聚丙烯酸丁酯／苯乙烯－丙烯腈复合共聚物的表征

通过元素分析，红外光谱，电子显微镜，凝胶渗透色谱以及差示扫描量热分析等方法，对聚丙烯酸丁酯／苯乙烯－丙烯腈复合共聚物进行了表征。结果表明：该复合共聚物中存在接枝产物，并具有核壳结构。

丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物/二氧化钛复合薄膜的制备、表征及性能

先以丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯腈为原料,通过种子乳液聚合制得了以聚丙烯酸丁酯为核、苯乙烯-丙烯腈共聚物为壳的核壳接枝共聚物ASA;再以钛酸正四丁酯和偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅(KH-570)为原料,经水解缩合生成KH-570-g-TiO2粒子。将ASA与KH-570-g-TiO2粒子按照一定比例溶解并超声共混,在普通玻璃表面制得了ASA/TiO2复合薄膜。用傅里叶变换红外光谱、热重分析、透射电镜及紫外可见光谱等对产物和薄膜进行了分析表征。结果显示,制得的ASA接枝共聚物具有明显的核壳结构,乳液粒子大小均匀,聚丙烯酸丁酯核的平均粒径为60 nm左右,壳的平均厚为20 nm。KH-570水解的羟基与纳米TiO2表面的羟基发生了缩合反应。与纯ASA薄膜相比,ASA/TiO2复合薄膜在紫外区的吸收更强,且最大吸收波长蓝移;复合薄膜的耐热性能要优于纯ASA薄膜,同时耐酸碱性能有所提高。

聚丙烯酸丁酯接枝共聚物的可控合成及作为相容剂的应用

结合电子转移再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)和普通自由基聚合,制备了一系列聚丙烯酸丁酯接枝共聚物,详细研究了其作为苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂/丙烯酸酯橡胶(SAN/ACM)共混体系的相容剂,在制备丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯树脂(ASA树脂)时,不同主链结构、侧链相对分子质量、接枝密度及用量对增容效果的影响。通过傅里叶变换红外光谱仪和凝胶渗透色谱仪对聚合物结构进行测试和表征;采用动态力学分析仪(DMA)和冲击试验机研究了共混物的力学性能。结果表明,成功制备了不同结构的聚丙烯酸丁酯接枝共聚物,以苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)作为主链比聚丙烯酸丁酯(PBA)作为主链的接枝共聚物具有更好的增容效果。此外,侧链PBA的相对分子质量较小时,侧链与主链摩尔比为3∶1及相容剂用量为3%(质量分数)时,接枝共聚物的增容效果最佳。DMA分析表明添加接枝共聚物后SAN和ACM两组分的玻璃化转变温度相互靠近,聚丙烯酸丁酯接枝共聚物起到了明显的增容作用。

吸水膨胀型丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物/丁腈橡胶热塑性硫化胶的性能及微观形貌

以交联聚丙烯酸钠(CPNa AA)为吸水材料,通过动态硫化法制备了基于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/丁腈橡胶(NBR)/氯化聚乙烯(CM)热塑性硫化胶(TPV)的吸水膨胀橡胶(WSR),考察了CPNa AA用量对WSR物理机械性能和吸水性能的影响,研究了WSR的微观形貌。结果表明,在实验范围内,ABS/NBR/CM/CPNa AA WSR的应力-应变行为均表现出"软而韧"的弹性体特征,随着CPNa AA用量的增加,WSR的拉伸强度、扯断伸长率、永久变形和撕裂强度均呈下降趋势,邵尔A硬度略有提高,WSR的吸水率、吸水速率及脱水失重率提高,当CPNa AA用量为70份时,室温下95 h WSR即达到吸水平衡状态,此时吸水率为369.8%;与第1次的最大吸水率相比,第2次及第3次的最大吸水率仅有小幅降低,但第2次及第3次的初始吸水速率远大于第1次的初始吸水速率,脱水失重率明显降低;CPNa AA在TPV中分散均匀,未出现团聚现象,但表面结构松散,与TPV之间的界面作用较弱;WSR吸水干燥后表面出现明显的缝隙和孔洞。

碘转移本体聚合制备PS-b-PBA-b-PS共聚物:聚合动力学、结构和性能

以碘仿为链转移剂、偶氮类化合物为引发剂,通过碘转移本体聚合合成碘封端聚丙烯酸丁酯(I-PBA-I),并以其调节苯乙烯扩链聚合,制得聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯-b-聚苯乙烯(PS-b-PBA-b-PS)共聚物,研究了聚合动力学、共聚物结构和性能。发现丙烯酸丁酯均聚和苯乙烯扩链聚合均符合活性自由基聚合特征,反应初始BA与CHI3物质的量比n_(BA,0)/n_(CHI3,0)从100/1增至1 000/1时,I-PBA-I数均分子量由15 000增大到134 500;以数均分子量为28 400的I-PBA-I为大分子链转移剂,反应初始BA与St物质的量比n_(BA,0)/n_(St,0)为1/1、1/2、1/3和1/4时扩链得到数均分子量分别为46 000、69 000、97 500、127 000的PS-b-PBA-b-PS共聚物;嵌段共聚物微相分离,在增韧的同时保持一定的透光率,PS与PBA物质的量比n_(PS)/n_(PBA)为3.85/1的嵌段共聚物抗冲强度与商品化阴离子活性聚合苯乙烯-丁二烯嵌段共聚树脂相当。

EBA-g-MAH共聚物增容PA6/ABS共混体系的聚集态结构与性能

通过熔融共混法制备了EBA-g-MAH增容PA6/ABS共混物,采用FTIR、SEM、DSC等测试了EBA-g-MAH对PA6/ABS共混物的增容作用;并讨论了EBA-g-MAH对PA6/ABS共混物的结晶性、力学性能及吸水率的影响。研究结果表明:EBA-g-MAH与PA6发生化学反应所生成的接枝物对PA6/ABS共混物有较好的增容作用,使分散相尺寸明显减小;PA6/ABS共混物的冲击强度得到很大的提高,比纯PA6提高430%,吸水性也得到改善,但是拉伸强度有所降低。DSC研究表明:EBA-g-MAH的加入抑制了PA6/ABS共混物中PA6的结晶,使PA6结晶度降低。

ASA核壳接枝共聚物接枝效果的影响因素

采用乳液聚合法制备丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈(ASA)核壳接枝共聚物。考察了不同乳化剂对聚丙烯酸丁酯(PBA)胶乳粒径大小与分布的影响,不同乳化剂、引发剂体系和加料方式对ASA核壳形貌和接枝效果的影响。结果表明:乳化剂质量相同时,采用十二烷基硫酸钠(SDS)乳化剂制备的PBA胶乳粒子粒径小、分布窄;核层种子胶乳采用阴离子型乳化剂SDS,壳层采用非离子型乳化剂烷基酚聚氧乙烯基醚,制备的ASA接枝率高,核壳结构均匀、完整;采用氧化还原引发剂体系的接枝效果优于采用过硫酸钾引发剂;壳层单体采用预溶胀法加料方式,所得核壳形貌最佳,核壳界面有过渡层,所制ASA有两个玻璃化转变温度(Tg),而且采用预溶胀法所制ASA的两个Tg间的间距更小。

水性抗氧剂组成以及含量对ASA树脂性能的影响

采用乳液聚合法制备了核壳比为6/4的ASA核壳接枝共聚物胶乳,系统地研究了水性抗氧剂的组成以及含量对ASA接枝共聚物热氧老化性能的影响,并采用熔融共混法制备ASA树脂,探究了水性抗氧剂的组成以及含量对ASA树脂力学性能、表观性能的影响。结果表明,水性抗氧剂的组成CPL/DLTP为2/3时,其ASA接枝共聚物的热氧老化性能最优;随着水性抗氧剂含量的增加,ASA接枝共聚物的氧化诱导期显著增长;水性抗氧剂的加入量超过1%以后,ASA接枝共聚物的氧化诱导期增长不显著;在230℃空气条件下,添加1%水性抗氧剂的ASA接枝共聚物的氧化诱导期可达73.1 min,其抗热氧老化能力是相同条件下不添加水性抗氧剂ASA接枝共聚物的80倍以上;水性抗氧剂的组成及含量对ASA树脂的力学性能无明显影响,对其表观性能如白度影响明显。

PBA-g-SAN对ASA树脂结构与性能的影响

采用种子乳液聚合方法,合成一系列苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝聚丙烯酸丁酯(PBA-g-SAN)核壳接枝共聚物,将其与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN树脂)熔融共混,制得ASA树脂,使用动态力学分析仪和扫描电子显微镜考察了扩径中接枝剂的含量和PBA橡胶粒径对ASA树脂性能的影响。结果表明,随着接枝剂含量的增加,PBA-g-SAN接枝共聚物的接枝率升高,当接枝剂占单体BA的3%时,ASA树脂的冲击强度达到110 J/m。ASA树脂的冲击强度随着橡胶粒径的增加先升高后降低。PBA-g-SAN接枝共聚物中PBA的玻璃化转变温度(Tg)随着接枝剂含量的增加而升高,随着PBA橡胶粒径的增加先降低后升高。当PBA橡胶粒径为92.7 nm时,橡胶粒子发生聚集,其他粒径的PBA橡胶均可较好地分散在基体中。

ABS/(VC-BA)/PVC共混体系的研究

介绍了丙烯腈—丁二烯—苯乙烯三元共聚物/聚氯乙烯(ABS/PVC)共混体系中添加氯乙烯—丙烯酸丁酯二元共聚物(VC-BA)树脂,进行三元共混改性的研究,找出了能使共混物综合性能较佳的三元共混物的配方。试验证明,通过添加VC-BA树脂,可改进ABS/PVC共混物的性能,有利于该共混物进一步降低价格,扩大应用。此外,对该共混物中,最适宜于PVC改性用的ABS品种,也进行了选择性的探讨。

ASA工程塑料的合成及结构与力学性能的关系

本工作合成出了聚丙烯酸丁酯／苯乙烯－ＣＯ－丙烯腈共聚物（ＡＳＡ）工程塑料，研究了结构与性能的关系。发现可以用种子乳液聚合方法控制橡胶粒子的直径。ＡＳＡ的冲击强度依赖于它的组成和橡胶粒径。最佳橡胶粒径为０．１３５μｍ，最佳基体组成（ＡＮ／Ｓｔ）为２８／７２。

橡胶粒子粒径对ASA树脂力学性能的影响

以聚丙烯酸丁酯(PBA)为核,苯乙烯和丙烯腈为壳制备了不同橡胶粒子粒径的聚丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈接枝改性剂(ASA核壳改性剂),固定橡胶含量为25%将其与丁二烯-苯乙烯(SAN)树脂熔融共混制备了一系列不同组成的ASA树脂,研究了橡胶粒子粒径对ASA树脂力学性能的影响。实验结果表明,在单一橡胶粒子粒径下,橡胶粒子粒径为422.8 nm时ASA树脂抗冲击强度最好为358.97 J/m。82.6 nm和608.8 nm橡胶粒子掺混比(质量比)为7∶3时ASA树脂抗冲击强度可高达609.59 J/m,其断面形貌成沟壑状,橡胶粒子周围形成应力作用带,ASA树脂韧性形变程度明显增大。在单一橡胶粒子粒径与大小粒径橡胶粒子掺混两种体系下,ASA树脂拉伸强度均保持在30 MPa左右。

AAS/GPNs电磁屏蔽复合材料的制备及其性能

对石墨烯进行功能化改性,以丙烯腈-丙烯酸丁酯-苯乙烯共聚物(AAS)为基体,采用溶液分散法制备了AAS/功能化石墨烯(GPNs)复合材料,并研究了其性能。结果表明:GPNs与AAS基体融合性和结合力均较好;AAS/GPNs复合材料的耐候性远优于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物/石墨烯复合材料;GPNs用量为0.5%(w)时,复合材料的拉伸强度为52.3 MPa,较纯AAS提高了36%;电磁波频率为2~18 GHz时,复合材料的电磁屏蔽效能均大于20 dB,能够满足商业产品的需求。

PVC/α-MSAN/ASA共混物的结构与性能研究

采用乳液聚合技术合成了一系列不同核壳比的丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物(ASA)和组成为69/31的α-甲基苯乙烯-丙烯腈共聚物(α-MSAN)。将ASA接枝共聚物与聚氯乙烯(PVC)和α-MSAN熔融共混制备了PVC/α-MSAN/ASA共混物,利用扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)对该共混体系的性能与形态进行了表征。结果表明:随着体系中橡胶含量的增加,PVC/α-MSAN/ASA共混物的冲击强度先增大后减小,拉伸强度则逐渐降低,其中橡胶含量为15%的共混物具有较高的韧性;当ASA接枝共聚物的核壳比逐渐增大时,共混物的冲击强度先增大后减小,而拉伸强度基本不变;此外,共混试样的断面形态与其力学性能相符。

高韧高光泽PMMA复合材料的制备及性能研究

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基体,逐步加入丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物(ASA)、ASA高胶粉和光亮剂,制备了高韧性、高光泽的PMMA/ASA复合材料,分步探讨了三者含量对复合材料刚性、韧性以及光泽度和表面硬度的影响。结果发现:ASA、ASA高胶粉都能明显提高复合材料韧性,但会降低复合材料刚性、光泽度和表面硬度;光亮剂能够在不降低复合材料刚性的情况下明显提高复合材料光泽度,并且在一定范围内可以提高复合材料冲击强度或断裂伸长率;当ASA∶PMMA∶ASA高胶粉∶光亮剂为20∶80∶10∶1.0时,冲击强度升至21.8 kJ/m^(2),表面光泽度为82°,获得具有较好冲击强度和表面光泽度的复合材料。