【摘 要】
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丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）是一种具有优异耐化学性能、机械性能和加工性能的热塑性工程塑料,在电子工业、汽车和仪器仪表等领域有着广泛的应用。但是ABS电导率低,其表面电阻率高达1014-1016Ω,使用时容易在表面产生静电荷的积累,严重时可能引发火灾和爆炸,这限制了ABS在对抗静电有较高要求领域的应用。因此,开发具有优异抗静电性能的ABS复合材料,对拓宽ABS的使用范围具有重要的意义。季铵
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丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）是一种具有优异耐化学性能、机械性能和加工性能的热塑性工程塑料,在电子工业、汽车和仪器仪表等领域有着广泛的应用。但是ABS电导率低,其表面电阻率高达1014-1016Ω,使用时容易在表面产生静电荷的积累,严重时可能引发火灾和爆炸,这限制了ABS在对抗静电有较高要求领域的应用。因此,开发具有优异抗静电性能的ABS复合材料,对拓宽ABS的使用范围具有重要的意义。季铵盐共聚物的分子链带有稳定的铵阳离子,能够增加聚合物的电荷密度,促进电荷的转移,抗静电效果十分明显。本文以提升抗静电性能为研究重点,以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）作为抗静电剂主体,并在聚合物分子链中引入苯乙烯（ST）组分,以提高抗静电剂与基体树脂的相容性。将甲基丙烯酸羟乙基酯（HEMA）作为亲水组分引入共聚物的分子链中,增强共聚物的吸湿性能。通过溶液共聚制备了PDSH抗静电剂,并与ABS树脂共混,制备了ABS/PDSH复合材料。研究结果表明,该型抗静电剂具有较好的热稳定性,热失重5%的温度在220℃以上,能够满足ABS复合材料的加工温度;吸湿性能较好在相对湿度为50%时吸湿率在5.1%-6.7%。SEM形貌表征结果显示,抗静电剂在复合材料表面均匀分布,在内部形成了连续的导电网络。加入抗静电剂后复合材料的表面电阻率呈现下降的趋势,在添加量达到20 wt%时复合材料的表面电阻率下降到10~9-1010Ω。为了进一步提升抗静电剂的吸湿性能和与基体树脂的相容性,向聚合物分子链中引入含有聚醚的甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯（MPEGA）。以DMC、ST和MPEGA为聚合单体,合成了一系列分子链带有季铵盐,苯环和聚醚的共聚物PDSM,并将其作为抗静电剂,通过与ABS树脂共混,制备ABS/PDSM复合材料。研究结果表明,MPEGA组分的引入进一步增强了抗静电剂的吸湿性能,在空气湿度为50%条件下,吸湿率可达7.1%-10.5%。SEM和EDS表征结果显示PDSM抗静电剂与ABS树脂具有较好的相容性,在基体树脂内部和表面均匀分布,形成连续的导电网络。加入抗静电剂后复合材料表面的亲水性得到提高,表面电阻率也呈现下降的趋势。在抗静电剂添加量为20 wt%时,复合材料的静态水接触角下降到58.1°-63.5°,表面电阻率下降到10~9-1010Ω,复合材料的表面电阻率在经过20次水洗后仍能保持在1010Ω,表现出永久抗静电性能。
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