ABSPBT共混合金体系的研制
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3. College of Materials Sci . and Metallugry Eng. , Guizhou Univ. , Guiyang 550003 ,China)
Abstract :Acrylonitrile - butadiene - styrene (ABS) / polybutylene ( PBT) blend alloys was prepared , in which RC was used as compatibilizer and butadiene - nitrile rubber (NBR) as toughener. The effects of PBT ,the ABS trademark ,the content of compatibilizer and NBR on the mechanical properties of ABS/ PBT blend alloys were investigated. The results showed that PBT can be used to modify ABS - PA757 K , ABS/ PBT blends have excellent properties in the absence of any compatibilizer ,compatibilizer improve the stability of the morphology of blend alloys and may lessen their dependence on process conditions. Blend alloys added with 3g(based on 100g ABS/ PBT) of compatibilizer exhibit better comprehensive properties ,and its tensile strength and flexural strength increase by 11. 2 % and 12. 2 % , respectively. The phases of blends disperse better and morphological structure is stable. The toughness of blend alloys is improved markedly ,with e2 longation and impact strength increase of 412. 1 % and 72. 5 % respectively , by adding NBR. In addition ,the reduction of tensile strength of the blend caused by toughener can be minimized by synergetic effect ,making the properties of blend al2 loys optimum. Key words :ABS/ PBT;blend alloys ;compatibilization ;toughening
ABS 树脂是 20 世纪 40 年代发展起来的通用型 热塑性塑料 ,有着优良综合性能[1 ,2] 。但是 ABS 热 变形温度较低 ,尤其是耐有机溶剂性能差 ,在 ABS 中加入各种改性剂以改善其性能是较为有效的途 径 。聚对苯二甲酸丁二醇酯 ( PBT) 是一类结晶型聚 酯 ,具有良好的耐有机溶剂 、耐化学药品性 、自润滑 性能和成型加工性能等 ,近年来在电子电气等工业 领域中得到了广泛的应用[3] 。将 ABS 与 PBT 两者 共混形成性能的互补 。目前一些关于 ABS 成功改 性 PBT 的文献报道指出[4～7] ,用 ABS 改性 PBT ,可以 显著提高 PBT 的冲击强度 ,降低其脆韧转变温度 。 然而国内外有关用 PBT 来改性 ABS 的文章鲜见报 道 ,作者对 ABS/ PBT 二元合金 、相容剂增容和弹性 体增韧 ABS/ PBT 共混合金进行了实验研究 ,以期制 备出综合性能较好 ABS/ PBT 共混合金 。
度分别提高 11. 2 %和 12. 2 % ,共混合金的相分散性好 ,形态结构稳定 。弹性体与相容剂协同作用 ,显著提高材料的
韧性 。加入 20 份 NBR 时 ,共混合金的断裂伸长率提高 412. 1 % ,冲击强度提高 72. 5 %。并且在一定程度上克服了
增韧对材料拉伸强度等性能造成的损失 ,起到了优化材料性能的目的 。
45. 10 30. 79 32. 27 33. 18 31. 45
从 表 1 可 以 看 出 , 对 牌 号 为 HI - 121H 型 和
PA757 K型的 ABS 树脂 , PBT 的加入使 ABS 树脂的
冲击强度下降 ;对牌号为 HI - 121H 型的 ABS 树脂 ,
随着 PBT 的加入 ,共混合金的拉伸强度和弯曲强度
ABS/ PBT 共混合金体系的研制
ຫໍສະໝຸດ Baidu
陈晓浪1 ,2 ,于 杰2 ,3 ,罗 筑3 ,何 敏3 ,郭少云1
(1. 高分子材料工程国家重点实验室 ,四川大学 高分子研究所 ,四川 成都 610065 ;2. 贵州省材料技术创新基地 ,贵州 贵阳 550014 ; 3. 贵州大学 材料科学与冶金工程学院 ,贵州 贵阳 550003)
剂的情况下 ,用 PBT 来改性 PA757 K 型 ABS 树脂对
其力学性能的影响较 HI - 121H 型 ABS 好 ,虽然 PBT
对冲击强度十分敏感 ,但是随着 PBT 的加入 ,共混
合金仍能保持较好的冲击韧性 ,说明 PBT 与 PA757 K
型 ABS 树脂的相容性好于 HI - 121H。从表 1 可以
(1. The State Key Lab. of Polymer Materials Eng. ,Polymer Research Inst . of Sichuan Univ. , Chengdu 610065 ,China ; 2. Materials Engi . and Technol . Innovation Center of Guizhou , Guiyang 550014 ,China ;
关键词 :ABS/ PBT;共混合金 ;增容 ;增韧
中图分类号 :TQ325. 1
文献标识码 :A
Development of ABS/ PBT Blend Alloys
CHEN Xiao2lang1 ,2 , YU Jie2 ,3 , LUO Zhu3 , HE Min3 , GUO Shao2yun1
收稿日期 :2004 - 12 - 03 基金项目 :国家科技攻关资助项目 (2001BA901A06) ;贵州省科学基金资助项目 (黔基金计字 (2002) 3006) 作者简介 :陈晓浪 (1976 - ) ,男 ,博士生. 研究方向 :聚合物改性.
70
四川大学学报 (工程科学版)
第 37 卷
Tab. 2 Effect of ABS of different trademark on mechanical
properties of ABS/ PBT
ABS 无缺口冲击 拉伸强度 拉伸模量 断裂伸 弯曲强度
牌号 强度 / (kJ·m - 2) / MPa
/ MPa 长率/ % / MPa
HI - 121H 15. 00
第 37 卷 第 4 期 2005 年 7 月
四川大学学报 (工程科学版)
JOURNAL OF SICHUAN UNIVERSITY ( ENGINEERING SCIENCE EDITION)
Vol . 37 No. 4 July 2005
文章编号 :100923087 (2005) 0420069204
46. 81 31. 88 16. 76 15. 00 13. 64
ABS - PA757K
100/ 0 90/ 10 80/ 20 65/ 35 50/ 50
46. 01 44. 48 47. 32 48. 44 44. 43
87. 88 84. 41 85. 02 81. 80 79. 65
1 实验部分
1. 1 原材料 ABS 树脂 :牌号 : HI - 121H 型 ,含胶量 :25 % ,宁
波 L G甬兴有限公司 ;ABS 树脂 :牌号 :PA757 K型 ,含 胶量 :20 % ,镇江奇美股份有限责任公司 ;聚对苯二 甲酸丁二醇酯 ( PBT) 牌号 : HV - 1010 型 ,韩国乐喜 ; 相容剂 RC ,市售 ;半交联粉末丁腈 (NBR) 牌号 : P83 , GOOD YEAR(美国) 。 1. 2 主要设备与仪器
看出 ,对牌号为 PA757 K型 ABS 树脂 ,在 PBT 的含量
为 35 %时 ,共混合金有较好的力学性能 。
2. 2 ABS 牌号对 ABS/ PBT 共混合金性能的影响
表 2 是不同牌号 ABS 在 PBT 含量为 35 %时 ,
ABS/ PBT 共混合金力学性能对比 。
表 2 ABS 牌号对 ABS/ PBT 共混合金力学性能的影响
都比纯 ABS 树脂的有所降低 。对牌号为 PA757K 型
ABS 树脂 ,随着 PBT 的加入 ,其力学性能虽在一定的
程度上有所下降 ,但是其下降的幅度要小于牌号为
HI - 121H 型 ABS 树脂 ,而且一些力学性能还有所改
进 。因为 ABS 是非结晶型的 ,PBT 是结晶型的 ,PBT
结晶时的相分离作用使相容性劣化 。在没有加相容
将 ABS、相容剂 RC 和 NBR 在 80 ℃下干燥 8 h ; PBT 在 110 ℃下干燥 8 h ,然后将各组分经充分混合 后 ,在同向双螺杆挤出机上共混挤出造粒 。挤出粒 料在 80 ℃下干燥一定时间后 ,在注塑成型机上制成 标准试样 。 1. 4 性能测试
拉伸强度按 GB1040 测试 ; 弯曲强度按 GB9341 测试 ;冲击强度按 GB1048 测试 。
摘 要 : 以 ABS、PBT 为基体树脂 ,RC 为增容剂 ,NBR 为增韧改性剂 ,并加入其它助剂 ,制备了 ABS/ PBT 共混合金 。
研究了 PBT 的含量 、ABS 的牌号 、相容剂和 NBR 的含量对 ABS/ PBT 共混合金力学性能的影响 。结果表明 :用 35 %
的 PBT 去改性不同牌号的 ABS ,与不加相容剂的状况比较 ,相容剂对 ABS/ PBT 共混合金增容后 ,拉伸强度和弯曲强
同向双螺杆挤出机 ,TSE - 40A/ 400 - 44 - 22 ,南 京瑞亚高聚物装备有限公司 ;塑料注塑成型机 ,LS 80 ,中国柳州塑料机械总厂 ;万能制样机 ,ZH - W ,河 北省 承 德 试 验 机 厂 ; 电 液 伺 服 材 料 实 验 机 , IN2 STRON8501 ,英国 ;简支梁冲击试验机 ,XJJ - 50 ,河北 省承德试验机厂 。 1. 3 试样制备
2 结果与讨论
2. 1 PBT 对 ABS/ PBT 共混合金力学性能的影响 表 1 是 ABS/ PBT 共混合金中 PBT 的含量与其
力学性能的关系 。
表 1 PBT 的含量对 ABS/ PBT 合金力学性能的影响 Tab. 1 Effect of PBT content on mechanical properties of
ABS/ PBT
ABS - HI121H
共混合金 拉伸强
的配比/ % / MPa
100/ 0 90/ 10 80/ 20 65/ 35 50/ 50
50. 43 44. 02 45. 71 44. 01 43. 32
弯曲强度 无缺口冲击
/ MPa 强度/ (kJ·m - 2)
90. 07 81. 81 82. 65 80. 31 78. 82
44. 01
1292
4. 79 80. 31
PA757 K 33. 18
48. 44
1286
7. 26 81. 80
Abstract :Acrylonitrile - butadiene - styrene (ABS) / polybutylene ( PBT) blend alloys was prepared , in which RC was used as compatibilizer and butadiene - nitrile rubber (NBR) as toughener. The effects of PBT ,the ABS trademark ,the content of compatibilizer and NBR on the mechanical properties of ABS/ PBT blend alloys were investigated. The results showed that PBT can be used to modify ABS - PA757 K , ABS/ PBT blends have excellent properties in the absence of any compatibilizer ,compatibilizer improve the stability of the morphology of blend alloys and may lessen their dependence on process conditions. Blend alloys added with 3g(based on 100g ABS/ PBT) of compatibilizer exhibit better comprehensive properties ,and its tensile strength and flexural strength increase by 11. 2 % and 12. 2 % , respectively. The phases of blends disperse better and morphological structure is stable. The toughness of blend alloys is improved markedly ,with e2 longation and impact strength increase of 412. 1 % and 72. 5 % respectively , by adding NBR. In addition ,the reduction of tensile strength of the blend caused by toughener can be minimized by synergetic effect ,making the properties of blend al2 loys optimum. Key words :ABS/ PBT;blend alloys ;compatibilization ;toughening
ABS 树脂是 20 世纪 40 年代发展起来的通用型 热塑性塑料 ,有着优良综合性能[1 ,2] 。但是 ABS 热 变形温度较低 ,尤其是耐有机溶剂性能差 ,在 ABS 中加入各种改性剂以改善其性能是较为有效的途 径 。聚对苯二甲酸丁二醇酯 ( PBT) 是一类结晶型聚 酯 ,具有良好的耐有机溶剂 、耐化学药品性 、自润滑 性能和成型加工性能等 ,近年来在电子电气等工业 领域中得到了广泛的应用[3] 。将 ABS 与 PBT 两者 共混形成性能的互补 。目前一些关于 ABS 成功改 性 PBT 的文献报道指出[4～7] ,用 ABS 改性 PBT ,可以 显著提高 PBT 的冲击强度 ,降低其脆韧转变温度 。 然而国内外有关用 PBT 来改性 ABS 的文章鲜见报 道 ,作者对 ABS/ PBT 二元合金 、相容剂增容和弹性 体增韧 ABS/ PBT 共混合金进行了实验研究 ,以期制 备出综合性能较好 ABS/ PBT 共混合金 。
度分别提高 11. 2 %和 12. 2 % ,共混合金的相分散性好 ,形态结构稳定 。弹性体与相容剂协同作用 ,显著提高材料的
韧性 。加入 20 份 NBR 时 ,共混合金的断裂伸长率提高 412. 1 % ,冲击强度提高 72. 5 %。并且在一定程度上克服了
增韧对材料拉伸强度等性能造成的损失 ,起到了优化材料性能的目的 。
45. 10 30. 79 32. 27 33. 18 31. 45
从 表 1 可 以 看 出 , 对 牌 号 为 HI - 121H 型 和
PA757 K型的 ABS 树脂 , PBT 的加入使 ABS 树脂的
冲击强度下降 ;对牌号为 HI - 121H 型的 ABS 树脂 ,
随着 PBT 的加入 ,共混合金的拉伸强度和弯曲强度
ABS/ PBT 共混合金体系的研制
ຫໍສະໝຸດ Baidu
陈晓浪1 ,2 ,于 杰2 ,3 ,罗 筑3 ,何 敏3 ,郭少云1
(1. 高分子材料工程国家重点实验室 ,四川大学 高分子研究所 ,四川 成都 610065 ;2. 贵州省材料技术创新基地 ,贵州 贵阳 550014 ; 3. 贵州大学 材料科学与冶金工程学院 ,贵州 贵阳 550003)
剂的情况下 ,用 PBT 来改性 PA757 K 型 ABS 树脂对
其力学性能的影响较 HI - 121H 型 ABS 好 ,虽然 PBT
对冲击强度十分敏感 ,但是随着 PBT 的加入 ,共混
合金仍能保持较好的冲击韧性 ,说明 PBT 与 PA757 K
型 ABS 树脂的相容性好于 HI - 121H。从表 1 可以
(1. The State Key Lab. of Polymer Materials Eng. ,Polymer Research Inst . of Sichuan Univ. , Chengdu 610065 ,China ; 2. Materials Engi . and Technol . Innovation Center of Guizhou , Guiyang 550014 ,China ;
关键词 :ABS/ PBT;共混合金 ;增容 ;增韧
中图分类号 :TQ325. 1
文献标识码 :A
Development of ABS/ PBT Blend Alloys
CHEN Xiao2lang1 ,2 , YU Jie2 ,3 , LUO Zhu3 , HE Min3 , GUO Shao2yun1
收稿日期 :2004 - 12 - 03 基金项目 :国家科技攻关资助项目 (2001BA901A06) ;贵州省科学基金资助项目 (黔基金计字 (2002) 3006) 作者简介 :陈晓浪 (1976 - ) ,男 ,博士生. 研究方向 :聚合物改性.
70
四川大学学报 (工程科学版)
第 37 卷
Tab. 2 Effect of ABS of different trademark on mechanical
properties of ABS/ PBT
ABS 无缺口冲击 拉伸强度 拉伸模量 断裂伸 弯曲强度
牌号 强度 / (kJ·m - 2) / MPa
/ MPa 长率/ % / MPa
HI - 121H 15. 00
第 37 卷 第 4 期 2005 年 7 月
四川大学学报 (工程科学版)
JOURNAL OF SICHUAN UNIVERSITY ( ENGINEERING SCIENCE EDITION)
Vol . 37 No. 4 July 2005
文章编号 :100923087 (2005) 0420069204
46. 81 31. 88 16. 76 15. 00 13. 64
ABS - PA757K
100/ 0 90/ 10 80/ 20 65/ 35 50/ 50
46. 01 44. 48 47. 32 48. 44 44. 43
87. 88 84. 41 85. 02 81. 80 79. 65
1 实验部分
1. 1 原材料 ABS 树脂 :牌号 : HI - 121H 型 ,含胶量 :25 % ,宁
波 L G甬兴有限公司 ;ABS 树脂 :牌号 :PA757 K型 ,含 胶量 :20 % ,镇江奇美股份有限责任公司 ;聚对苯二 甲酸丁二醇酯 ( PBT) 牌号 : HV - 1010 型 ,韩国乐喜 ; 相容剂 RC ,市售 ;半交联粉末丁腈 (NBR) 牌号 : P83 , GOOD YEAR(美国) 。 1. 2 主要设备与仪器
看出 ,对牌号为 PA757 K型 ABS 树脂 ,在 PBT 的含量
为 35 %时 ,共混合金有较好的力学性能 。
2. 2 ABS 牌号对 ABS/ PBT 共混合金性能的影响
表 2 是不同牌号 ABS 在 PBT 含量为 35 %时 ,
ABS/ PBT 共混合金力学性能对比 。
表 2 ABS 牌号对 ABS/ PBT 共混合金力学性能的影响
都比纯 ABS 树脂的有所降低 。对牌号为 PA757K 型
ABS 树脂 ,随着 PBT 的加入 ,其力学性能虽在一定的
程度上有所下降 ,但是其下降的幅度要小于牌号为
HI - 121H 型 ABS 树脂 ,而且一些力学性能还有所改
进 。因为 ABS 是非结晶型的 ,PBT 是结晶型的 ,PBT
结晶时的相分离作用使相容性劣化 。在没有加相容
将 ABS、相容剂 RC 和 NBR 在 80 ℃下干燥 8 h ; PBT 在 110 ℃下干燥 8 h ,然后将各组分经充分混合 后 ,在同向双螺杆挤出机上共混挤出造粒 。挤出粒 料在 80 ℃下干燥一定时间后 ,在注塑成型机上制成 标准试样 。 1. 4 性能测试
拉伸强度按 GB1040 测试 ; 弯曲强度按 GB9341 测试 ;冲击强度按 GB1048 测试 。
摘 要 : 以 ABS、PBT 为基体树脂 ,RC 为增容剂 ,NBR 为增韧改性剂 ,并加入其它助剂 ,制备了 ABS/ PBT 共混合金 。
研究了 PBT 的含量 、ABS 的牌号 、相容剂和 NBR 的含量对 ABS/ PBT 共混合金力学性能的影响 。结果表明 :用 35 %
的 PBT 去改性不同牌号的 ABS ,与不加相容剂的状况比较 ,相容剂对 ABS/ PBT 共混合金增容后 ,拉伸强度和弯曲强
同向双螺杆挤出机 ,TSE - 40A/ 400 - 44 - 22 ,南 京瑞亚高聚物装备有限公司 ;塑料注塑成型机 ,LS 80 ,中国柳州塑料机械总厂 ;万能制样机 ,ZH - W ,河 北省 承 德 试 验 机 厂 ; 电 液 伺 服 材 料 实 验 机 , IN2 STRON8501 ,英国 ;简支梁冲击试验机 ,XJJ - 50 ,河北 省承德试验机厂 。 1. 3 试样制备
2 结果与讨论
2. 1 PBT 对 ABS/ PBT 共混合金力学性能的影响 表 1 是 ABS/ PBT 共混合金中 PBT 的含量与其
力学性能的关系 。
表 1 PBT 的含量对 ABS/ PBT 合金力学性能的影响 Tab. 1 Effect of PBT content on mechanical properties of
ABS/ PBT
ABS - HI121H
共混合金 拉伸强
的配比/ % / MPa
100/ 0 90/ 10 80/ 20 65/ 35 50/ 50
50. 43 44. 02 45. 71 44. 01 43. 32
弯曲强度 无缺口冲击
/ MPa 强度/ (kJ·m - 2)
90. 07 81. 81 82. 65 80. 31 78. 82
44. 01
1292
4. 79 80. 31
PA757 K 33. 18
48. 44
1286
7. 26 81. 80