ABS 硅油混合物熔体流动性研究

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· 4 · 有机硅材料及应用 1998 年第 6 期
滑石粉用量对 ABS/ 硅油混合物熔体流动 性有一定的影响 , 而且在 ABS/ 硅油混合物中 滑石粉用量是有一定限度的 , 过多或过少都会 损害体系的熔体流动性 。
编号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
区组 Ⅰ
X1
X2
X3
-1 -1 -1
1
-1 -1
-1
1
-1
1
1
-1
-1 -1
1
1
-1
1
-1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
表 4 四因子二次旋转组合设计表
区组 Ⅱ
X4
编号 X1
X2
X3
X4
-1
11
-1 -1 -1
1
1
12
1
-1 -1 -1
1
13
-1
1
-1 -1
-1
14
1
1
-1
1
1
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-1 -1
1
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-1
16
1
-1
1
1
-1
17
-1
1
1
1
1
18
1
1
1
-1
0
19
0
0
0
0
0
20
0
0
0
0
区组 Ⅲ
编号 X1
X2
X3
X4
21
-γ 0
0
0
22
+γ 0
0
0
23
0
-γ 0
0
24
0
+γ 0
0
25
0
0
-γ 0
26
0
0
+γ 0
27
0
0
0
-γ
28
0
0
0
+γபைடு நூலகம்
29
0
0
0
0
30
0
0
0
0
2 结果与讨论
关键词 ABS 熔体流动性能 硅油 轿车
ABS 树脂是本世纪四十年代发展起来的 通用型热塑性工程塑料 , 具有良好的综合性 能 , 广泛应用于家用电器 、建材 、汽车工业 、 工业结构材料等领域 。随着高分子材料应用领 域的日益扩大和使用要求的不断提高 , 单一品 种的聚合物已无法满足实际需要 , 因而对已工 业化的聚合物通过某些改性制成合金成为聚合 物工业发展的重要方向 。
图 3 滑石粉用量对熔体流动性影响曲线
从图 3 可以看出 , 随着滑石粉用量的增 加 , 扭矩下降 , 用量在零水平处扭矩达到最小 值 ; 在此之后 , 扭矩又随滑石粉用量的增加而 增大 。这表明在 ABS/ 硅油混合物中滑石粉用 量是有一定的限度的 , 过多或过少都会损害体 系的熔体流动性 。
3 结论
图 3 为滑石粉用量对 ABS/ 硅油混合物熔 体流动性影响曲线 。
图 2 硅油用量对 ABS/ 硅油混合物熔融流动性的影响
从图 2 可以看出 , 平衡扭矩随着硅油用量 的增加而大幅度下降 , 硅油用量对体系熔体流 动性影响很大 。这是因为 ABS 树脂带有极性 , 而二甲基硅油的极性较小 , 两者的相容性较 差 。当加热经硅油改性的 ABS 树脂时 , ABS 树脂受热开始软化 , 硅油分子渗入到 ABS 树 脂的分子链间 , 削弱了 ABS 分子链间的相互 作用力 , 从而使 ABS 分子链相互之间更容易 滑动和旋转 , 这样就提高了 ABS 树脂的流动 性 ; 又由于硅油与 ABS 树脂相容性较差 , 硅 油会从 ABS/ 硅油共混物中析出并附着在熔融 ABS 树脂的表面或附着在加工机械 、模具的 表面形成硅油分子层 , 形成润滑界面 , 结果降
本项目的目的是采用注塑成型工艺制作轿 车门内基板和门立柱等内装饰件 。这要求物料 具有良好的熔体流动性 ; 因此 , 如何改善物料 的熔体流动性是解决问题的关键所在 。本文采 用旋转回归设计方法设计实验 , 对影响物料熔 体流 动 性 的 主 要 因 素 进 行 了 比 较 详 细 的 研 究 。[ 1 ,2 ]
流动性的好坏 。从表 5 可以看出 , 不同种类硅
油对体系熔体流动性有很大的影响 , 经二甲基
硅油和甲基苯基硅油改性的 ABS 具有较低的
平衡扭矩值 , 表明体系的熔体流动性较好 , 考
虑经济因素 , 选用二甲基硅油改性 ABS。 212 硅油粘度对熔体流动性的影响
图 1 为硅油粘度对 ABS/ 硅油混合物熔体 流动性能的影响曲线 。
日本 J SR 公司 日本 J SR 公司 日本 J SR 公司 日本 J SR 公司 日本 J SR 公司 吉化合成树脂厂
表 2 硅油及其它添加剂
名 称 品 级
产 地
硅 油 抗氧剂 1010 抗氧剂 CA 抗氧剂 DL TP
色素炭黑 改性滑石粉
工业品 工业品 工业品 工业品 工业品 工业品
211 硅油种类对熔体流动性能的影响 硅油种类对 ABS/ 硅油混合物熔体流动性
能的影响见表 5 。
表 5 硅油种类对熔体流动性能的影响
种类 二甲基硅油
平衡扭矩 M c/ N·m
1015
甲基苯 基硅油
11
聚醚改性 羟基硅油
硅油
1215
17
由于平衡扭矩值与物料的表观粘度成正
比 , 因而平衡扭矩值的大小可以评定体系熔体
ABS 树脂综合性能良好 , 但耐热性 、耐 候性和润滑性差和不阻燃使其应用受到限制 ; 而硅油具有良好的耐热性 、耐候性 、润滑性 。 通过物理共混或化学方法将硅油引入 ABS 之 中 , 可改变 ABS 的分子链结构及其分布 、或 改变其聚集状态 , 进而提高 ABS 树脂的耐热 性 、耐候性 、耐磨性 、流动性 、脱模性 、耐寒 性 、内应力缓冲性和阻燃性等性能 。
113 熔体流动性能测试 测试原理 : 哈克流变仪是一种带有多种测
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· 2 · 有机硅材料及应用 1998 年第 6 期
试附件的组合式仪器 。测量原理是将被测物装 入哈克流变仪密炼机中 , 物料在测量头 (测量 附件) 中转动的叶浆或螺标中所产生的阻力作 为被测物表观粘度度量的基础 , 该阻力以扭矩 值表示 , 因而通过记录仪器便可以绘出在一定 温度下扭矩与混合时间的关系曲线 。由于扭矩 与被测物的表观粘度成正比 , 因而扭矩值的变 化便直接反映物料流动性 、热稳定性的变化以 及功率消耗情况 , 因此本文以被测物的塑性形 变曲线达到平衡时扭矩值 Mc 的大小来表示熔 体流动性 。
图 1 硅油粘度对熔体流动性的影响
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1998 年第 6 期 有机硅材料及应用 · 3 ·
从图 1 可以看出 , 随着硅油粘度的增加 , 扭矩变小 , 在粘度为 900 ～ 1 500 mm2/ s 时 , 扭矩较小 , 此时 ABS/ 硅油混合物的熔体流动 性最佳 ; 然后 , 扭矩随着硅油粘度的增加而升 高 , 表明物料熔体流动性变差 。这是因为硅油 粘度过低 , 加热混合时硅油会挥发而减少体系 内硅油含量 ; 而硅油粘度过大 , 会使硅油与 ABS 相容性变差 , 表现为物料熔体流动性变 差 。这说明不能单纯靠提高硅油粘度的方法来 改善 ABS/ 硅油共混物的熔体流动性能 。 213 硅油用量对熔体流动性的影响
有机硅改性聚酯聚氨酯涂料 化工部涂料工业研究院以苯基三氯硅烷 、
二苯基二氯硅烷 、二甲基二氯硅烷 、三羟甲基 丙烷 、间苯二甲酸 、叔碳酸缩水甘油酯 、二甲 苯为原料 , 经缩聚 、水解 、固化 、与 1 , 6 六亚甲基二异氰酸酯配合制得有机硅改性聚酯 聚氨酯涂层 。该涂层性能优于聚酯类和丙烯酸
漆 , 光泽 45°时为 98 % , 附着力 1 ～2 级 , 冲 击强度 50 kg ·cm , 柔韧性 1 级 , 硬度 7d 为 0175 , 耐水 48 h 无变化 , 耐热 170 ℃, 8 h 变 色 1 级 、失光 0 级 , 流平性 116 min , 适用于 大型民用客机及洗车涂装 , 经中国西北航空公 司使用 , 效果良好 。
参考文献
1 朱伟平. 弹性体 , 1998 , 8 (2) : 57
2 朱伟平. 硅油改性 ABS 的研究 : [ 硕士论文 ] . 大 连 : 大连理工大学. 1998
3 茆诗松 , 丁元等编著. 回归分析及其试验设计. 上海 : 华东师范大学出版社 , 1981. 141 (收稿日期 1998207222)
1 实验部分
111 原料 实验所用原料见表 1 、表 2 。
表 1 ABS 树脂
牌号
熔体流动速率/ g· (10 min) - 1
产地
PA - 747S PA - 757
10A 47 XT03 XT04 38R 15A
115 1610 910 410 810 216 4515 1610
台湾奇美实业股份有限公司 台湾奇美实业股份有限公司
图 2 为硅油用量对 ABS/ 硅油混合物熔体 流动性能的影响曲线 。
低了 ABS 树脂与加工机械之间的摩擦 , 也改 善了 ABS 树脂的熔体流动性 。
由于硅 油 对 共 混 体 系 熔 体 流 动 性 影 响 很 大 , 而且随着硅油用量的增加 , 共混体系熔体 流动性增加速度较快 , 因而可以通过硅油用量 的变化来调节共混体系熔体流动性 。 214 滑石粉用量对熔体流动性的影响