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丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)是常用的工程塑料,因其具有超高的韧性、耐腐蚀性强等特性,在高性能电池封装材料上得到广泛应用。一方面,由于废旧电池封装材料在使用中不同程度受到金属铅的污染渗入,与常规废旧ABS(wABS)相比,其再生利用受到很大限制,故微量铅的脱除已成为必须要解决的重要课题。另一方面ABS塑料经过1.5-2年使用,wABS的相对分子质量和强度下降,需要进行增强、增韧改性的研究。论文主要工作如下:(1)本文探索研究了应用区熔熔炼法脱除电池包装wABS中微量重金属铅的方法。为了使研究工作可量化,首先探究了三种制备含微量铅的标准ABS样品,分别是硝酸铅溶液浸泡法,硬脂酸铅溶剂法和硬脂酸铅偶联剂法,研究表明硬脂酸铅偶联剂法制备的标准样条含铅量最均匀和最稳定,以此法制备的样条为本次实验的原始样条。采用水平区域熔炼法对含铅ABS标样进行了纯化,按L9(34)设计正交实验,探讨了区熔温度、速度和次数对含铅ABS塑料纯化工艺的影响。采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)、红外光谱法(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热法(DSC)对区域熔炼前后的ABS标样的铅含量、结构、热稳定性和断面形貌进行了表征。结果表明,含铅ABS塑料经水平区域熔炼提纯后,其结构、热稳定性和断面形貌基本不变。样条前、中段铅含量明显下降,而终止端铅含量明显增加,说明杂质铅逐渐向终止端迁移。温度260℃,速度1mm/s,循环次数40次时相对效果最好,耗能相对较低。(2)采用熔融共混技术将wABS中的羧基与端羟基聚丁二烯(HTPB)进行原位扩链,成功地实现了大分子链的愈合。通过转矩流变仪对共混过程实时粘度的跟踪,FTIR、毛细管流变仪、动态热机械仪(DMTA)、TG、SEM等对不同条件下扩链再生改性的wABS样品的结构和力学性能进行了研究。结果表明,HTPB与wABS发生了反应,即HTPB中的羟基与wABS中的羧基发生缩合反应。同时,与wABS相比,改性wABS的分子量、抗冲击强度、平衡转矩、热稳定性和损耗模量均有所提高。当HTPB含量为wABS的3.0 wt%时,缺口冲击强度达到15.42kJ/m2。此外,SEM图像证实,经过刻蚀后,改性后的wABS中PB相的剥落程度降低,两相的结合力增强。(3)为了提高废旧丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(wABS)的利用效率,研究了二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)改性wABS的流变性、耐热性、动态力学性能、断面形貌和力学性能。改性剂MDI加入量分别为0、0.3、0.6、0.9、1.2和1.5wt%,经共混改性分别制备出不同扩链剂添加量的wABS/MDI共混改性体系。流变学结果表明,改性剂MDI的引入,提高了改性样品的表观粘度。DMTA结果显示其储存模量和玻璃化温度(Tg)升高,这与流变学分析的结果一致,说明改性后的样品中wABS中断链得到修复,且只有一个Tg峰。TGA表明,添加MDI后,wABS的热稳定性得到了改善。扫描电镜(SEM)表明,改性后样品两相界面更模糊。随着MDI含量的不断增加,拉伸性能显著提高,6#比1#提高了9.8%,但冲击强度受到影响;这是由于MDI和wABS在熔融混合后发生的化学反应导致。图[24]表[11]参[79]