ABS./PMMA合金性能
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ABS./PMMA合金性能
摘要:采用ABS/SAN/PMMA熔融共混的方法制备了不同配比的ABS/PMMA合金。就其组成、加工工艺条件对
性能的影响进行了详细地研究.结果表明,ABS中引入PMMA可提高合叠的拉伸强度,但在一定程度上降低了缺
口冲击强度。当胶含量为12%时。合 金产生脆韧转变.同时,注塑工艺条件对其力学性能也有一定影响.
关键词:ABS;PMMA;合金
中国分类号:TQ325.2 文献标识码:A 文章编号:1009 1288(2006}04.0040.03
ABS系一种多相聚合物体系,是聚丁二烯,苯乙烯,丙烯腈接枝共聚物,与苯乙烯,丙烯腈共聚物(SAN)
共混而成的非均相聚合物树脂.PMMA俗称有机玻璃,具有优异的透明性[11.然而,对于透明性要求高的产
品,PMMA的回收再利用是很困难的.因此,将其混入ABS中既可降低成本又扩大了ABS的应用范围[21.实
验研究了ABS/PMMA配比与力学性能关系,并讨论了ABS的胶乳含量及加工工艺条件对合金力学性能的
影响.
1 实验部分
1.1 主要原材料
聚丁二烯胶~L(PBL),固含量为57.1%。吉林化学工业公司,苯乙烯(St)。丙烯腈(AN),聚合级;PMMA
树脂(P:1.18 g/cm),Rohm公司;SAN树脂(p=1.08 g/cm),台湾奇美公司;其他助剂,国产.
1.2 主要仪器及设备
s}{J 230双螺杆挤出机;SL一200/120注射成型机;ⅪV一22型悬臂梁冲击试验机;INSTRON一1121万
能拉力机.
1.3 ABS接枝粉料的合成
将适量的去离子水注入500 mI 三口瓶中,然后依次定
量加还原剂,乳化剂,PB胶乳,放人70℃的恒温水浴中通人
氯气保护,然后向其中滴加由苯乙烯、丙烯腈、引发剂按不同
比例组成的混合单体.待反应完全后加入抗氧剂。搅拌30
rain,出料.然后,改变PB胶乳含量合成一系列不同胶含量的
ABS接枝粉料.
1.4 ABS/PMMA合金的制备
将自制ABS粉料与PMMA树脂、SAN树脂进行干燥处
理后,按配比将混合物搅拌均匀加入双螺杆挤出机进行机械
共混,所得共混物经干燥后用注塑机制成拉伸样条,冲击样
条.待实验样条在室温下经过12 h的松弛后.用INSTRON一
1121万能拉力机进行应力应变测试,用塑料冲击试验机进行
缺口冲击强度的测试.
收稿日期:2006 04—12.
作者简介:于环洋(1979-),女。吉林省长春市人,助教,硕士
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艰
.
三
图1 PMMA含量对合金力学性能影响
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第4期 于环洋:ABS/PMMA合金性能研究 41
2 结果与讨论
2.1
PMMA含量对ABS/PMMA合金力学性能的影响
PMMA加入到ABS中对合金拉伸强度有一定的改善作
用.如图1所示,随着PMMA含量的增加,合金的拉伸强度星
上升趋势.然而,纯PMMA的缺口冲击强度约为40 J/m,属
于典型的脆性材料.PMMA加入到ABS中。在一定程度上降
低了合金的缺口冲击强度.图1显示了固定ABS中聚丁二烯
胶乳含量不变的情况下,PMMA在基体中含量对合金缺口冲
击强度的影响.从图1可以看出,随着PMMA含量的增加,缺
口冲击强度呈明显下降趋势.
2.2 胶含量对ABS/PMMA力学性能的影响
固定合金基体的组成(PMMA质量分数为25.6%),考
察了ABS中PB胶乳用量对合金冲击
强度的影响.由于橡胶粒子既可引发
银纹又可以终止银纹,阻碍银纹的扩
大,所以,乳胶的加入可明显改善合金
韧性_3J 3.从图2可以看出,随着ABS
粉料中PB胶乳含量的增加,合金的
冲击强度显著提高,PB含量为12%
时,ABs/PMMA合金产生脆韧转变.
而胶乳含量增加,使拉伸强度在一定
程度上下降.
2.3 ABS/PMMA合金的形态结构
图3为ABS/PMMA 合金的
TEM照片.图中被 ()4染成黑色的
区域为ABS中PB橡胶粒子,白色区
域为基体连续相.从图3中可以看到,
图2 胶乳含量对 金,J学性能影响
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图3 ABS/PMMA的TEM 照片
ABS中橡胶粒子均匀地分散在由PMMA和SAN组成的基体相中,说明ABS中基体相SAN与PMMA有很
好的相容性.
2.4 注塑工艺对ABS/PMMA合金材料性能的影响
在相同的配方条件下,对于ABS/PMMA合金材料,注塑工艺(如注塑速度,模具温度等)对最终产品的
性能有很大的影响.
2.4.1 注塑速度对材料性能的影响
在同一注塑机上其它条件不变的前提
下,注塑速度变化会导致材料内部应力的
变化,通常注塑速度越高,材料内部形成应
力越大,从而,使最终产品的性能有不同程
度的下降.如表1所示,不同速度下ABs/
PMMA合金的性能比较.
通常为解决这~ 问题,注塑制品需在
较高的温度下做退火处理.ABS/PMMA
适宜的退火温度是8O℃左右.
表1 注塑速度对ABS/PMMA合金性能的影响
表2 模温对ABS/PMMA合金性能的影响
洼:1#洼塑温度210"C~24012,横温75℃~85"C.;
2#注塑温度23O℃~250*(2,模温45℃一55"C.
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42 吉 林建筑 工程 学 院 学报 第23卷
2.4.2 模温对制品性能的影响
模具温度的高低直接影响充模过
程,当模具温度低于45℃ ~55℃ 时,物料不易充满模腔,使得ABS/
PMMA合金制品形成缺陷.模具温度相对较高,充模容易,制品表面性能变差,产品性能也相对较差.因此,
在保证模具充满的前提下,应尽量降低模温.
3 结论
ABS/PMMA合金的拉伸强度随PMMA含量的增加呈上升趋势,而冲击强度随PMMA含量的增加呈
下降趋势.ABS中PB胶乳含量对ABS/PMMA合金冲击强度有较大影响.PB含量为l2%时。ABs/PMMA
合金产生脆性转变.PB橡胶粒子均匀地分散在基体相,PMMA与SAN具有很好的相容性.注塑工艺对
ABS/PMMA合金的性能也有一定的影响.