ABS接枝粉料结构及抗氧剂用量对ABS树脂性能的影响

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2024.05.016

中国塑料 ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (5): 88-93.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2024.05.016

ABS接枝粉料结构及抗氧剂用量对ABS树脂性能的影响

宋子睿, 刘伯军(), 张明耀

长春工业大学化学工程学院，长春 130012

收稿日期:2023-09-19 出版日期:2024-05-26 发布日期:2024-05-20
通讯作者: 刘伯军（1988—），男，副教授，从事ABS、ASA树脂合成及改性研究，6020140006@ccut.edu.cn
E-mail:6020140006@ccut.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(U21A2088);吉林省科技发展计划项目(20230201129GX)

Effects of structure of ABS powder and antioxidant dosage on properties of ABS resin

SONG Zirui, LIU Baijun(), ZHANG Mingyao

School of Chemical Engineering，Changchun University of Technology，Changchun 130012，China

Received:2023-09-19 Online:2024-05-26 Published:2024-05-20
Contact: LIU Baijun E-mail:6020140006@ccut.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

采用乳液接枝聚合技术，制备了核壳比为60/40、70/30且接枝过程中引发剂用量不同的ABS接枝共聚物胶乳，系统研究了丙烯腈⁃丁二烯⁃苯乙烯塑料（ABS）壳层厚度及水性抗氧剂用量对ABS接枝共聚物热氧老化性能的影响，同时通过熔融共混技术生产ABS树脂，测试了水性抗氧剂加入量和ABS壳层厚度对ABS树脂力学性能和表观性能的影响。研究表明：ABS壳层越薄，其ABS接枝共聚物的热氧老化性能越差。ABS壳层厚度对树脂冲击强度和表观性能均有影响。本研究使用的水性抗氧剂加入量在胶乳总重的1 %（质量分数，下同）以下时，水性抗氧剂加入量越高，ABS接枝共聚物的氧化诱导期和氧化诱导温度越高。抗氧剂加入量在0.75 %时，抗热氧老化能力达到较高水平。抗氧剂加入量对ABS树脂的力学性能无影响，对其表观性能如白度、黄色指数影响明显。

关键词: 丙烯腈?丁二烯?苯乙烯树脂, 核壳结构, 抗氧剂, 氧化诱导时间

Abstract:

In this study， acrylonitrile⁃butadiene⁃styrene copolymer （ABS） grafting copolymer latexes with core/shell mass ratios of 60/40 and 70/30 and different initiator dosages in the grafting process were prepared through emulsion grafting polymerization. The effects of the shell thickness of ABS and the dosage of waterborne antioxidant on the thermo⁃oxidative aging properties of the ABS grafting copolymers were systematically investigated. The effect of the dosage of water⁃based antioxidant on the mechanical performance and apparent properties of the ABS obtained from melt blending was also investigated. Meanwhile， the effects of waterborne antioxidant and shell thickness on their mechanical and apparent properties were studied. The results indicated that a thinner shell resulted in poorer thermo⁃oxidative aging performance of the ABS grafting copolymers. Both the impact strength and apparent properties of the ABS grafting copolymers were influenced by their shell thickness. When the addition amount of waterborne antioxidant was below 1 wt%， a higher dosage of waterborne antioxidant led to a higher the oxidation induction period and oxidation induction temperature for the ABS grafting copolymers. When 0.75 wt% waterborne antioxidant was incorporated， the heat resistance and oxygen aging of the ABS grafting copolymers reached a high level. The addition amount of waterborne antioxidant did not affect the mechanical properties of the ABS grafting copolymers， but influenced their apparent properties such as whiteness and yellow index significantly.

Key words: acrylonitrile?butadiene?styrene resin, nuclear crust structure, antioxidant, oxidation induction time

中图分类号:

TQ327

宋子睿, 刘伯军, 张明耀. ABS接枝粉料结构及抗氧剂用量对ABS树脂性能的影响[J]. 中国塑料, 2024, 38(5): 88-93.

SONG Zirui, LIU Baijun, ZHANG Mingyao. Effects of structure of ABS powder and antioxidant dosage on properties of ABS resin[J]. China Plastics, 2024, 38(5): 88-93.

图/表 11

图1 水性抗氧剂对ABS树脂作用机理

Fig.1 Action mechanism of aqueous antioxidants on ABS resin

图2 样品粒径分布

Fig.2 Particle size distribution of the samples

图3 ABS接枝共聚物核壳比对ABS接枝共聚物氧化诱导时间的影响

Fig.3 Effect of core⁃shell ratio of ABS graft copolymer on oxidation induction time of ABS graft copolymer

图4 ABS接枝共聚物核壳比对ABS接枝共聚物氧化诱导温度的影响

Fig.4 Effect of ABS graft copolymer core⁃shell ratio on oxidation induction temperature of ABS graft copolymers

图 5 引发剂用量对ABS接枝共聚物氧化诱导时间的影响

Fig.5 Effect of initiator dosage on oxidation induction time of ABS graft copolymers

图6 引发剂用量对ABS接枝共聚物氧化诱导温度的影响

Fig.6 Effect of initiator dosage on oxidation induction temperature of ABS graft copolymers

图7 样品照片

Fig.7 Photo of the samples

图8 不同引发剂用量ABS树脂的性能

Fig.8 Properties of ABS resins prepared with different initiator additions

图9 不同抗氧剂用量ABS接枝共聚物的氧化诱导时间曲线

Fig.9 Oxidation induction time curves of ABS graft copolymers with different antioxidant dosages

图10 不同抗氧剂用量ABS接枝共聚物的氧化诱导温度曲线

Fig.10 Oxidation induction temperature curves of ABS graft copolymers with different antioxidant dosages

图11 不同抗氧剂用量ABS树脂的力学性能与表观性能

Fig.11 Mechanical properties and apparent properties of ABS resins with different antioxidant dosages

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