耐热型ABS树脂的合成及热性能研究

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ABS树脂(苯乙烯,丁二烯,丙烯腈三元共聚物)是较早工业化并得到广泛应用的工程塑料之一,它具有良好的刚性、硬度、加工流动性和韧性,是一种综合性能优良的工程塑料。因而,在电子电器、仪器仪表、汽车、建材工业和日用制品等方面具有广泛应用。随着科学技术的发展,很多应用场所如汽车仪表综合罩、电热水器元件、发热家电外壳等对ABS的耐热性要求越来越高。由于ABS树脂分子本身的结构和组成特点,在高于373K的情况下,ABS难于保持其刚性和硬度,这使得它的应用受到一定程度的限制。N-苯基马来酰亚胺(N-PMI)是一种耐热聚合单体,作为一种共聚单体能提高树脂的耐热性,是一种具有1,2-二取代乙烯基结构的五元环状单体,将其嵌入高分子链中可以增加链的内环阻力,从而提高聚合物的耐热性,广泛应用于对聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等高分子材料的耐热改性。 本论文用一步法分别合成了N-苯基马来酰亚胺(N-PMI),N-对甲苯基马来酰亚胺(N-PTMI),N-对氯苯基马来酰亚胺(N-CLPMI)这三种单体,且它们的颜色由N-PMI的淡黄色变为N-CLPMI的深黄色。 本文采用乳液聚合法分别以N-苯基马来酰亚胺(N-PMI),N-对甲苯基马来酰亚胺(N-PTMI),N-对氯苯基马来酰亚胺(N-CLPMI)三种单体改性ABS树脂。从Tg实验数据可知三种单体的加入都能明显的提高了ABS树脂的玻璃化转变温度,其中引入N-PTMI,N-CLPMI两种改性单体比引入N-PMI改性单体所得聚合物的耐热性更好,当改性单体含量相同时其玻璃化转变温度比引入N-PMI平均高出约2~3℃。 从Td数据可知,N-PMI,N-PTMI,N-CLPMI的加入都能很好提高ABS树脂的热分解温度,且加入N-PTMI,N-CLPMI后的聚合物的Td比加入N-PMI的高,说明N-PTMI,N-CLPMI的耐热改性效果更好。 当聚合物中分别固定N-PMI,N-PTMI,N-CLPMI这三种不同改性单体的含量时改变丁苯胶乳的含量,随着丁苯胶乳含量的增加,产物的热分解温度均有增加的趋势,且都当丁苯胶乳含量超过45%以后,材料表现出明显的橡胶态。 聚合物中分别固定N-PMI,N-PTMI,N-CLPMI三种不同改性单体的含量时改变丙烯腈的含量,随着丙烯腈含量的增加,其热分解温度增加,当AN含量为30%时,其Td50温度分别达到419℃,424℃,427℃。
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