橡胶增韧和PIF加工对ABS材料力学性能影响
2018-07-13王世伟张森肖双明郭静李昱波
王世伟 张森* 肖双明 郭静 李昱波
(1.大连工业大学纺织与材料工程学院,辽宁 大连,116034;2.中车唐山机车车辆有限公司,河北 唐山,063000)
ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,是一种强度高、易于加工成型的热塑型高分子材料。如今随着社会发展,ABS的韧性已经逐渐不能满足社会的需求,因此增韧ABS树脂尤为重要。
近年来压力诱导流动加工成型(PIF)方法一直是研究热门之一[1]。朱姝[2]通过PIF使半结晶高分子中的球晶转变为具有取向的盘状,最终形成多级有序的层状微观结构,从而达到同时提高其韧性、强度和刚性的目的。张建军[3]利用PIF制备得到ABS树脂和改性纳米碳酸钙(CaCO3)的复合材料。系统地研究了材料力学性能与其微结构演变的关系,定性地解释了改性纳米CaCO3在复合材料中起到的增韧作用。
下面通过熔融共混方法制备了含聚丁二烯(PB)的ABS复合材料,并通过PIF加工改变了ABS复合材料中橡胶相PB的微观形态,实现了ABS复合材料的强韧一体化。系统地研究了PIF加工方法对ABS复合材料力学性能的影响。
1 试验部分
1.1 主要原料与样品的制备
苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)树脂,D-178,其中含有质量分数为25%的丙烯腈和75%的苯乙烯,镇江国亨化学有限公司;PB,5301,重均相对分子质量为8.1×104,台湾奇美有限公司。
首先在SAN基体中共混加入不同含量的PB,通过熔融挤出方法制备得到ABS复合材料并造粒。然后将干燥好的ABS复合材料在200 ℃下熔融,并以10 MPa压力注射到温度为50 °C的模具(80 mm×10 mm×15 mm)中。为了方便PIF加工成型,需要将得到的样品切成矩形样条(40 mm×10 mm×15 mm)。……
