八种ABS树脂的流变性能比较研究

王菊琳等： 八种 Ａ 树脂的流变性能比较研究 Ｓ Ｂ
３ ． ４９
表 １ ８ ＡＳ 种 Ｂ 树脂的 Ｊ 五 夕 声
样品号
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体，ｎ值越小，非牛顿性越强 ，因此对于 ｎ值较小 的样品在加工时注意剪切速率的选择范围。
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２ 结果与讨论
２Ｉ Ａ Ｓ的熔体质量流动速率 ． Ｂ
一般情况下， 对于同 一种高聚 在相同的 物， 条件
率， 观 度，和 牛 指 等 据， 此为 表 砧 。 非 顿 数几 数 以 其
加工成型参数的确定提供依据。
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・３０ ． ５
应力下具有良 好的加工性能。以琢 对 坛ｙ 作图， 得 一条直线， 直线斜率为非牛顿指 ， 数ｎ 非牛顿指数反 映的是表观赫度对剪切速率的敏 感性， 对于假塑性流
低剪切速率、低剪切应力下，用这些 Ａ 树脂互相 Ｓ Ｂ 替代时， 、 号以及 ２ 、 、 号可以通过提高温 ４６ 、３ ５ ７ 度的 方法来降低戮度。从图中还发现剪切速率在５ ０ ６ ５‘ 一 或剪切应力在 ２０ｋａ ８ ５ ｐ 后 条曲线基本重合在一 起， 说明在较高剪切速率或剪切应力下 ８ 种产品的剪
abs虽然通常被认为是丙烯腈丁二烯苯乙烯的三元共聚物但由于各生产企业所用原料的种类比例工艺条件生产方法等不同造成所生产的abs树脂的性能相差很大因此对市面上常见的ge奇美吉化等公司生产的共8种abs树脂进行了流变性研究测得了其在毛细管流变仪中的剪切应力r剪切速率表观黏度叩
塑料工业
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切应力下４ ６ 、 号样的表观勃度最大； 、３ ５ 号 ２ 、 、７
从ｏｔｌ和Ｄ ａ 推出的幂律公式［ （ 二 ｙ、 样次之； 、８ ｓａ ｗ ｄ ｅｅ ｗｌ ｅ ］ ’ 二 Ｋ ｎ １ 号样的表观私度最小。 所以在相同的
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图１ ８ Ｂ 树脂的剪切应力随剪切速率的变 是 种Ａ Ｓ 化关系。从图 １ 可看出，８ Ａ Ｓ 种 Ｂ 树脂的剪切应力均 随剪切速率的升高而增大。同时可以发现 ８ Ａ Ｓ 种 Ｂ 树脂在低剪切速率 （、 号样在 １ ５’ １８ ０ 一以下；其余 的在 １ ５’ ５ ２ 一以下） 近似直线， ， 说明在低剪切速率时 都符合牛顿流动定律， 并称此低剪切速率区域为第一 牛顿区；当剪切速率继续升高， 剪切应力与剪切速率 之间的关系不再是直线关系，而是当剪切速率继续升 高，剪切应力只是缓慢的增加， 这是因为随着剪切速 率升高，流动体系的结构发生了变化，造成钻度下 降， 这个区域称为假塑性区。在高剪切速率 （、７ １ 、 ８ 号样在 ５０ 一以上；２ 、４ ５ ６ ５ ５１ 、３ 、 、 号样在 ５０。’ ８ 一 以 上） 剪切应力与剪切速率的关系又变成了一条直 线，这区域称为第二牛顿区。
ＡＳ Ｂ 树脂是一种综合性能优良的通用工程塑料， 它具有抗冲击性、耐热性、 耐低温性、 耐化学药品性
以及优越的电气性能， 且易加工等优点。因此广泛应 用于汽车、电子、通用电器和办公用品等行业。流变 性能是塑料的主要加工性能之一，塑料熔体的流动性
１ 实验方法
１１ 原料及仪器 ．
电热恒温鼓风干燥箱： Ｈ１ ， Ｄ 一 天津市中环实验 １ ０ 电炉有限公司；毛细管流变仪：Ｉ ＴＯ ３ｌ， － Ｎ Ｒ Ｎ２ Ｉ Ｓ Ｎ ＳＲ Ｎ ｒＯ 公司； 熔体流动速率仪： Ｒ《 ） 承德市金 Ｎ ｘ －Ｘ ，
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８ ＡＳ 种 Ｂ 树脂的 Ｍ 见表 １ Ｒ Ｆ 。
作 介： 菊 女，９ 年 工学博士， 者简 王 琳， １ 生， ６ 讲师， 要 材料 主 从事 失效机 文物 理、 保护材料的 。 １一 ｎ６ 研究 ０ ８ ８ ３ ０ ９ ５
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第 ３ 卷增刊 ５
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图１ ８ Ａ Ｓ 种 Ｂ 树脂剪切应力随剪切速率的变化关系
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图３ ４ 种 Ｂ ８ Ａ 树脂的表观钻度与剪切速率、 、 是 Ｓ 剪切应力之间的关系，从图 ３ 可见，随着剪切速 、４ 率、 剪切应力的增加， 种 Ａ 树脂的熔体表观勃度 ８ Ｂ Ｓ 均降低，即出现剪切变稀的现象， 这是因为 Ａ 熔 ｓ Ｂ 体在流动过程中大分子链解缠容易， 使缠结点的浓度 下降， 并沿流动方向取向。在一定的剪切速率、剪切 应力范围内， 剪切速率、剪切应力越大， 解开的缠结
ｈ 排除 ， 样品中的水分， 在温度２ ℃， ０ 负荷为ｓ ｇ ｋ
下测试各试样的熔体质量流动速率 。” ） 祝。
用经过干燥处理的 ８ Ａ 树脂在 ２ ℃下，更 种 Ｂ Ｓ ） （ ０ 换不同负荷，用毛细管流变仪测试各试样的流变性 育。 旨
条件、生产方法等不同， 造成所生产的Ａ ｓ Ｂ 树脂的 性能相差很大，因此对市面上常见的Ｇ 、奇美、吉 Ｅ 化等公司生产的共 ８ Ａ 树脂进行了流变性研究， 种 Ｂ ｓ 测得了其在毛细管流变仪中的剪切应力 Ｔ ，剪切速
点 多， 度 得 陈〕从图３ ４ 可 越 勃 下降 越快 ６ 。 、 还 看出，
图２ ８ Ｂ树脂的ｌ 一 关系 种Ａ ｓ ｒ ｇ 坛７
剪切速率、 剪切应力对这 ８ Ａ 树脂的表观勃度 种 Ｂ Ｓ
对高聚物熔体而言， 剪切速率和剪切应力一般服
的 不尽相同， 影响 总的来看， 在相同的剪切速率、 剪
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图２ Ｂ 的坛 一 图， 为Ａ Ｓ 二 坛ｙ 从图２ 可见， 种 这８
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Ａ 的坛 对 坛ｙ ｓ Ｂ ： 都为直线， 而且８ 条直线的斜率 ｎ
都小于 １ ，从而证明了 ８ Ａ 都是假塑性流体。图 种 Ｂ Ｓ 中２ 、 、６ ７ 、３ ４ 、 号样的斜率较 １ 、８ 、５ 的小，说明 它们的表观砧度对剪切速率比较敏感， 如果塑料熔体 的勃度在很宽的剪切应力范围内都是可用的， 则应该 在勃度对剪切速率不敏感的剪切速率下操作。此时剪 切速率的波动不会造成制品质量的显著差异，使产品 质量的均匀性得到保证。 ２３ 剪切速率对表观钻度的影响 ．
建检测仪器有限公司。 １２ 流变性能测试 ． 将 ８ Ａ 树脂在电热干燥箱中 ８ ห้องสมุดไป่ตู้下干燥 ３ Ｓ 种 Ｂ ０
能代表了 熔体充满型 能力 ’ 。而 腔的 〔 １ 其流变性能决 ， ２
定 了成型加工工艺 ，设备结构形式和所得制品的性 能，因此研究塑料熔体的流变行为对于塑料本身特性 的研究 ，塑料成型加工的研究，定量分析聚合物熔体 流变性能与加工条件间的关系都非常重要。Ａ Ｓ Ｂ 虽然 通常被认为是丙烯睛、丁二烯、苯乙烯的三元共聚 物， 但由于各生产企业所用原料的种类、比例、工艺
第 ３ 卷增刊 ５ ２７ ６ ） Ｘ （ 年 月
１种 Ａ Ｓ 又 Ｂ 树脂的流变性能比较研究
王菊琳，黄剑文
（ 北京化工大学材料科学与工程学院， 北京 １１ ９ 以） ２ 摘要： 用熔体流动速率仪测定了８ Ａ Ｓ 种 Ｂ 树脂的熔体质量流动速率， 并用毛细管流变仪对 ８ 种妞５ 树脂流变性能 进行了研究。结果表明，１ ７ ８ 、 、 号样的流动性最好；８ 种树脂的非牛顿指数 ｎ 都小于 １ 属于假塑性流体；同时８ ， 种 超５ 树脂的表观砧度随剪切速率、剪切应力的增加而降低，当剪切速率、 剪切应力足够高时，它们对８ Ｂ 树脂表 种ＡＳ 观翻度的影响趋于一致。 关键词： Ｓ Ｂ － Ａ 树脂； 流变性能； 熔体质量流动速率； 非牛顿指数
剪切应力 ： 剪切速率和表观砧度 专的计算公 ， 。
式分别为：
ｒ． 了 砰 叭 厄万 二万 二 厄 片刀
△ ４ 开‘ ・ ０
兀 开。 △
式中， ｐ △ 一口模两端的压力差，Ｍ ；ｒ ａ 一管模半 Ｐ ｏ 径， ；Ｌ ｎ ｌ ｍ 一管模长度， ；Ｑ ｎ ｌ Ｉ 一体积流量， 其值 为柱塞面积与柱塞速率的 乘积， １ 而 ； 刑１ ｎ ３ ／
材声 ＿ ＿ ＿＿ ＿ ＿＿ ＿ ＿＿ ＿ 衬 ‘ ＿ ＿ ＿ ＿
＿ ＿ ＿＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿
从表 １ 可看出，在相同温度下 １ 、８ 、７ 号样 的 材 况较高， 号样次之，而 ２ 、４ 号样的 材 况 Ｆ ６ 、３ 、５ 尸 比较低。即在相同加工温度下，１ 、８ 、７ 号样的流动 性是最好 的；而 ２ 、 、５ 、３ ４ 号样的流动性最差，６ 号样居中。 ２２ 剪切应力与剪切速率之间的关系 ．