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聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)是产量最大的塑料合金,随着PC/ABS合金材料应用范围的扩大,对PC/ABS复合材料提出了高性能化如无卤阻燃等的要求,在阻燃体系中兼具增韧和一定阻燃性的增韧剂开发意义越来越大。本文以八甲基环四硅氧烷(D4)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、六甲基二硅氧烷(MM)为硅烷单体制备聚硅氧烷核乳液,再与丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝共聚,采用多步乳液聚合方法,合成了分布均匀且平均粒径为193.8 nm、40%固含量的聚硅氧烷-丙烯酸酯类共聚乳液。将乳液经破乳、熟化、抽滤、洗涤、烘干、粉碎后得到白色颗粒物聚硅氧烷-丙烯酸酯弹性体(PSi O-BA-MMA)。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、激光粒度分析仪、热重分析(TGA)、透射电镜(TEM)等测试方法对产物的结构和形态进行了表征。通过测试乳液聚合各阶段的固含量,得出了乳液聚合各阶段的单体转化率-时间曲线,并确定了各反应阶段的最佳反应时间,其中聚硅氧烷核乳液最佳反应时间为3 h,接枝BA、MMA的最佳反应时间各为2.5 h。通过考察乳化剂的用量、引发剂的用量以及不同硅丙单体投料比(质量比为3:7、4:6、5:5)对乳液粒径和乳液最终状态的影响,确定了乳化剂十二烷基苯磺酸(DBSA)的最佳用量为占体系中水的总量的1.4%,引发剂过硫酸钾(K2S2O8)的用量为单体总量的0.36%,硅丙单体的投料质量比为5:5。使用甲醇和丙酮作为萃取溶剂,对产物抽提后计算出其接枝率为79.8%,接枝效率为48.9%。将聚硅氧烷-丙烯酸酯弹性体应用于PC/ABS合金中,并对其力学性能和阻燃性能进行了测试,同时与甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)增韧剂进行了比较。考察了两种增韧剂对于PC/ABS合金力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,添加了5.0 wt%核壳结构聚硅氧烷-丙烯酸酯增韧剂与14.0wt%双酚A双(二苯基磷酸酯)低聚物(BDP)复配阻燃PC/ABS合金时,可明显提高阻燃PC/ABS合金的缺口冲击强度,并可达到UL 94 V-0@3.2mm阻燃等级,极限氧指数(LOI)上升至26.4%,缺口冲击强度也能明显提高(44.9 k J/m2)。综上所述,本实验中合成的聚硅氧烷-丙烯酸酯弹性体可以有效地提高PC/ABS合金的缺口抗冲击强度,特别在阻燃体系中,对阻燃性能的影响较小,是一种性能良好的增韧剂。