CN101942173A - 一种增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物及其制备方法与应用 - Google Patents

一种增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物及其制备方法与应用。该方法是往聚乙烯醇缩丁醛中加入2～8％的聚苯乙烯接枝马来酸酐，混合均匀，投入挤出机中反应，挤出，得到改性的聚乙烯醇缩丁醛；挤出机投料口温度为130℃，塑化区温度为150℃，出料处温度为130℃；往丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物中加入7.5～30％的改性的聚乙烯醇缩丁醛，混合均匀，投入挤出机中反应，挤出，得到增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物；挤出机的温度设定为投料口140℃，塑化区170℃。出料处130℃。本发明丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的韧性和抗冲击性能都提高了，克服了现有丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物强度不够的难题。

Description

一种增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种改性的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，特别涉及一种用改性聚乙烯醇缩丁醛增强的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，及其制备方法与应用。
背景技术
丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(简称ABS)是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料，一般地，丙烯腈占15％～35％，丁二烯占5％～30％，苯乙烯占40％～60％，最常见的比例是A∶B∶S＝20∶30∶50。在ABS中，丙烯腈具有很强的极性，能够与极性较强的塑料很好地相容；苯乙烯含有苯环，为材料提供了刚性；丁二烯具有很好的柔韧性，使得材料不易断裂；所以，整合了三者优点的ABS的用途极其广泛。
ABS树脂可以在-25℃～60℃的环境下表现正常，而且有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀，因此它可以被用于家电外壳、玩具等日常用品，常见的乐高积木就是ABS制品。但是随着丁二烯的含量的下降，使用ABS的产品会出现易脆，柔韧性不足，抗冲击性能下降的情况，这样会造成产品不合格，造成ABS的浪费。再者，一些要求较高的产品需要ABS的抗冲击性能高，断裂强度以及韧性高，这就需要对ABS进行改性，增大其强度和韧性，使得其符合要求。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种增强型的丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物。
本发明的另一目的在于提供上述一种增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述一种增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，由以下质量百分比的成分所制备得到：
改性的聚乙烯醇缩丁醛：7.5～30％
余量为丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物；
所述改性的聚乙烯醇缩丁醛，由以下方法制备得到：
往聚乙烯醇缩丁醛中加入占改性的聚乙烯醇缩丁醛总质量2～8％的聚苯乙烯接枝马来酸酐，混合均匀，投入挤出机中反应，挤出，得到改性的聚乙烯醇缩丁醛；挤出机的温度设定为投料口130℃，塑化区150℃，出料处130℃。
上述增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的制备方法，包括以下步骤：
(1)往聚乙烯醇缩丁醛中加入占改性的聚乙烯醇缩丁醛总质量2～8％的聚苯乙烯接枝马来酸酐，混合均匀，投入挤出机中反应，挤出，得到改性的聚乙烯醇缩丁醛；挤出机投料口温度为130℃，塑化区温度为150℃，出料处温度为130℃；
(2)往丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物中加入占增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物总质量7.5～30％的步骤(1)制备得到的改性的聚乙烯醇缩丁醛，混合均匀，投入挤出机中反应，挤出，得到增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物；挤出机的温度设定为投料口140℃，塑化区170℃。出料处130℃。
上述增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物可用作塑料用具、电器外壳零部件等。
本发明利用改性的聚乙烯醇缩丁醛对ABS进行增强增韧。为了能与ABS较好地相容，首先对聚乙烯醇缩丁醛进行接枝改性，利用聚苯乙烯接枝马来酸酐对其进行反应接枝，把苯环接枝到聚乙烯醇缩丁醛的分子链上，接枝后的聚乙烯醇缩丁醛具有与ABS相同的基团，而且接枝后的聚乙烯醇缩丁醛链上还有部分的羟基，极性较大，和ABS的相容效果好。
聚乙烯醇缩丁醛本身具有很好的韧性和抗冲击性，把它与ABS共混改性，可以提高ABS的韧性，使得本身比较脆的ABS的性能得到改善；而且经过改性的聚乙烯醇缩丁醛与ABS具有很好的相容性。改性增强过的ABS韧性和抗冲击强度大大提高，适合作为日常塑料制品及电器外壳等。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的制备方法简单，对设备要求低，适合大规模推广应用。
(2)与未改性的ABS相比，本发明增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的韧性和抗冲击强度都提高了，从而拓宽了ABS的应用范围。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
(1)准确称取聚乙烯醇缩丁醛5kg，聚苯乙烯接枝马来酸酐接枝物为100g。把二者混合均匀后投入到挤出机的投料口处，经过反应，挤出，得到改性的聚乙烯醇缩丁醛。挤出机的温度设定为投料口130℃，塑化区150℃，出料处130℃。
(2)准确称取上述改性的聚乙烯醇缩丁醛2kg，ABS 24.67kg。把二者混合均匀后投入到挤出机中，反应，挤出，得到增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物。挤出机温度设置为投料口140℃，塑化区170℃，出料处130℃。得到增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物。
把产品制样后进行性能测试。
把产品切粒后在注塑机中注塑成型，注塑成电视机外壳。注塑温度175℃。
实施例2
(1)准确称取聚乙烯醇缩丁醛5kg，聚苯乙烯接枝马来酸酐接枝物为263g。把二者混合均匀后投入到挤出机的投料口处，经过反应，挤出，得到改性的聚乙烯醇缩丁醛。挤出机的温度设定为投料口130℃，塑化区150℃，出料处130℃。
(2)准确称取上述改性聚乙烯醇缩丁醛2kg，ABS 11.33kg。把二者混合均匀后投入到挤出机中，反应，挤出，得到增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物。挤出机温度设置为投料口140℃，塑化区170℃，出料处130℃。得到增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物。
把产品制样后进行性能测试。
把产品切粒后在注塑机中注塑成型，注塑成电视机外壳。注塑温度175℃。
实施例3
(1)准确称取聚乙烯醇缩丁醛5kg，聚苯乙烯接枝马来酸酐接枝物为435g。把二者混合均匀后投入到挤出机的投料口处，经过反应，挤出，得到改性的聚乙烯醇缩丁醛。挤出机的温度设定为投料口130℃，塑化区150℃。出料处130℃。
(2)准确称取上述改性聚乙烯醇缩丁醛2kg，ABS 4.67kg。把二者混合均匀后投入到挤出机中，反应，挤出，得到增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物。挤出机温度设置为投料口140℃，塑化区170℃。出料处130℃。得到增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物。
把产品制样后进行性能测试。
把产品切粒后在注塑机中注塑成型，注塑成电视机外壳。注塑温度175℃。
把上述样品进行抗冲击性能(根据ASTMD256塑料冲击强度试验标准测试)、拉伸强度(根据ASTMD256塑料冲击强度试验标准测试)、弯曲强度(根据ASTMD790弯曲标准测试)的测试，并与未改性的ABS作比较，结果如下
 缺口冲击强度KJ/m2  拉伸强度MPa  弯曲强度MPa
 未改性ABS   25   36   59
 实施例1   48   48   64
 实施例2   52   53   70
 实施例3   55   55   72
从上述的测试结果可以看出，本发明的增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，其韧性得到了改善，弯曲强度和抗冲击性能都得到了很好的提高。相对于未改性的ABS，改性后的ABS性能得到了很大的提高。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，其特征在于：由以下质量百分比的成分所制备得到：
改性的聚乙烯醇缩丁醛：7.5～30％
余量为丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物；
所述改性的聚乙烯醇缩丁醛，由以下方法制备得到：
往聚乙烯醇缩丁醛中加入占改性的聚乙烯醇缩丁醛总质量2～8％的聚苯乙烯接枝马来酸酐，混合均匀，投入挤出机中反应，挤出，得到改性的聚乙烯醇缩丁醛；挤出机的温度设定为投料口130℃，塑化区150℃，出料处130℃。
2.权利要求1所述的一种增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)往聚乙烯醇缩丁醛中加入占改性的聚乙烯醇缩丁醛总质量2～8％的聚苯乙烯接枝马来酸酐，混合均匀，投入挤出机中反应，挤出，得到改性的聚乙烯醇缩丁醛；挤出机投料口温度为130℃，塑化区温度为150℃，出料处温度为130℃；
(2)往丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物中加入占增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物总质量7.5～30％的步骤(1)制备得到的改性的聚乙烯醇缩丁醛，混合均匀，投入挤出机中反应，挤出，得到增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物；挤出机的温度设定为投料口140℃，塑化区170℃，出料处130℃。
3.权利要求1所述的一种增强型丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物的应用，其特征在于：所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物用作电器外壳。
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