理论教育 探究ABS和PMMA共混改性问题

探究ABS和PMMA共混改性问题

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:ABS与PMMA共混改性,可以保留ABS良好的加工性能和一定的韧性,同时还兼具PMMA优异的耐候性、表面硬度、光泽度等优点。ABS中引入PMMA可以提高共混物的拉伸强度和硬度。ABS/PMMA的拉伸强度随PMMA质量分数的增加而平稳增加,当PMMA质量分数从0增加到40%时,拉伸强度从35MPa提高到43MPa。

探究ABS和PMMA共混改性问题

共混物最终的性能受各组分的性能和配比、共混物的形态、界面结合情况以及外界作用等多方面的影响,其中组分的性能和配比是影响共混物性能的关键。ABS与PMMA的相容性主要取决于乙烯-丙烯腈共聚物SAN与PMMA的相容性,而与ABS中的PB关系不大[246]。ABS中的丙烯腈AN含量及相对分子质量、PMMA的相对分子质量对于ABS/PMMA合金的形态、力学性能和流动性能都有一定影响[247-249]。ABS树脂含有侧苯基、氰基和不饱和双键,它与许多聚合物均有较好的相容性,为ABS与其他聚合物的共混改性创造了有利条件,同时PMMA具有极性侧甲基和酯基,与ABS的相容性较好。ABS与PMMA共混改性,可以保留ABS良好的加工性能和一定的韧性,同时还兼具PMMA优异的耐候性、表面硬度、光泽度等优点。

ABS中引入PMMA可以提高共混物的拉伸强度和硬度。图10-2所示为PMMA质量分数与ABS/PMMA合金的拉伸强度和缺口冲击强度之间的关系曲线[250],ABS为盘锦乙烯工艺公司的CH510,PMMA为中国台湾奇美实业股份有限公司的CM207。ABS/PMMA的拉伸强度随PMMA质量分数的增加而平稳增加,当PMMA质量分数从0增加到40%时,拉伸强度从35MPa提高到43MPa。而合金的冲击强度随着PMMA质量分数的增加则逐渐减小,这主要是因为PMMA为丙烯酸类树脂,分子链上的侧甲基增加了空间位阻,同时—CH3与—COOCH3的不对称性使分子链的柔顺性降低,与ABS混合后影响了ABS的韧性。因此,合金的冲击强度明显降低,当PMMA质量分数大于20%时,材料的冲击强度大幅度降低,如图10-2所示。合金的拉伸模量随着PMMA质量分数的增加而增加,与拉伸强度的变化趋势一致;ABS/PMMA合金的断裂伸长率与PMMA质量分数成反比,这说明材料的韧性随PMMA质量分数的增加而逐步降低,如图10-3所示。

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图10-2 PMMA质量分数与ABS/PMMA合金拉伸强度和缺口冲击强度的影响(www.daowen.com)

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图10-3 PMMA质量分数对ABS/PMMA合金拉伸弹性模量和断裂伸长率的影响

合金的洛氏硬度随着PMMA质量分数的增加而增加,纯ABS的洛氏硬度为108HRR,当PMMA质量分数为40%时,合金硬度达到115HRR。合金硬度的提高使其在电子电器外壳上的使用更加广泛,该ABS的改性产品更加适合快速热循环注塑工艺。总体而言,在PMMA质量分数低于20%的情况下,材料的拉伸强度和硬度都得到了提高,冲击韧性也没有大幅度降低。此外,PMMA是透光性最好的塑料之一,堪与光学玻璃媲美,用于对强度有一定要求的透明结构件,与ABS共混,可提高合金的透明度,ABS/PMMA合金经着色后可以获得色泽鲜艳的塑料材料,有利于提高塑件的外观质量,符合快速热循环注塑工艺对材料的要求。

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