ABSPVC 共混改性的研究

ABS/PVC共混改性的研究

杨金平,梁　吉,葛　涛,刘新民,郭红革

(青岛化工学院高分子工程材料研究所,山东青岛266042)

摘　要:考察了PVC含量对ABS/PVC共混体系性能的影响。为了进一步提高共混体系的性能,在体系中分别加入CPE、MBS做为第三组分。通过性能比较,发现MBS可有效提高共混体系的综合性能。为了增加共混体系的阻燃性能,加入助阻燃剂Sb2O3,结果表明共混体系的阻燃性能有了很大提高。

关　键　词:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物;聚氯乙烯;增容剂

中图分类号:TQ320.64 文献标识码:B 文章编号:1001Ο9278(2002)10Ο0049Ο05

近年来,随着科学技术的发展,对高分子材料的性能提出了更高的要求,大家把工作的重点放在了高分子材料的共混改性方面。国内外都非常重视对ABS树脂共混改性的研究。由于ABS树脂含有侧苯基、腈基和不饱和双键,它与许多聚合物都有比较好的相容性,这为ABS的共混改性创造了有利条件。

本试验以ABS、PVC为主要原料,配以适当的助剂制成ABS/PVC合金,并对其相容性、力学性能、加工流动性、阻燃性等进行了研究。

1　实验

1.1　原材料

ABS,741,台湾奇美公司;

PVC,S-1000,齐鲁石油化工公司;

CPE,135A,亚星公司;

Sb2O3,工业级,上海试剂四厂。

1.2　仪器与设备

熔体流动速率仪,MPXRZ-400C,吉林大学科教仪器厂;

拉力试验机,L G-1000,广州试验机厂;

平板硫化机,XQLB-350×350,上海第一橡胶机械厂;

双辊筒塑炼机,SK-160D,上海橡胶机械厂;

热变形温度仪,XRW-300,河北承德试验机厂;

洛氏硬度仪,XHR-150,上海材料试验机厂。1.3　试样制备

1.3.1　基本配方

ABS/PVC共混体系中PVC的基本配方如表1所示。

收稿日期:2002Ο04Ο03

表1　PV C料的配方质量份

Tab.1　Fomulation of PVC

材　料用量

PVC100

三盐4

二盐2

PbSt0.8

BaSt0.5

HSt0.6

石蜡0.8

1.3.2　工艺流程

实验工艺流程如下:

原料ϖ混合ϖ混炼ϖ模压ϖ制样ϖ性能测试

其中,塑炼温度为155～165℃。模压温度为170～180℃。

2　结果与讨论

2.1　PVC含量与体系性能的关系

2.1.1　PVC含量对力学性能的影响

图1　PVC含量对ABS/PVC共混物拉伸强度的影响

Fig.1　Contents of PVC against the tensile

strength of the blend

材料的力学性能随PVC含量的变化趋势如图1、2所示。由图1可以看出,随PVC含量的增加,共混体系的拉伸强度增加。从ABS与PVC的相容性来看,

第16卷　第10期中　国　塑　料Vol.16,No.10 2002年10月CHINA PLASTICS Oct.,2002

ABS 的溶解度参数(δ=10左右)与PVC 的溶解度参

数(δ=9.7)相近,二者具有较好的相容性[2],而PVC 是一种质硬性脆的材料,拉伸强度高。ABS/PVC 具有协同效应,结果使材料的拉伸强度增加。另外,PVC 加入ABS 后,共混物中含有大量的SAN 结构[3]。SAN 是刚性的玻璃态物质,与PVC 共混后具有高的拉伸强度,当共混物中的SAN 含量增加时,共混物的拉伸强度增大。加入PVC 增加共混物的拉伸强度的同时,断裂伸长率也增加,并在ABS/PVC 的配比为70/30时出现峰值,如图2所示

。

图2　PVC 含量对ABS/PVC 共混物断裂伸长率的影响

Fig.2　Contents of PVC against the enlogation

at break of the blend

2.1.2　PVC 含量对体系其它性能的影响

随着PVC 用量的增加,共混体系的熔体流动速率显著下降,且颜色由白色逐渐变为黄色、棕色,物料出现部分降解,说明共混体系的热稳定性下降,实验结果如图3所示。体系的熔体流动速率下降,是因为熔融的PVC 表观粘度高,加合效应使共混物的溶体流动速率下降

。

图3　PVC 含量对ABS/PVC 共混物熔体流动速率的影响

Fig.3　Contents of PVC against the melt flow

rate of the blend

PVC 含量对ABS/PVC 共混体系维卡软化点和洛氏

硬度的影响见图4和表2,可以看出,随PVC 加入量增

加,维卡软化点先下降后上升,并在ABS/PVC 为80/20时出现最低点;洛氏硬度也随PVC 加入量增加而增加,这是由于PVC 的质硬与ABS

共同作用的结果。

图4　PVC 含量对ABS/PVC 共混体系维卡软化点的影响

Fig.4　Contents of PVC against the Vicat

softening temperature

表2　PV C 含量对ABS/PV C 共混体系洛氏硬度的影响

Tab.2　Contents of PVC against the hardness of the blend

ABS/PVC

100/090/1080/2070/3060/40洛氏硬度

102

100

102

105

107

2.2　第三组分对共混体系性能的影响

由于PVC 熔体粘度高,不易达到改性所要求的分

散程度。因此,有必要在ABS/PVC 共混体系中加入第三组分,增大界面面积,以降低界面张力,从而提高两相之间的粘合力。第三组分要求对ABS 和PVC 均有较好的相容性。常见的有甲基丙烯酸甲酯(PMMA )、丙烯酸酯类聚合物(AC K )、氯化聚乙烯(CPE )和MBS 等。本文分别以CPE 、MBS 作为第三组分加入ABS/PVC 共混体系中,比较二者对性能的影响。为了便于对比和评价,根据上述试验结果,确定ABS/PVC 的配比为80/20,分别加入CPE 和MBS 。2.2.1　CPE 对ABS/PVC 共混体系的影响 2.2.1.1　CPE 对共混体系力学性能的影响

CPE 对共混体系力学性能的影响如图5、6所示。可以看出,随CPE 加入量的增加,材料的拉伸强度先下降后上升,并在4份时出现最小值;断裂伸长率则呈上升趋势。这是由于CPE 作为一种弹性体,本身拉伸强度低,加合作用使拉伸强度降低[4]。CPE 在ABS/PVC

图5　CPE 含量对ABS/PVC 共混物拉伸强度的影响

Fig.5　Contents of CPE against the tensile strength

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