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PC/本体法ABS共混合金的制备及其性能研究

蔡梦霞  
【摘要】:聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)2种常用工程塑料各有优缺点,常常通过两者共混制备PC/ABS合金来改善两者各自缺点。现今按照生产方法不同可将ABS分为乳液法ABS和本体法ABS 2种。后者由于生产工艺条件的制约,产品成分含量在可调控性上不如前者,但是其生产工艺简单且绿色环保,在可持续发展和环境友好两方面优于前者,具有美好的广阔前景。 为了扩大本体法ABS的应用范围和提高本体法ABS的附加价值,本文做了一系列关于PC/本体法ABS合金的研究,旨在寻找出制备PC/本体法ABS合金最佳的共混条件和共混比例,并对它们的结构与性能关系进行了分析与研究。 首先,对使用的原料进行分析。核磁共振氢谱(1HNMR)结果表明4种ABS中ABS-E橡胶含量最高,凝胶渗透色谱(GPC)检测结果显示PC-H的分子量大于PC-L,热失重(TG)分析表明4种ABS的耐热性存在较小差异,纯原料力学性能结果和熔融指数(MFR)的结果指出了原料本身力学性能和热性能的差异。 其次,在转矩流变仪中制备PC/ABS合金。分别研究了共混时间、共混比例和转子转速对产品力学性能的影响。实验结果表明,PC/本体法ABS的最佳共混比例是70/30(wt%),得到最佳加工条件为共混时间3min、转子转速80rpm以及共混温度250℃。 再者,对制备的合金做了一系列表征。流变显微镜(ORM)发现,在共混过程中PC和ABS两相会产生相分离;扫描电镜(SEM)结果表明最佳力学性能总对应着较好的分散相分布状况,差示扫描量热仪(DSC)和动态力学热分析(DMA)结果表明不同ABS与PC的相容性存在差异。综合各研究结果可以认为,为了提高PC/ABS合金的力学性能,要提高ABS中的橡胶含量和共聚丙烯腈的含量。 最后,考察了原料和合金的应力开裂情况,结果表明,ABS与PC共混能明显改善PC的应力开裂。比较了实验自制的PC/本体法ABS合金与一些市售PC/ABS合金的力学性能,发现实验自制的PC/本体法ABS合金的力学性能达到了市售PC/乳液法ABS的性能。


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