现出来的粘度也就越大。这样在ABS/PM MA 混合物引入的大分子量PM MA 树脂越多, 熔融混合时的平衡扭矩也就越高。成。塑料相成为“海”相, 橡胶相成为“岛”相。这种“海岛”结构当受到外力冲击时能够引发大量的银纹, 外面作用于材料的能量可以通过形成银纹而被消耗掉, 从而达到增韧的目的。在ABS/PM MA 混合物中引入PM MA 树脂并没有改变ABS 自身的“海岛”结构。只是随着PM MA 含量的增加,S AN 与PM MA

13、 互溶而形成的塑料相中橡胶粒子密度逐渐降低而已, 因此随着PM 2MA 含量的增加,ABS/PM MA 混合物的缺口冲击性能3结论(1 PM MA 树脂可以显著改善ABS 树脂的表面光洁度;(2 随着PM MA 含量的增加ABS/PM MA 合金的冲击性能显著降低;(3 ABS/PM MA 合金的熔体粘度随PM MA 含量的增加而提高;(4 PM MA 树脂可使ABS 树脂拉伸强度及耐热性能提高;(5 从综合方面考虑大分子量的PM MA 树脂对ABS 改性效果更佳。显现出平稳的降低。至于ABS/PM MA 2混合物的缺口冲击性能大于ABS/PM MA 1混合物的冲击性能可以由银纹的结构来进行解

14、释5。银纹是塑料(或其它玻璃态聚合物 在受到应力作用时产生的, 银纹内部结构既有聚合物受到拉伸后形成的“细丝”, 也有空洞。橡胶增韧塑料所产生的银纹中的“细丝”主要是由塑料相拉伸取向而成。这样塑料相的分子量越大, 大分子间的物理交联点就越多“, 细丝”的强度就越高, 银纹就越稳定, 而且分子量越大, 大分子跨越银纹的几率就越大, 4洪重奎, 等不同P M M A 对ABS/P M M A 合金性能的影响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吴培熙, 张留城. 聚合物共混改性M . 北京:中国轻工业参考文献: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简讯森兰公司变频技术发布会之二1大陆希望集团2成都森兰变频器制造有限公司陈斌(博士 总裁于2002年6月14日在大连召开了变频技术发布会。除已登出的专利技术外, 现继介绍新开拓的诸多变频器, 其中有S B20型高性能