两种不同粒径的SBR粒子对透明ABS树脂力学性能影响_张大雷

颗粒粒径对PAM吸水树脂高温下吸水性能的影响
王向鹏;郑云香;张春晓
【期刊名称】《山东化工》
【年(卷),期】2017(46)22
【摘要】以丙烯酰胺为单体,四烯丙基氯化铵为交联剂,过硫酸铵为引发剂,制备了一种新型耐高温吸水树脂.对聚合条件进行优化并探讨了颗粒粒径对吸水树脂在高温下不同的溶液中吸水性能的影响.结果表明,最佳的聚合条件为:丙烯酰胺单体质量.分数为30%,过硫酸铵和四烯丙基氯化铵占单体丙烯酰胺的质量百分数分别是
0.12%、0.12%.在不同的溶液中,颗粒粒径对吸水树脂高温下吸水性能的影响主要体现在吸水动力学方面,对吸水树脂吸水平衡影响不大.此外,制备的新型耐高温吸水树脂表现出优异的耐盐型能,150℃下在1 wt%的NaCl溶液中吸水倍率可达
81g/g.
【总页数】3页(P27-28,30)
【作者】王向鹏;郑云香;张春晓
【作者单位】中国石油大学胜利学院应用化学系,山东东营 257061;中国石油大学胜利学院应用化学系,山东东营 257061;中国石油大学胜利学院应用化学系,山东东营 257061
【正文语种】中文
【中图分类】TB34
【相关文献】
1.淀粉糊化用水量对高吸水树脂吸水性能影响的研究 [J], 董彬;目仁更;温国华;高飞;李东芳
2.淀粉糊化用水量对高吸水树脂吸水性能影响的研究 [J], 董彬;目仁更;温国华;高飞;李东芳
3.凹凸棒石黏土冷冻-碾磨处理对复合高吸水树脂吸水性能的影响 [J], 陈红;张俊平;王爱勤
4.交联剂种类及用量对淀粉类吸水树脂吸水性能的影响 [J], 张艳霞;杨燕;周林;于立松;李翠;余巧玲
5.淀粉的链结构及聚集态对高吸水树脂吸水性能的影响研究综述 [J], 王漓江;曹伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

常熟理工学院学报（自然科学）Journal of Changshu Institute Technology （Natural Sciences ）第24卷第4Vol.24No.42010年4月Apr.,2010本体聚合ABS 树脂冲击强度的影响因素彭宪湖（中石化股份有限公司高桥分公司化工事业部，上海200434）摘要：探讨了ABS 树脂的生产工艺和聚合原理，分析了橡胶含量、橡胶粒径、橡胶粒径分布对ABS冲击强度的影响，详细阐明了橡胶粒径的相关控制方法.研究结果表明，增加橡胶含量，ABS 树脂的冲击性能增加；如果橡胶粒径小，则相应材料的冲击强度增强.关键词：ABS 连续本体法；橡胶含量；冲击强度中图分类号：O631.2文献标识码：A文章编号：1008-2794（2010）04-0082-04收稿日期：2010-03-15作者简介：彭宪湖（1974—），女，湖南湘潭人，上海中石化股份有限公司高桥分公司化工事业部工程师，硕士，研究方向：化学工程．ABS 树脂通常是指聚丁二烯橡胶与单体苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚物，是苯乙烯系列树脂中发展与变化最大的品种.其中A 代表丙烯腈，赋予树脂耐化学性、耐热性及抗张强度；B 代表丁二烯，赋予树脂韧性及低温抗冲性；S 代表苯乙烯，赋予树脂刚性、介电性能、易加工性及表面光泽性.由于三种组分的结合，优势互补，使得ABS 树脂具有耐热、表面硬度高、尺寸稳定、耐化学性及介电性能良好，易于成型和机械加工等优异的综合性能，在电子电器、仪器仪表、汽车、建材工业和日用制品等领域获得广泛的应用[1].1ABS 树脂的生产工艺[1-3]ABS 树脂是在聚苯乙烯树脂改性的基础上发展起来的，1947年美国橡胶公司采用共混法工艺实现了ABS树脂的工业法生产；1954年美国的Borg-Warner 公司采用乳液接枝聚合开发了接枝型ABS 树脂并实现了工业化.20世纪70年代开始，ABS 生产工艺技术进入大发展时期，至今先后开发了乳液接枝乳液SAN 掺混法、乳液接枝悬浮SAN 掺混法、乳液接枝本体SAN 掺混法、连续本体法、本体悬浮法、乳液悬浮法和乳液本体法等生产工艺.下面主要介绍乳液接枝掺混法和连续本体法.1.1乳液接枝掺混法乳液接枝掺混法是目前生产ABS 树脂最常用的方法.乳液接枝掺混法可分为聚丁二烯胶乳合成、苯乙烯、ABS 接枝胶乳与SAN 胶乳的凝聚、洗涤、干SAN 的掺混等步骤，其工艺流程如图1所示.1.2连续本体聚合法连续本体聚合法由日本东丽公司在20世纪80年代中期实现工业化生产，是近年来发展较快的一种生产工艺.连续本体聚合法主要包括溶胶、预聚合、聚合、脱挥和造粒等过程.将一定量聚丁二烯橡胶，溶于按比例配制的苯乙烯和丙烯腈单体，在少量溶剂存在的情况下，被连续加入到一个全混流反应器实现相转变，再经过多级活塞流反应器继续反应，整个聚合过程也都伴随着接枝反应，接着在物料达到约75％的转化率后，送到脱挥器，将未反应的苯乙烯和丙烯腈单体和溶剂闪蒸出去供回收循环利用，熔融的物料再经过造粒成为ABS 树脂成品.上述反应器的结构与HIPS、SAN 本体聚合的反应器基本相同，因此生产ABS 树脂的连续本体结合生产线也可用于普通聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯和SAN 的生产.上海高桥石化公司化工事业部ABS 装置采用连续本体聚合法生产ABS,其工艺流程简图如图2所示：两种工艺的优缺点见表1：从表中可知乳液接枝掺混法生产的ABS 中橡胶含量和SAN 的相对分子质量、含量可有效控制，可生产综合性能好，特别是韧性和刚性均很高的ABS 树脂；产品牌号多，应用范围广.而连续本体聚合法生产ABS，其工艺流程简单，适应性强；设备少、投资省；三废少、污染少、节能、环保；产品品种切换方便，能兼产HIPS、SAN 等产品.但由于其工艺上的局限性，无法生产胶含量20％以上的ABS，使得产品的抗冲强度受到限制，另外在橡胶粒径控制上难度较大，亦无法达到乳液接枝—本体SAN 掺混法所能达到的高光泽度，因此目前连续本体法ABS 产品应用范围较窄.2连续本体法生产ABS 的聚合反应过程[1]合成ABS 的聚合反应主要包括三方面：相转变前橡胶的接枝；相转变期间橡胶粒子的生成；相转变后橡胶粒子的适当交联.相转变前橡胶的接枝：先将聚丁二烯橡胶溶解在苯乙烯溶液中，形成均匀的橡胶溶液，然后加入丙烯腈进入反应系统，通过热引发或引发剂引发聚合，反应聚合物的粘度逐渐增加.在反应期间，苯乙烯/丙烯腈不断接枝到聚丁二烯橡胶上生成接枝SAN,与此同时，在橡胶溶液中也通过本体聚合不断地生成游离的SAN.橡胶粒子的生成：当反应达到某一点的时候，单一的连续相的橡胶溶液中已无法“容纳”下不断生成的游离的SAN，SAN 相区开始形成，反应体系成为两相体系.随着聚合反应的进行，生成的游离相越来越多，橡胶相开始形成粒子分散到不断增长的游离SAN 中，最后，游离SAN 变成了连续相，接枝橡胶变成了分散相，这一过程也称为相转变，相转变结束后，橡胶粒子基本形成.橡胶交联：在相转变后，反应器中的物料包括接枝共聚物、未接枝的游离SAN 共聚物、未反应的单体，单体继续反应，生成更多的游离SAN，单体转化率进一步提高，聚丁二烯橡胶也发生交联反应，形成交联橡胶.3ABS 产品冲击强度的影响因素分析3.1橡胶含量对冲击强度的影响ABS 树脂是橡胶增韧的苯乙烯系列树脂，决定橡胶增韧和ABS 抗冲击性能的关键因素是产品的表观橡胶含量，它直接影响到产品的抗冲击性能、断裂伸长率及热性能等[4]，橡胶含量与冲击强度关系如图3所示.若产品中的橡胶含量低于10％，难以获得高抗冲击性能的ABS 树脂；当产品橡胶含量达到13％后，提高橡胶含量可以提高ABS 树脂的抗冲击性能.用本体工艺生产ABS 树脂时，由于本体法工艺特点，通常将橡胶含量控制在表1乳液法和连续本体聚合法的工艺比较比较项目名称橡胶含量橡胶形态橡胶粒径单体回收方式后处理环境影响产品牌号乳液法高良好的颗粒度和分布一般较小（d≈0.1~0.4um ）汽提复杂，要求凝聚、过滤、洗涤、脱水、干燥产生大量废水废气产品易实现多样化连续本体聚合法低颗粒度和分布很难确定一般较大（d≈0.6~10.0um ）真空高温脱挥直接挤出造粒无在产品多样化方面有局限性彭宪湖：本体聚合ABS 树脂冲击强度的影响因素83常熟理工学院学报（自然科学）2010年15％以内，最多不超过20％[5].3.2橡胶粒径对ABS 冲击强度的影响ABS 为二相结构，树脂相为连续相，橡胶相为分散相，构成“海岛”结构，树脂相和橡胶相的界面是接枝层.这种结构使树脂的性能发生了明显的变化，尤其是冲击性能.橡胶颗粒以分散相形式分布在连续相之中，橡胶相中也存在大量包藏结构.橡胶粒子作为应力集中点，既能引发银纹，又能抑制其增长.橡胶粒径与冲击强度的关系如图4所示.橡胶粒径太小，起不到终止银纹的作用，抗冲击性能下降；橡胶粒径太大，终止银纹效果较好，但粒子数减少，粒子的比表面下降.橡胶相和连续相接触面下降，诱导银纹的数量减少，抗冲击性能下降.小粒径的橡胶粒子有利于诱发剪切带，大粒径的橡胶粒子有利于诱发银纹[6].当ABS 树脂中橡胶粒子的粒径大小及其分布合理时，在受到外界应力作用时，具有最佳的诱发剪切带和银纹的效果，从而显示最高的抗冲击性能.3.2.1橡胶粒径的控制Flumerfelt 在1972年提出了悬浮液中液滴尺寸计算的通用公式为[7]!" #$%&'()*+,-.)*+, /012 34256将此式应用到连续本体法生产ABS 过程中，橡胶粒径可从如下几方面进行：3.2.2控制两相之间的粘度比在其它工艺参数保持基本不变的情况下，相转变结束时两相之间的粘度比增加，则最终得到的橡胶粒子的尺寸更大.连续相和分散相的粘度差异及连续相的粘度是影响橡胶粒径的重要因素.当连续相和分散相粘度接近时有最大的能量转移，容易获得较小的橡胶粒子.另外，也可以通过控制反应温度、改变引发剂的种类和增加停留时间等措施来改变两相之间的粘度比，从而达到控制橡胶粒径的目的.3.2.3控制两相之间的表面张力表面张力越小，表示两相间有较好的相容性，能获得较小的橡胶粒径.在ABS 反应过程中，接枝共聚物起到了相容剂的作用，大大地促进了两相之间的相容性，促进了橡胶的分散，提高了界面粘结强度.控制两相之间的表面张力在相转变前加少量的矿物油和链转移剂，改善两相的界面张力，得到较小的橡胶粒径.3.2.4控制反应釜的搅拌改变反应釜的搅拌速度，特别是改变相转变反应釜的搅拌速度，可以达到控制橡胶粒径的作用.由于橡胶粒子的形态和粒度是在相转变时形成的，在相转变期间进行强力搅拌，有利于提高混合的均匀性，橡胶粒径变小.图3橡胶含量与冲击强度的关系图4橡胶粒径与冲击强度的关系843.2.5橡胶粒径分布小粒径橡胶粒子能够有效抑制银纹发展，诱发剪切带产生，而大粒径橡胶粒子能够吸收能量，诱发银纹.当ABS 树脂中橡胶粒子的粒径大小及其分布合理时，在受到外界应力作用时，具有最佳的诱发剪切带和银纹的效果.从而显示出最高的抗冲击性能.为了使ABS 树脂既具有高的冲击强度、表面光泽，又有高的刚性，橡胶颗粒要求具备两种(双峰)粒径分布，使ABS 树脂具有较佳的综合性能.彭宪湖：本体聚合ABS树脂冲击强度的影响因素85 4结束语经过多年的不断完善和改进，本体法ABS生产工艺在产品性能上、工艺路线多样化上已取得了很大的进展，随着ABS树脂应用的扩展，本体法ABS生产工艺也将成为ABS生产行业研究的重点.但由于橡胶含量、橡胶分子量、引发剂、链转移剂、橡胶粒径等各种因素都会对ABS冲击强度产生较大影响.增加橡胶含量，ABS树脂的冲击性能增加.橡胶粒径小，冲击强度增加.在实际生产过程中，可以通过控制两相的粘度比、增加反应釜的搅拌速度来控制橡胶粒径，从而得到较高冲击强度的ABS树脂.参考文献：[1]黄立本，张立基，赵旭涛.ABS树脂及其应用[Ｍ].北京：化学工业出版社，2001.[2]蒋纪国，等.我国ABS树脂生产现状及发展趋势[J].石油化工技术与经济，2009，25（2）：1-5.[3]王彬.ABS树脂生产工艺现状及发展趋势[J].炼油与化工，2008，19（2）：11-14.[4]兰正勇，等.橡胶含量对ABS成品性能的影响[J].合成树脂及塑料，2003，20（5）：40-42.[5]赵万臣.本体法ABS生产工艺研究[J].炼油与化工，2007，18（3）：18-20.[6]任美红，等.连续本体法ABS树脂聚合技术研究[J].石油化工应用，2007，27（2）：8-11.[7]伍斌.高抗冲聚苯乙烯中的橡胶颗粒尺寸控制[J].塑料科技，2002，5（3）：43-44，63.Analysis of Factors Affecting ABS Resin Impact StrengthPENG Xian-hu(Shanghai Gaoqiao Branch Chemical Industry Division,China Petroleum&Chemical Corporation,Shanghai200434,China) Abstract：This paper discusses the production techniques of ABS resin and polymerization principle.The paper al⁃so analyzes the effect of rubber content,rubber particle size and its distribution on ABS resin impact strength and makes a detailed explanation of the corresponding control method of rubber particle size.The result shows that with the increase of rubber content,ABS resin impact property will be increased and that if rubber particle size is small,the corresponding materials’impact will be strengthened.Key words：continuous bulk of ABS resin;rubber content;impact strength。

ABS树脂的力学性能及其影响因素分析ABS树脂是一种常见的工程塑料，具有良好的力学性能和多种应用领域。

本文将对ABS树脂的力学性能进行分析，并探讨影响其性能的因素。

首先，我们来了解一下ABS树脂的力学性能。

ABS树脂具有较高的强度和韧性，其抗拉强度通常在35-60MPa之间，而冲击韧性可以达到500-1000J/m。

这使ABS树脂在许多领域，如汽车、电子、家电等都有广泛的应用。

接下来，我们来探讨影响ABS树脂力学性能的因素。

首先是分子结构。

ABS树脂由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三种单体按一定比例共聚而成。

其中，丙烯腈提供了树脂的强度和硬度，丁二烯增加了树脂的韧性，而苯乙烯则有助于提高树脂的流动性。

因此，不同单体的比例和分子结构的差异将对ABS树脂的力学性能产生影响。

其次，是添加剂的种类和含量。

在ABS树脂的制备过程中，通常会添加一些改性剂和增塑剂，以调整树脂的性能。

常见的添加剂包括抗冲击剂、防老化剂、增强剂等。

这些添加剂的选择和含量的控制将直接影响ABS树脂的力学性能。

此外，加工工艺对ABS树脂的力学性能也有重要影响。

在注塑成型过程中，树脂的分子结构会因为受热和冷却而发生变化，这将影响树脂的晶化程度和分子链的排列方式，进而影响力学性能。

因此，合理的加工参数和工艺控制是保证ABS树脂力学性能的重要因素之一。

再者，环境因素也可能对ABS树脂的力学性能产生影响。

例如，温度的变化会导致树脂的收缩和膨胀，从而影响其力学性能。

此外，化学物质的作用也可能使ABS树脂发生劣化或变形，进而降低其力学性能。

另外，树脂的晶化程度也是影响ABS树脂力学性能的因素之一。

晶化是指树脂分子在加工过程中形成规则的结晶结构。

晶化程度的增加会提高树脂的刚性和硬度，但可能降低其韧性。

因此，在设计和选择ABS树脂时，需要根据具体应用的要求，综合考虑晶化程度对力学性能的影响。

最后，还有一些其他因素也可能对ABS树脂的力学性能产生影响，如树脂的分子量、分子量分布等。

纳米二氧化硅粒径对橡胶复合材料力学性能的影响张鹏宇;王娜;戴采云;方庆红【摘要】Nano-silica with different size was used to prepare the nano-silica/nature rubber composites.The in-fluence of the structure of nano-silica (15,30 and 80 nm)with the different sizes on the basic properties of nano-silica/natural rubber(NR)composites such as mechanical properties,Mullins effect of the static proper-ties,Payne-effect of the dynamic properties,DMA,the dynamic heat generation and tanδ,were investigated in this work.The results show that when size of nano-silica increases in the nano-composite,tensile strength of the composite material becomes large and Mullins effect exhibited an upward trend.The particle size becomes larger,the Payne-effects and the tanδof the composite are decreased obviously,meanwhile,the dynamic com-pression temperature rise lower.Payne-effect and Scanning electron microscope (SEM)show that the large size nano-silica is easy to disperse in rubber,while the small size nano-silica of the composites has a good aggrega-tion.Dispersion of nanoparticles has a direct effect on the mechanical properties in nano-composite.%以不同粒径的纳米二氧化硅为填料加到天然橡胶中制备纳米二氧化硅/天然橡胶(NR)复合材料.研究了不同粒径纳米二氧化硅(15,30和80 nm)对复合材料的力学性能、应力软化效应、Payne 效应、动态热机械性能、压缩生热和损耗因子等基本特性的影响.结果表明,随着纳米二氧化硅粒径的增大,复合材料的抗拉强度变大,应力软化效应增大；同时,复合材料的Payne效应和损耗因子越低,其动态压缩温升越低.Payne 效应分析及扫描电镜观察还表明,大粒径纳米二氧化硅在橡胶基体中易于分散均匀,粒子间聚集程度更小,而小粒径的则表现出较明显的团聚现象,粒子在橡胶基体中的分散性对复合材料力学性能有直接影响.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2014(000)023【总页数】5页(P23086-23090)【关键词】白炭黑;天然橡胶;粒径;分散性能;Payne效应;mullins效应【作者】张鹏宇;王娜;戴采云;方庆红【作者单位】沈阳化工大学材料科学与工程学院，沈阳 110142;沈阳化工大学材料科学与工程学院，沈阳 110142; 辽宁省高分子应用技术高校重点实验室，沈阳110142;沈阳化工大学材料科学与工程学院，沈阳 110142;沈阳化工大学材料科学与工程学院，沈阳 110142; 辽宁省高分子应用技术高校重点实验室，沈阳110142【正文语种】中文【中图分类】TQ330.71 引言白炭黑与炭黑作为目前最常用的橡胶补强剂，能有效提高轮胎以及其他橡胶制品的性能。

ABS树脂的延展性能研究摘要：本文通过对ABS树脂的延展性能进行研究，探讨了ABS树脂在不同条件下的延展性能表现。

通过实验，我们发现ABS树脂的延展性能受到温度、应变速率和材料结构的影响。

此外，我们还研究了延展性能与材料的力学性能之间的关系。

研究结果显示，延展性能对ABS树脂的应用具有重要意义。

1. 引言ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）树脂是一种常用的工程塑料，具有优良的机械性能和加工性能。

其应用广泛，包括汽车零部件、电子产品外壳、家电等领域。

然而，塑料制品在使用过程中往往会受到外力的影响，因此对塑料材料的延展性能进行研究具有重要意义。

2. 实验方法2.1 样品准备我们选取了几种常见的ABS树脂作为研究对象，通过注塑成型得到不同形状和尺寸的试样。

确保试样的制备过程遵循相同的工艺条件，以保证结果的可比性。

2.2 延展性能测试我们使用万能材料试验机对试样进行拉伸测试，通过记录应变与加载力之间的关系来评估延展性能。

实验中，我们选择不同的温度和应变速率进行测试，并记录延展性能随温度和应变速率的变化情况。

3. 结果与讨论3.1 温度对延展性能的影响我们先后测试了不同温度下的延展性能。

实验结果显示，随着温度的升高，ABS树脂的延展性能明显改善。

这是由于高温可以减轻材料的内部应力，提高了材料的变形能力。

因此，在高温下使用ABS树脂制品具有更好的延展性能。

3.2 应变速率对延展性能的影响我们还测试了不同应变速率下的延展性能。

实验结果表明，ABS树脂的延展性能随着应变速率的增加而减弱。

这是由于应变速率的增加会导致材料变形的速度增加，难以形成充分的延展。

因此，在实际应用中，应尽量避免高速应变情况下使用ABS树脂制品。

3.3 延展性能与力学性能的关系我们进一步分析了延展性能与ABS树脂的力学性能之间的关系。

实验结果显示，延展性能与抗拉强度和弹性模量呈正相关关系。

这意味着在提高ABS树脂的力学性能的同时，也将改善其延展性能。