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弹性体 2007年第2期17卷 37-41页

作者：沈勇王炼石张安强华南理工大学材料科学与工程学院广东广州510640

以乳液聚丙烯酸丁酯(pba)为主链,苯乙烯(St)和丙烯腈(An)为接枝单体,通过乳液接枝共聚合成了pba-g-san接枝共聚物,用SEM、FTIR和DSC对其进行了表征。以pba-g-san与san树脂共混制备ASA,用DSC和SEM分别对ASA及其冲击断面进行了分析。结果... 详细信息

以乳液聚丙烯酸丁酯(pba)为主链,苯乙烯(St)和丙烯腈(An)为接枝单体,通过乳液接枝共聚合成了pba-g-san接枝共聚物,用SEM、FTIR和DSC对其进行了表征。以pba-g-san与san树脂共混制备ASA,用DSC和SEM分别对ASA及其冲击断面进行了分析。结果表明,pba-g-san以平均粒径为85nm的微粒连接成珠链状的形态存在,具有高接枝率,pba相与san相部分相容;pba-g-san在san树脂中有良好的分散性,ASA存在Tg为10℃左右的界面相,使pba相与san相结合紧密;当pba质量分数为25%时,ASA的冲击断面呈“须根”结构,证实其增韧机理为剪切屈服机理。上述结构赋予ASA以高抗冲性能,其缺口冲击强度最高可达33 kJ/m2。

关键词： pba-g-san san树脂缺口冲击强度增韧机理

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大粒径聚丙烯酸丁酯乳液的构筑策略及在核壳弹性粒子制备中的应用

大粒径聚丙烯酸丁酯乳液的构筑策略及在核壳弹性粒子制备中的应用

引用

作者：刘孟恩长春工业大学

学位级别：硕士

乳液聚合作为四大聚合方法之一,在聚合物工业生产中占有着极其重要的地位。聚丙烯酸酯乳液凭借优良的耐候性、耐水性以及成膜性等特性广泛地应用于涂料、胶粘剂、增稠剂等领域,其也常被用作塑料增韧的冲击改性剂,如苯乙烯-丙烯腈-丙烯... 详细信息

乳液聚合作为四大聚合方法之一,在聚合物工业生产中占有着极其重要的地位。聚丙烯酸酯乳液凭借优良的耐候性、耐水性以及成膜性等特性广泛地应用于涂料、胶粘剂、增稠剂等领域,其也常被用作塑料增韧的冲击改性剂,如苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯（ASA）树脂。大粒径聚丙烯酸丁酯（pba）胶乳是制备ASA树脂的基础胶乳,而常规乳液聚合方法得到的胶乳粒径只能达到150 nm左右,难以满足产品性能设计要求。本论文考察了一步法乳液聚合中电解质用量、乳化剂用量、交联剂种类、单体水比以及共聚单体的加入对制备聚丙烯酸丁酯（pba）胶乳粒子粒径、粒径分布以及稳定性的影响,实验成功制备了大粒径（399 nm）、单分散（PDI:0.045pba胶乳,能够满足ASA树脂的性能要求;并在该大粒径pba胶乳的基础上调节pba-g-san制备过程中的丙烯腈含量、链转移剂（TDDM）用量以及接枝单体预乳液进料时间对ASA树脂力学性能的影响,以进一步提升ASA树脂的力学性能。本实验研究结果如下:1、固定交联剂的用量为2.0 wt%,发现使用交联剂马来酸二烯丙酯（DAM）的pba交联程度较低,双键残余量较高,且胶乳的稳定性良好。2、乳化剂用量、电解质用量以及单体水比共同影响聚丙烯酸丁酯胶乳粒子的粒径、粒径分布及稳定性。本实验通过调节各组分的用量发现,在适当范围内减少SDS的用量、增加KCO的用量以及单体水的比例,可以显著地促进小粒径pba胶乳粒子聚并成大粒径pba胶乳粒子;而且该胶乳粒子分布较窄,稳定性良好。共聚单体丙烯酸异辛酯（2-EHA）的加入会使胶乳的粒径减小,粒径分布变窄。3、pba-g-san接枝共聚物的san壳层中AN的含量为21%时,其凭借优异的界面粘附力以及大小橡胶粒子的协同增韧,使ASA树脂获得优异的抗冲击性能,冲击强度可达27.75 kJ/m。4、接枝过程中链转移剂（TDDM）的加入会显著降低pba-g-san的接枝率以及冲击性能,但会明显提升ASA树脂的加工性能。TDDM的用量为0.05%时,ASA树脂的熔体流动性熔融指数（g/10min）从11.25升至12.26,增大1.01,提升9%;同时冲击强度从27.75 k J/m降至16.86 k J/m,降低10.89 k J/m,降低了39%。5、接枝单体预乳液的进料时间能够明显影响pba-g-san的接枝率,随着进料时间的延长,ASA树脂的冲击强度呈先上升后下降的趋势;进料时间为3.5 h时,能够获得力学性能优异的ASA树脂,冲击强度可达25.90 kJ/m。

关键词：聚丙烯酸酯乳液 pba-g-san 力学性能界面粘附力熔融指数

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