PC/ABS合金专用改性ABS的研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2025.10.007

中国塑料 ›› 2025, Vol. 39 ›› Issue (10): 33-38.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.10.007

PC/ABS合金专用改性ABS的研究

李鑫宇¹, 陆书来², 王立伟², 许超¹, 牛经鹏³, 马晓坤¹()

^1.吉林化工学院，吉林吉林 132000
^2.吉林石化ABS树脂研发中心，吉林吉林 132000
^3.中车长春轨道客车股份有限公司，长春 130000

收稿日期:2024-11-07 出版日期:2025-10-26 发布日期:2025-10-21
通讯作者: 马晓坤（1980-），女，副教授，博士，主要从事表面改性及复合材料制备方面的研究，mxk⁃xshx@163.com
E-mail:xshx@163.com

Study on ABS specially used for modification of PC/ABS alloys

LI Xinyu¹, LU Shulai², WANG Liwei², XU Chao¹, NIU Jingpeng³, MA Xiaokun¹()

^1.Jilin Institute of Chemical Technology，Jilin 132000，China
^2.Jilin Petrochemical ABS Resin R&D Center，Jilin 132000，China
^3.CRRC Changchun Railway Coach Co，Ltd，Changchun 130000，China

Received:2024-11-07 Online:2025-10-26 Published:2025-10-21
Contact: MA Xiaokun E-mail:xshx@163.com

摘要/Abstract

摘要：

在传统的丙烯腈⁃丁二烯⁃苯乙烯共聚物（ABS）乳液接枝聚合中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA），制得了改性ABS，然后与聚碳酸酯（PC）共混挤出，制得了PC/改性ABS复合材料。结果表明，GMA中的环氧基团能与PC的端羟基和端羧基反应，从而提升合金的相容性，且加入10 g GMA制备的改性ABS制作的PC/ABS合金综合性能最好，冲击强度由47 kJ/m²提升到55.5 kJ/m²，PC/ABS的断裂伸长率由48 %提升到70 %。

关键词: 聚碳酸酯, 丙烯腈?丁二烯?苯乙烯共聚物, 甲基丙烯酸缩水甘油酯, 环氧基团功能化, 力学性能

Abstract:

To enhance the compatibility of polycarbonate （PC）/acrylonitrile⁃butadiene⁃styrene （ABS） blends， a modified ABS was synthesized via emulsion grafting polymerization with glycidyl methacrylate （GMA）. This GMA⁃modified ABS was subsequently melt⁃blended with PC. The epoxy groups of GMA were found to react effectively with the terminal hydroxyl and carboxyl groups of the PC chains， serving as a compatibilizer at the polymer interface. This reaction significantly improved the miscibility between the two phases. The optimal mechanical properties were achieved with a GMA loading of 10 g， resulting in a PC/ABS alloy with notch impact strength of 55.5 kJ/m² and elongation at break of 70 %. These values represent an 18 % increase in impact strength and a 46 % improvement in ductility over the uncompatibilized control blend. This work demonstrates an effective reactive compatibilization strategy for developing high⁃performance PC/ABS alloys.

Key words: polycarbonate, acrylonitrile?butadiene?styrene copolymer, glycidyl methacrylate, functionalization of epoxy groups, mechanical property

中图分类号:

TQ325.2

李鑫宇, 陆书来, 王立伟, 许超, 牛经鹏, 马晓坤. PC/ABS合金专用改性ABS的研究[J]. 中国塑料, 2025, 39(10): 33-38.

LI Xinyu, LU Shulai, WANG Liwei, XU Chao, NIU Jingpeng, MA Xiaokun. Study on ABS specially used for modification of PC/ABS alloys[J]. China Plastics, 2025, 39(10): 33-38.

图/表 12

原料种类	乳液聚合初始反应加入量/g	乳液聚合增量反应加入量/g	乳液聚合熟化反应加入量/g
St	72.144	216.533	-
AN	28.084	84.152	-
水	603.4	-	11.18
M胶乳	879.37	-	-
T胶乳	229.4	-	-
葡萄糖溶液	5.247	-	2.679
硫酸亚铁溶液	20.1	-	10.9539
NaOH溶液	13.7	-	-
TDDM	1.32	1.1	-
CHP	0.875	2.174	0.88

表1 ABS乳液聚合成分及用量

Tab.1 ABS emulsion polymerization composition and dosage

溶液类型	焦磷酸钠含量	硫酸亚铁含量	水含量	葡萄糖含量
硫酸亚铁溶液	5	0.25	165.75	—
葡萄糖溶液	—	—	13	7

表2 ABS乳液聚合中配比溶液成分及用量 (g)

Tab.2 Composition and dosage of the proportioned solution in ABS emulsion polymerization

图1 GMA在乳液聚合不同阶段加入的反应机理图

Fig.1 Diagram of the reaction mechanism of GMA added at different stages of emulsion polymerization

图2 GMA与苯乙烯和丙烯腈反应方程式

Fig.2 GMA reacts with styrene and acrylonitrile

图3 ABS、改性ABS'和GMA'的FTIR谱图

Fig.3 FTIR of ABS， modified ABS' and GMA'

图4 不同量GMA对固含量、pH的影响图

Fig.4 Effect of different amounts of GMA on solid content and pH

图5 不同含量GMA对粒度的影响

Fig.5 The effect of different amounts of GMA on particle size

图6 GMA含量对ABS和PC/ABS冲击强度的影响

Fig.6 Effect of different amounts of GMA on the impact strength of ABS and PC/ABS

图7 不同量GMA对ABS和PC/ABS断裂伸长率的影响

Fig.7 Effect of different amounts of GMA on elongation at break of ABS and PC/ABS

图8 GMA增容PC/ABS合金机理

Fig.8 Mechanism of GMA capacitation PC/ABS alloy

图9 不同GMA含量的PC/ABS合金的微观形貌图

Fig.9 Microscopic morphology of PC/ABS alloy with different amounts of GMA

图10 GMA与PC/ABS的交联反应方程

Fig.10 Cross⁃linking reaction equation between GMA and PC/ABS

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