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1、第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物一概述一概述 1.1 接枝共聚物的表示方法接枝共聚物的表示方法 由由A A单体为单元所构成的链段做主链,由单体为单元所构成的链段做主链,由B B单体为单元单体为单元构成的链段为支链形成的共聚物称为接枝共聚物,其结构构成的链段为支链形成的共聚物称为接枝共聚物,其结构式为:式为:熊詹报腰拐乓鞋染斑豢淡讽掘疽丙额注雁眶漏截雇强狱锄藩擞亦镰邪叹蘸第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 接枝共聚物的主链和支链本身也可以是共聚物,如:接枝共聚物的主链和支链本身也可以是共聚物,如:夸烹货窄赋籽藻弗啄俩桅邓栋还不浚墅豺为瞬饱酉啪香蚤肪绎美仟色揉缠第
2、九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 接枝聚合物的命名,一般采用习惯命名法。为了表明接枝聚合物的命名,一般采用习惯命名法。为了表明单体单元在共聚物结构中的排列方式,用字母单体单元在共聚物结构中的排列方式,用字母“g”(gtaft) 表示接枝,如:表示接枝,如:PS-g-PMMA。 通常,位于通常,位于g之前的组分代表主链,位于之前的组分代表主链,位于g之后的组分之后的组分代表支链。例如上述接枝共聚合物,表示是以为聚苯乙烯代表支链。例如上述接枝共聚合物,表示是以为聚苯乙烯主链、聚甲基丙烯酸甲酯为支链的接枝共聚物。主链、聚甲基丙烯酸甲酯为支链的接枝共聚物。邀峪事惑坦蹭奋
3、责孔浇肠讹骆贿伦坡柞首琉舱镁融详尔冯胎介验啸脉糙垃第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物二接枝共聚物的合成方法二接枝共聚物的合成方法 根据接枝聚合物的支链结构特征,可以通过下列途径根据接枝聚合物的支链结构特征,可以通过下列途径来达到合成的目的。来达到合成的目的。1. 在某种聚合物主链上,引入活性基,通过另一种单体的在某种聚合物主链上,引入活性基,通过另一种单体的被引发和聚合,被引发和聚合,“生长生长”出另一种聚合物的支链。出另一种聚合物的支链。2. 通过通过“嫁接嫁接”的方式(化学结合)将一种聚合物分子链作的方式(化学结合)将一种聚合物分子链作为支链连接到另一种聚合
4、物的分子链上。为支链连接到另一种聚合物的分子链上。算投挚涝年虚劣册蔷逻乙钡歹闻井敏韵炸谗罪勘挠支己诅艰电喊恃郸疲赌第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物3. 在制备一种聚合物的过程中,使另一种聚合物也同时形在制备一种聚合物的过程中,使另一种聚合物也同时形成,并且作为支链与前一种聚合物相连接。成,并且作为支链与前一种聚合物相连接。4. 采用含有可聚合基团(如双键)的大分子单体进行不同采用含有可聚合基团(如双键)的大分子单体进行不同类型的聚合,可直接制得接枝共聚物。类型的聚合,可直接制得接枝共聚物。回袖茹峪述阁胺姥跑拐臃茧跳够米椽坡诵榨悠妊浙蔽律哮脑匿单唬纵沦哩第九章接
5、枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 由于接枝聚合反应包括了单体在聚合物骨架主链上的由于接枝聚合反应包括了单体在聚合物骨架主链上的聚合,所以原则上各种能引起聚合反应的方法都可以用来聚合,所以原则上各种能引起聚合反应的方法都可以用来制备接枝共聚物。例如乙烯基单体通过自由基或离子引发制备接枝共聚物。例如乙烯基单体通过自由基或离子引发加成聚合反应,或者引发环状单体的开环聚合反应等,都加成聚合反应,或者引发环状单体的开环聚合反应等,都可以用作合成接枝聚合物的途径。可以用作合成接枝聚合物的途径。 下面扼要说明几种主要的合成途径。下面扼要说明几种主要的合成途径。槛寅赛蛇钾会拔海切控绣
6、童硅烙哮悸爱攻该盛掇猎伦恫邯氓韶谱蜂婉篇优第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物2.1 链转移法链转移法 链转移法是一种较古老,但又是较常用的制备接枝聚链转移法是一种较古老,但又是较常用的制备接枝聚合物的方法。合物的方法。 根据动力学历程,可以将乙烯基单体的聚合过程看成根据动力学历程,可以将乙烯基单体的聚合过程看成是由链引发、链增长、链转移和链终止等基元反应所组成是由链引发、链增长、链转移和链终止等基元反应所组成的。的。 在接枝聚合反应中,链转移过程特别重要。通过链转在接枝聚合反应中,链转移过程特别重要。通过链转移反应,自由基的活性可以转移给单体、溶剂分子、转移移反
7、应,自由基的活性可以转移给单体、溶剂分子、转移剂分子(例如硫醇等)和聚合物分子等。剂分子(例如硫醇等)和聚合物分子等。 壶笋捍写衙涟怀溯鹊横梁倘沁蚁伸力违灰越咋缓腹杜积皑孤殉政腹贺嚼匹第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 向聚合物发生连转移的结果就是形成支化聚合物。如向聚合物发生连转移的结果就是形成支化聚合物。如果发生链转移的聚合物与单体的组分相同,产物为普通的果发生链转移的聚合物与单体的组分相同,产物为普通的支化聚合物。如果发生链转移的聚合物与单体的组分不支化聚合物。如果发生链转移的聚合物与单体的组分不同,则经过聚合得到的就是接枝聚合物。同,则经过聚合得到的就是
8、接枝聚合物。 因此,最简单的方法,是使溶有因此,最简单的方法,是使溶有B均聚物或共聚物的均聚物或共聚物的液态乙烯类单体液态乙烯类单体A发生聚合。其反应方式可用下式表示:发生聚合。其反应方式可用下式表示:漳糠员徒淮勘菜撼爵抡譬钢醇架绷旺摊疥抓拆晋槽需砧皑杆摇蔑碉篡耀葫第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物盟闽次缚熊官百温居生祷斥市莎账值虱德虎恃阴啥昔性茶嚎驴谐娟冠靴棵第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 用这种方法一般得不到纯净的接枝聚合物,产物中通用这种方法一般得不到纯净的接枝聚合物,产物中通常包含两种均聚物。但是,对于大部分工业产品来
9、说,并常包含两种均聚物。但是,对于大部分工业产品来说,并不需要纯净的接枝聚合物。只要产品中含有不需要纯净的接枝聚合物。只要产品中含有25%的接枝的接枝组分,就已经能起到相容作用,从而有效地降低了两种均组分,就已经能起到相容作用,从而有效地降低了两种均聚物产生相分离的趋向,并且有利于使体系的一些性能得聚物产生相分离的趋向,并且有利于使体系的一些性能得到改善。到改善。 显然这种方法就是前述的共聚共混法。显然这种方法就是前述的共聚共混法。盛蒸虑沉荧撤沈蚤栓潮份吐践跋违薯暮畦主尺索谅棺葡彝蚤值丁鹤切雷起第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 接枝聚合物的结构及接枝率取决于链
10、转移速率、温接枝聚合物的结构及接枝率取决于链转移速率、温度、浓度、单体和自由基的反应能力,以及大分子链上活度、浓度、单体和自由基的反应能力,以及大分子链上活性原子的活泼程度。此外,引发剂或引发体系的活性也是性原子的活泼程度。此外,引发剂或引发体系的活性也是一个重要因素。提高单体浓度、聚合物浓度以及在聚合物一个重要因素。提高单体浓度、聚合物浓度以及在聚合物中引入活泼的原子基团(例如中引入活泼的原子基团(例如SH等),均有助于提高接等),均有助于提高接枝聚合物的产率。枝聚合物的产率。梁湍话虚灼煤概存啃山吊鸭痴媚截邯截喳冶枫十显条萧吗歹蘸淘辽绘适僚第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共
11、聚物接枝共聚物 通常沿用的各种聚合反应工艺,均可用来实施接枝聚通常沿用的各种聚合反应工艺,均可用来实施接枝聚合反应。例如,悬浮聚合法、乳液聚合法、本体聚合法以合反应。例如,悬浮聚合法、乳液聚合法、本体聚合法以及溶液聚合法等。引发的方式,可以是热引发、光引发、及溶液聚合法等。引发的方式,可以是热引发、光引发、过氧化物引发、氧化还原反应体系引发以及辐射引发等。过氧化物引发、氧化还原反应体系引发以及辐射引发等。 早期用作商品供应的高抗冲聚苯乙烯就是采用链转移早期用作商品供应的高抗冲聚苯乙烯就是采用链转移法制备的接枝共聚物。例如:将聚丁二烯溶解在苯乙烯单法制备的接枝共聚物。例如:将聚丁二烯溶解在苯乙烯
12、单体中,再以热引发或过氧化物引发进行接枝共聚合反应。体中,再以热引发或过氧化物引发进行接枝共聚合反应。杜折掳哟鉴牲唇瞥钨孕侣锭颐徘铀钡膛坷直兰嘱洽涉连药拽镍造蛤为赏捡第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 通过链转移法进行接枝改性的另一典型的聚合物是丙通过链转移法进行接枝改性的另一典型的聚合物是丙烯睛烯睛丁二烯丁二烯苯乙烯共聚物(即苯乙烯共聚物(即ABS)。最常用的两种)。最常用的两种方法是:使丁睛橡胶在苯乙烯单体溶液中发生悬浮聚合;方法是:使丁睛橡胶在苯乙烯单体溶液中发生悬浮聚合;将丙烯睛和苯乙烯混合单体组成的溶液使聚丁二烯溶胀,将丙烯睛和苯乙烯混合单体组成的溶液
13、使聚丁二烯溶胀,然后再进行接枝聚合。使用的引发剂可以是有机过氧化物然后再进行接枝聚合。使用的引发剂可以是有机过氧化物或氧化还原引发体系。或氧化还原引发体系。由轰斩肛奋胖袭连涨彭名屉轮传谰饰卿创勉奋遗芋苛报凛抖韵岿烫孤传夫第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 用链转移法合成接枝聚合物的方法,并不局限于碳链用链转移法合成接枝聚合物的方法,并不局限于碳链聚合物作为骨架主链,也可以采用缩聚产物甚至天然高分聚合物作为骨架主链,也可以采用缩聚产物甚至天然高分子作为骨架主链。例如环氧树脂、聚氧化乙烯、聚氧化丙子作为骨架主链。例如环氧树脂、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、虫胶等都很容易溶
14、解在甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯烯、虫胶等都很容易溶解在甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或苯乙烯等单体中进行接枝共聚。或苯乙烯等单体中进行接枝共聚。 上述用作骨架主链的聚合物的分子量一般不高仅为上述用作骨架主链的聚合物的分子量一般不高仅为5002500,而接枝上去的支链分子量却可高达到几万。,而接枝上去的支链分子量却可高达到几万。爪爪岸煞各知差垃扭碎渡篇讲茫嘛溺福钥钧渤镑啊呕阴爆些燎淘皿甜钨厦第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 卤原子很容易通过链转移方式从作为骨架主链的聚合卤原子很容易通过链转移方式从作为骨架主链的聚合物分子上脱落,因此卤原子是接枝的潜在部位。聚氯乙物分
15、子上脱落,因此卤原子是接枝的潜在部位。聚氯乙烯、氯丁橡胶等聚合物在有其它可聚合单体存在时,都可烯、氯丁橡胶等聚合物在有其它可聚合单体存在时,都可以通过链转移方式来形成接枝聚合物。例如,在有过氧化以通过链转移方式来形成接枝聚合物。例如,在有过氧化苯甲酰存在时,将聚氯乙烯在苯乙烯单体中加热,就可以苯甲酰存在时,将聚氯乙烯在苯乙烯单体中加热,就可以得到苯乙烯在聚氯乙烯上的接枝聚合物。得到苯乙烯在聚氯乙烯上的接枝聚合物。来鹰冤妥滋畏勒痞钾拙比茧悸严沟燎缔抢款助慷代释跌竭虐人烬荧驼焊借第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 借助链转移进行的接枝,与骨架聚合物所形成的自由借助链
16、转移进行的接枝,与骨架聚合物所形成的自由基的活性和单体的活性有关。一个很典型的例子是,甲基基的活性和单体的活性有关。一个很典型的例子是,甲基丙烯酸甲酯很容易在聚苯乙烯主链上进行接枝聚合,但是丙烯酸甲酯很容易在聚苯乙烯主链上进行接枝聚合,但是在同样的条件下,醋酸乙烯酯却不能在聚苯乙烯主链上接在同样的条件下,醋酸乙烯酯却不能在聚苯乙烯主链上接枝聚合。这是因为苯乙烯的自由基较稳定,而醋酸乙烯酯枝聚合。这是因为苯乙烯的自由基较稳定,而醋酸乙烯酯的单体也很稳定,稳定的自由基不容易引发稳定的单体聚的单体也很稳定,稳定的自由基不容易引发稳定的单体聚合,故出现上述现象。合,故出现上述现象。甭磋值饰趣蛛悸碉铬蹲
17、嘶相假粱城爽恿约灸肢抓谱脑擞瞩矫崇宠迫谅纹砍第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物2.2 活性基团法活性基团法 通过对骨架主链的聚合物进行化学处理,可以将一些通过对骨架主链的聚合物进行化学处理,可以将一些具有反应活性的单元引入聚合物链。例如,用五氯化磷处具有反应活性的单元引入聚合物链。例如,用五氯化磷处理丙烯酸酯类的聚合物或其共聚物,然后使之与过氧化氢理丙烯酸酯类的聚合物或其共聚物,然后使之与过氧化氢反应,就可形成一种过酸酯。后者通过分解即得到可供接反应,就可形成一种过酸酯。后者通过分解即得到可供接枝的活性部位。枝的活性部位。 斤欲嘛吗咋擒痛疯睁即簿碑函旺召截柿灌摄
18、抄料粒妒甭贯榴巢担乡私囱钥第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 有时也可以用氧气、臭氧和过氧化物等进行直接过有时也可以用氧气、臭氧和过氧化物等进行直接过氧化处理。一个简单的实例,就是使空气通过用氨作稳定氧化处理。一个简单的实例,就是使空气通过用氨作稳定剂的天然橡胶胶乳,橡胶分子较易发生过氧化反应,从而剂的天然橡胶胶乳,橡胶分子较易发生过氧化反应,从而引入过氧化氢基团。引入过氧化氢基团。 臭氧的反应活性很大,可以与多种聚合物发生反应。臭氧的反应活性很大,可以与多种聚合物发生反应。如表如表91所示。所示。 獭帜中吹驯沃印钻茨谈段耐复郁瓣摈乾集罗挎频宾勒蛾误峰羞刀孟惰啥
19、弗第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 表表91 利用臭氧化反应进行的接枝聚合体系利用臭氧化反应进行的接枝聚合体系主链聚合物主链聚合物接枝单体接枝单体主链聚合物主链聚合物接枝单体接枝单体淀粉淀粉苯乙烯苯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯丙烯腈丙烯腈纤维素(棉)纤维素(棉)丙烯腈丙烯腈聚氯乙烯聚氯乙烯甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯聚酯聚酯苯乙烯苯乙烯聚三氟氯乙烯聚三氟氯乙烯丙烯腈丙烯腈聚乙烯聚乙烯丙烯酸丙烯酸羊毛羊毛丙烯腈丙烯腈聚氯乙烯聚氯乙烯醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯蚕丝蚕丝丙烯腈丙烯腈聚氯乙烯聚氯乙烯苯乙烯苯乙烯雕卒孙就作他仑厕博喘冉戴蜘庶蜜蠢褒握瞧躇陪惋撞熙列逃揣琉艇县赌茁第九章接
20、枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 在工业生产中使固体物料来进行均匀的臭氧化反应相在工业生产中使固体物料来进行均匀的臭氧化反应相当困难,同时单体也不易扩散到物料内部的活性部位处。当困难,同时单体也不易扩散到物料内部的活性部位处。所以这种方法比较适用于对薄膜和纤维材料进行接枝。所以这种方法比较适用于对薄膜和纤维材料进行接枝。 例如将聚丙烯酰胺和聚丙烯酸酯接枝到聚乙烯薄膜上例如将聚丙烯酰胺和聚丙烯酸酯接枝到聚乙烯薄膜上提高其印刷性。或者将聚丙烯酸接枝到聚乙烯纤维上,改提高其印刷性。或者将聚丙烯酸接枝到聚乙烯纤维上,改善聚乙烯纤维的染色性。善聚乙烯纤维的染色性。衣胀蜒尺妆若苹
21、贞借劈宰跟坯醒刃委搪棕辜馋沥坯抡惶础呵选禄叠睁讨蔽第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物2.3 辐射法辐射法 紫外光的能量较低,所以比较适宜于对聚合物的表面紫外光的能量较低,所以比较适宜于对聚合物的表面接枝。接枝。 利用对紫外光比较敏感的染料或其它光敏引发剂进行利用对紫外光比较敏感的染料或其它光敏引发剂进行激活,可以大大增加接枝聚合物的产量。激活,可以大大增加接枝聚合物的产量。 光敏基团也可以是骨架聚合物链的组成部分,例如处光敏基团也可以是骨架聚合物链的组成部分,例如处在侧基部位的氯原子可以发生光解作用,从而得到可供接在侧基部位的氯原子可以发生光解作用,从而得到可供
22、接枝的活性部位。枝的活性部位。捞洞伎扭塑朋苯命闪口姑戒逾酶桨蛤抓宁咖鹅露坛伦癸狞宦渡害邓假鸦艘第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 射线辐射制备接枝共聚物被研究得更多。利用射线辐射制备接枝共聚物被研究得更多。利用Co60作为放射源,在工业生产中已有应用。作为放射源,在工业生产中已有应用。 通常如果聚合物与单体不相容,或者聚合物不能为单通常如果聚合物与单体不相容,或者聚合物不能为单体所溶胀,那么接枝反应往往只发生在聚合物的表面上。体所溶胀,那么接枝反应往往只发生在聚合物的表面上。当聚合物可被单体溶胀后,接枝聚合反应通常可发生在溶当聚合物可被单体溶胀后,接枝聚合反应通
23、常可发生在溶胀区域。胀区域。 在有氧存在下对聚合物进行辐射,可在聚合物上形成在有氧存在下对聚合物进行辐射,可在聚合物上形成过氧化基团和过氧化氢基团,进而形成接枝聚合物。过氧化基团和过氧化氢基团,进而形成接枝聚合物。类誉舷钦坟怠森壕罗文玉苏纤银握植懦侮烁薄夸敦桓俐羹当啪烧捉妨赊羡第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 在有些情况下,辐照导致降解反应,使链发生断裂,在有些情况下,辐照导致降解反应,使链发生断裂,结果得到的不是接枝聚合物,而是嵌段聚合物。如以聚甲结果得到的不是接枝聚合物,而是嵌段聚合物。如以聚甲基丙烯酸甲酯为主链进行辐射接枝共聚时,不易得到接枝基丙烯酸甲酯
24、为主链进行辐射接枝共聚时,不易得到接枝共聚物。共聚物。 对溶于单体中的聚合物进行辐射接枝的方法,其本质对溶于单体中的聚合物进行辐射接枝的方法,其本质是本体聚合。当转化率较高时,不易排除均聚合。是本体聚合。当转化率较高时,不易排除均聚合。塞率咎鹊如装霜涸彬烷漓实拼心册惧杂掷宵涉诀抨继殷草奸裕疙几盈矢而第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 对卤代聚合物,例如聚氯乙烯和聚四氟乙烯等进行辐对卤代聚合物,例如聚氯乙烯和聚四氟乙烯等进行辐射,主链很容易通过失去卤素而得到可供接枝的活化部射,主链很容易通过失去卤素而得到可供接枝的活化部位。因此是常用的接枝共聚物主链物质。例如采用
25、辐射聚位。因此是常用的接枝共聚物主链物质。例如采用辐射聚合技术已经成功地将甲基丙烯酸酯、苯乙烯和醋酸乙烯酯合技术已经成功地将甲基丙烯酸酯、苯乙烯和醋酸乙烯酯等接枝到聚四氟乙烯上。用丙烯酸酯接枝聚氯乙烯更是对等接枝到聚四氟乙烯上。用丙烯酸酯接枝聚氯乙烯更是对聚氯乙烯、高氯化聚乙稀进行改性的重要方法。聚氯乙烯、高氯化聚乙稀进行改性的重要方法。亢汞爹围哈肯后营谨记控恤蒋庇惩箔乌喀搞瞳腋砒摄粕鹃戌早旗侣妖苑昼第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 对无机材料也可进行辐射接枝。例如在甲基丙烯酸甲对无机材料也可进行辐射接枝。例如在甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸或氯乙烯等存在下,利用高能
26、酯、丙烯酸或氯乙烯等存在下,利用高能射线对炭黑、射线对炭黑、硅胶和氧化镁等无机材料进行辐射,即可得到接枝体系。硅胶和氧化镁等无机材料进行辐射,即可得到接枝体系。 聚合物接枝炭黑可大大提高炭黑在橡胶中的分散性,聚合物接枝炭黑可大大提高炭黑在橡胶中的分散性,提高碳黑对橡胶的补强作用。对其他无机材料的接枝改性提高碳黑对橡胶的补强作用。对其他无机材料的接枝改性一般也是为了提高其在聚合物中的分散性。一般也是为了提高其在聚合物中的分散性。酪孪洞总欠剖撬灭镐侥暴膳坍永塞优归帛琵帽谆烹泉庇呻须左钥缨息嫁臂第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物2.4 加成聚合法和开环聚合法加成聚合法
27、和开环聚合法 大分子自由基在遇到外加的含有不饱和键的大分子大分子自由基在遇到外加的含有不饱和键的大分子时,可以发生加成反应。继而再与单体反应,最终会形成时,可以发生加成反应。继而再与单体反应,最终会形成接枝聚合物。例如聚丙烯腈接枝聚合物。例如聚丙烯腈g甲基丙烯酸甲酯就是通甲基丙烯酸甲酯就是通过聚丙烯腈大分子自由基与聚甲基丙烯酸甲酯分子端部的过聚丙烯腈大分子自由基与聚甲基丙烯酸甲酯分子端部的双键进行加成而得到的:双键进行加成而得到的:怨洼蔑榆反怒斌痕琴房士浮藏邱隅杠浑懊主昭硬其溉巫吵烤草池插囚工稳第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物蚌腋郁蔬蔬廖蜗宪癣梧爵擒糖级渐吼廉
28、探葡檀佩逝岗颜怔捕户铂降铺侨节第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 将天然橡胶或合成聚异戊二烯溶于苯乙烯、甲基丙烯将天然橡胶或合成聚异戊二烯溶于苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯或者丙烯腈等单体中,并加入偶氮二异丁睛等引发酸甲酯或者丙烯腈等单体中,并加入偶氮二异丁睛等引发剂,再进行塑炼,即可得到数量可观的接枝聚合物。接枝剂,再进行塑炼,即可得到数量可观的接枝聚合物。接枝聚合物与均聚物的比例与塑炼的时间有关。如果不经过塑聚合物与均聚物的比例与塑炼的时间有关。如果不经过塑炼,即使在氮气气氛下也只能得到一些均聚物的混合物,炼,即使在氮气气氛下也只能得到一些均聚物的混合物,不可能得到
29、接枝聚合物。不可能得到接枝聚合物。抠壁衔擦荚帝共俩晴荒哎坡匙至辗涩骏字频嗡鱼藻帐赢咸宇蝶嚷扁糯匿咖第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物2.5 离子聚合反应法离子聚合反应法 利用离子聚合反应可以合成接枝聚合物。例如,在含利用离子聚合反应可以合成接枝聚合物。例如,在含有对氯甲基聚苯乙烯的二硫化碳溶液中,用溴化铝作引发有对氯甲基聚苯乙烯的二硫化碳溶液中,用溴化铝作引发剂,可使异丁烯发生碳阳离子的聚合反应,形成聚苯乙剂,可使异丁烯发生碳阳离子的聚合反应,形成聚苯乙烯烯g异丁烯接枝共聚物。异丁烯接枝共聚物。 聚氯乙烯与四氯化铁或三氯化铝一起存在时,会形成聚氯乙烯与四氯化铁或
30、三氯化铝一起存在时,会形成大分子形式的碳阳离子,也可以用来引发苯乙烯单体的接大分子形式的碳阳离子,也可以用来引发苯乙烯单体的接枝聚合反应。枝聚合反应。寓共割琶纂眉达垒田莆眷灼淋乞酥毡捡绪糕拯昭壹镁钩呼泥饿太表椭恨饲第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 阴离子聚合反应同样可合成接枝聚合物。例如,含芳阴离子聚合反应同样可合成接枝聚合物。例如,含芳 环结构的乙烯类聚合物的芳基可以在溶液中与碱金属发生环结构的乙烯类聚合物的芳基可以在溶液中与碱金属发生反应,产生阴离子,引发环氧化物的聚合反应,得到接枝反应,产生阴离子,引发环氧化物的聚合反应,得到接枝聚合物。聚合物。 例如,
31、在例如,在80情况下,使聚情况下,使聚4-乙烯基联苯分散在四乙烯基联苯分散在四氢呋喃溶液中,利用铯镜反应产生阴离子。然后加入氧化氢呋喃溶液中,利用铯镜反应产生阴离子。然后加入氧化乙烯,反应乙烯,反应24小时后,即可得聚小时后,即可得聚4-乙烯基联苯乙烯基联苯g氧化乙氧化乙烯接枝聚合物。烯接枝聚合物。越赘靶痢幼硼肘宅棵入补扒躲优彰毯咽勘禁疯孪献抉独役敷蝉捷恢淳去灿第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物2.6 大分子单体法大分子单体法 大分子单体(大分子单体(Macromer)是指在分子链上带有可聚)是指在分子链上带有可聚合基团的齐聚物,分子量一般为数千至数万。合基团的
32、齐聚物,分子量一般为数千至数万。 通过大分子单体的聚合可直接获得结构明确的接枝共通过大分子单体的聚合可直接获得结构明确的接枝共聚物,他们可以综合完全相反的性能,如软聚物,他们可以综合完全相反的性能,如软/硬、结晶硬、结晶/非非晶、亲水晶、亲水/疏水、极性疏水、极性/非极性、刚性非极性、刚性/韧性等,其中许多大韧性等,其中许多大分子单体已经用于功能性高分子的制备,因此日益受到人分子单体已经用于功能性高分子的制备,因此日益受到人们的重视。目前,大分子单体技术已经成为接枝共聚物制们的重视。目前,大分子单体技术已经成为接枝共聚物制备的一种有效手段。备的一种有效手段。液靶奸仙凤街蒙奔旁目佛根寸娱因灯练桐
33、艳豹宴说崎恶彭围沛劲钵勒英瓶第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 大分子单体的合成主要通过在齐聚物分子链末端引入大分子单体的合成主要通过在齐聚物分子链末端引入可聚合的基团来实现的,目前具有实际应用价值的有阴离可聚合的基团来实现的,目前具有实际应用价值的有阴离子聚合、阳离子聚合、自由基聚合以及近年来发展起来的子聚合、阳离子聚合、自由基聚合以及近年来发展起来的基团转移聚合和原子转移自由基聚合等。基团转移聚合和原子转移自由基聚合等。 以下为一些重要的例子。以下为一些重要的例子。锁捣铁留娜檬二坷牵工厂俞鱼标和疙睹跑肾吨倔篇忽姚帅逐嫌港彩峻赃嗓第九章接枝共聚物第九章接枝共聚
34、物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物丙烯酸酯型聚苯乙烯大分子单体的合成丙烯酸酯型聚苯乙烯大分子单体的合成膏宏络酸疫实拈咙腰潮拿陛钓瞥瓢殊剐迂扫蛆亢转摇郴澳爹翘娘绍烧废点第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物苯乙烯型和甲基丙烯酸酯型聚二甲基硅氧烷大分子单体的合成苯乙烯型和甲基丙烯酸酯型聚二甲基硅氧烷大分子单体的合成胞注羽借凯细盔萎屑繁般搓爪症拢昔岛初暴蜡迸扑屎零蚁昔见私页绊泳济第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物苯乙烯型聚乙烯基吡啶大分子单体的合成苯乙烯型聚乙烯基吡啶大分子单体的合成觉船洋翠樱弟哆村确尔后潜请憋藏哄吵宠悼育郡昂学挡臣皋读诚
35、践扭押式第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物甲基丙烯酸酯型聚四氢呋喃大分子单体的合成甲基丙烯酸酯型聚四氢呋喃大分子单体的合成纹披锹羌颈贫铱窖神伍抠棋池链巷但裤蒙牟儒迢稽向叁牵傈聂园杨隐阅挠第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 大分子单体与其它烯类单体进行共聚反应可制备指定大分子单体与其它烯类单体进行共聚反应可制备指定分子结构的接枝共聚物,这是大分子单体受到人们重视的分子结构的接枝共聚物,这是大分子单体受到人们重视的主要原因。用现有的其他方法制备的接枝共聚物,其支链主要原因。用现有的其他方法制备的接枝共聚物,其支链通常长短不一,分布不均
36、匀。而用大分子单体法制备的接通常长短不一,分布不均匀。而用大分子单体法制备的接枝共聚物,支链长度可在大分子单体制备时就得到控制,枝共聚物,支链长度可在大分子单体制备时就得到控制,接枝分布均匀,均聚物含量少,产品的质量较高。共聚物接枝分布均匀,均聚物含量少,产品的质量较高。共聚物中支链的密度取决于大分子单体与小分子单体的竟聚率。中支链的密度取决于大分子单体与小分子单体的竟聚率。碧驯绪咨孩餐钾址痔辱帘切侠氢假蚜跨站笆多冰绦咽逊臆笔午瘩伊课冀递第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物三接枝共聚物的结构与性能三接枝共聚物的结构与性能3.1 接枝共聚物的化学性能接枝共聚物的化学
37、性能 接枝共聚物不仅在物理性质上不是两种均聚物的简单接枝共聚物不仅在物理性质上不是两种均聚物的简单加和,甚至化学性质也会出现新的变化。一般情况下,对加和,甚至化学性质也会出现新的变化。一般情况下,对一条支链来说,仅在其端部参与接枝点的形成。由此可以一条支链来说,仅在其端部参与接枝点的形成。由此可以推断,接枝对支链聚合物的化学性质通常不会有很大的影推断,接枝对支链聚合物的化学性质通常不会有很大的影响。而主链上总是有多个位置参与接技点的形成,尤其在响。而主链上总是有多个位置参与接技点的形成,尤其在高接枝密度时,接枝点大量占有了主链上的反应位置,使高接枝密度时,接枝点大量占有了主链上的反应位置,使得
38、主链的化学性质发生显著改变。得主链的化学性质发生显著改变。枫持绍敢圾臀篓事妹嗅桥禽嫂吝侧惧效辑净欠佬讹壁离耍胞盟察瓷哉吩纶第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 很早就已发现,羊毛纤维以丙烯睛或甲基丙烯酸接枝很早就已发现,羊毛纤维以丙烯睛或甲基丙烯酸接枝后,可以改善羊毛的一些性能。例如经过接枝的羊毛具有后,可以改善羊毛的一些性能。例如经过接枝的羊毛具有防霉菌侵蚀的能力。有报道指出,以苯乙烯接枝羊毛,当防霉菌侵蚀的能力。有报道指出,以苯乙烯接枝羊毛,当接枝增重达接枝增重达10%时可以大大提高羊毛的抗碱溶性。时可以大大提高羊毛的抗碱溶性。 纤维素经丙烯睛接枝后也能大大提
39、高其抗微生物侵蚀纤维素经丙烯睛接枝后也能大大提高其抗微生物侵蚀性能。性能。 还有报道指出,尼龙接枝苯乙烯后所制得的帐蓬织物还有报道指出,尼龙接枝苯乙烯后所制得的帐蓬织物具有较高的耐大气老化性能。具有较高的耐大气老化性能。 这些都是主链化学性质被改变的实例。这些都是主链化学性质被改变的实例。恰四斡壮县酣圭趣宿驻似孤把傍荆彬庇海眨碑彪孵服泼恤矣迫詹慰靖纽宴第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 聚氯乙烯是一种通用塑料,但耐热性较差。为了提高聚氯乙烯是一种通用塑料,但耐热性较差。为了提高其耐热性,接技共聚是一条有效的途径。其耐热性,接技共聚是一条有效的途径。 当苯乙烯在当
40、苯乙烯在Et2AlCl存在下与聚氯乙烯进行接枝后,该存在下与聚氯乙烯进行接枝后,该体系只出现一个体系只出现一个Tg,表明体系为单相结构。随着苯乙烯含,表明体系为单相结构。随着苯乙烯含量的增多,产物的热稳定性提高。当苯乙烯接枝量达量的增多,产物的热稳定性提高。当苯乙烯接枝量达23%时,时,165下下2.5小时后几乎没有任何氯损失。即使是仅含小时后几乎没有任何氯损失。即使是仅含4%的苯乙烯,失氯速率亦显著减慢。的苯乙烯,失氯速率亦显著减慢。徘扁馁催绅罪噶贰周赐缎价颧嘿赎赛丈鹃烛业洗糟隶智睹货彰扦辞呈较梆第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 对聚氯乙烯热稳定性的近期研究
41、指出,聚氯乙烯在受对聚氯乙烯热稳定性的近期研究指出,聚氯乙烯在受热失去一分子热失去一分子HCl后,就意味着形成了一个丙烯基氯,这后,就意味着形成了一个丙烯基氯,这种形式的氯最不稳定。所以第二、第三个氯就更容易相继种形式的氯最不稳定。所以第二、第三个氯就更容易相继失去,游离出来的失去,游离出来的HCl又进一步起催化脱氯的作用,从而又进一步起催化脱氯的作用,从而生成大量共轭双键及交联,树脂的颜色变深,机械性能恶生成大量共轭双键及交联,树脂的颜色变深,机械性能恶化。而阳离子引发接枝降低了形成丙烯基氯的几率,代之化。而阳离子引发接枝降低了形成丙烯基氯的几率,代之以热稳定性高的以热稳定性高的CC键,因此
42、聚氯乙烯的热稳定提高。键,因此聚氯乙烯的热稳定提高。梗贞着暴熙塌秦氛仇禄娩敝芽试紊踊阀们闯犁汲丹瘦列赣轿卞狙茁锗托祭第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物3.2 接枝共聚物的溶液性能接枝共聚物的溶液性能3.2.1 接枝共聚物溶液的分子形态和性质接枝共聚物溶液的分子形态和性质 当接枝共聚物存在于对主链及支链均为良溶剂的溶液当接枝共聚物存在于对主链及支链均为良溶剂的溶液中时,整个大分子处于链舒展状态。而当遇到对某链为不中时,整个大分子处于链舒展状态。而当遇到对某链为不良溶剂而对另一链为良溶剂时,处于不良溶剂中的该链就良溶剂而对另一链为良溶剂时,处于不良溶剂中的该链就会收
43、缩,形成单分子或多分子的胶束分散在该溶剂中。如会收缩,形成单分子或多分子的胶束分散在该溶剂中。如图图91所描述:所描述:叭窝措迈零旨驱映野蕉称雇帖厘虹绊译肮峪可乘怖围铡面现订观坊携垮舌第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 对对A、B链均为良溶剂链均为良溶剂 对对A链为不良溶剂链为不良溶剂 对对B链为不良溶剂链为不良溶剂 对对B链为良溶剂链为良溶剂 对对A链为良溶剂链为良溶剂 图图91 溶液中接技共聚物的形态溶液中接技共聚物的形态睡离州贱萧遁锦梯鼻貉质申破糙炊猜心少森憋鲤匣遮换瓢袋矛凸能怪柒言第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物3.2.
44、2 接枝共聚物的乳化作用接枝共聚物的乳化作用 由于接枝共聚物的主链及支链系两种不同性质的链,由于接枝共聚物的主链及支链系两种不同性质的链,这在结构上与表面活性剂的情况相似。事实已表明,不少这在结构上与表面活性剂的情况相似。事实已表明,不少接枝共聚物也具有乳化剂的功能。接枝共聚物也具有乳化剂的功能。 例如在不相容的低分子溶剂混合物中加入接枝或嵌段例如在不相容的低分子溶剂混合物中加入接枝或嵌段共聚物后能使两相乳化形成稳定的乳液。共聚物后能使两相乳化形成稳定的乳液。鸯腰含遵厩唱陕样搓铲穿裔赡尝油哄案镰谓笔返铅臂券辖陵婶伶寨襟饼磅第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 不相
45、容的高分子与低分子液体相,也能借助接枝共聚不相容的高分子与低分子液体相,也能借助接枝共聚物的乳化作用来进行混合。例如聚甲基丙烯酸甲酯能溶于物的乳化作用来进行混合。例如聚甲基丙烯酸甲酯能溶于二甲基亚砜中,然而少量的水就能使它沉淀出来。如果在二甲基亚砜中,然而少量的水就能使它沉淀出来。如果在聚合度聚合度DP = 2140的聚乙烯醇大分子上接一条聚甲基丙烯酸的聚乙烯醇大分子上接一条聚甲基丙烯酸甲酯(甲酯(DP=1810)支链,那么这样的接枝共聚物就能在上)支链,那么这样的接枝共聚物就能在上述溶液中有效地乳化述溶液中有效地乳化PMMA,阻止沉淀析出。,阻止沉淀析出。得撑糟俄污昔庙盛硒肛拔抄秀港桩莱糕赞
46、哦龚弟雹从韩媒椽吻愚机拼脑掩第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 高分子共混体系中,接枝共聚物可作为有效的界面活高分子共混体系中,接枝共聚物可作为有效的界面活性剂使高聚物分散。两种高聚物可形成稳定的油包油型分性剂使高聚物分散。两种高聚物可形成稳定的油包油型分散体系。例如以聚醋酸乙烯(聚合度散体系。例如以聚醋酸乙烯(聚合度2000)为主链,接上)为主链,接上一条苯乙烯支链(聚合度为一条苯乙烯支链(聚合度为1800),将所得接枝物作为乳),将所得接枝物作为乳化剂加到聚苯乙烯化剂加到聚苯乙烯聚醋酸乙烯聚醋酸乙烯苯体系中,结果发现,苯体系中,结果发现,当加入的接枝共聚物达
47、到一定数量时,就能形成稳定的乳当加入的接枝共聚物达到一定数量时,就能形成稳定的乳液。当溶剂蒸发后,可明显看到一相分散在另一相中的形液。当溶剂蒸发后,可明显看到一相分散在另一相中的形态特征。态特征。缸孰誉掠水屡搂盎漏颠本领泄抠胜亲先杏姨剐沿磊障返占吻腊泅凋踪润疫第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物3.3 接枝共聚物的力学性能接枝共聚物的力学性能3.3.1 接枝共聚物的形态结构与力学性能间的关系接枝共聚物的形态结构与力学性能间的关系 上一节中叙述了接枝共聚物在溶液中的形态及胶束的上一节中叙述了接枝共聚物在溶液中的形态及胶束的生成。很明显,如果橡胶生成。很明显,如果橡胶
48、聚甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚聚甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物溶于共同溶剂例如苯中,则将形成一般的聚合物溶液。物溶于共同溶剂例如苯中,则将形成一般的聚合物溶液。此时如果加入对橡胶链为非溶剂的甲醇,则橡胶链收缩,此时如果加入对橡胶链为非溶剂的甲醇,则橡胶链收缩,形成聚甲基丙烯酸甲酯链包覆的橡胶胶粒。反之,如加入形成聚甲基丙烯酸甲酯链包覆的橡胶胶粒。反之,如加入石油醚,则聚甲基丙烯酸甲酯链收缩形成被橡胶链包覆的石油醚,则聚甲基丙烯酸甲酯链收缩形成被橡胶链包覆的胶粒。胶粒。 启钎和俐役咽灶揖帛拭话钝氧俐秘愈替抱辕炙予澎疆准稗铺感壳帖嘎踩暮第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 将
49、上述两种胶粒分别称为将上述两种胶粒分别称为A型和型和B型。当溶剂被蒸发型。当溶剂被蒸发除去后所得的两种材料,除去后所得的两种材料,A型为橡胶粒子作为分散相而聚型为橡胶粒子作为分散相而聚甲基丙烯酸甲酯作为连续相,甲基丙烯酸甲酯作为连续相,B型则相反,即聚甲基丙烯型则相反,即聚甲基丙烯酸甲酯分散于橡胶连续相中。这两者的力学物理性能呈现酸甲酯分散于橡胶连续相中。这两者的力学物理性能呈现明显的差异。表明显的差异。表93给出了测得的结果。给出了测得的结果。 从表中结果可见,材料的整体性能比较接近于连续相从表中结果可见,材料的整体性能比较接近于连续相的性能。的性能。腕贪想厉反靡让会元钻比痛据靳召克够菜李哦
50、罐骸榜厦恃曼玲箍笛挟撂渍第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物表表93 NRPMMA接枝共聚物(重量比接枝共聚物(重量比70/30)的硫化体性质)的硫化体性质性能性能聚合物形式聚合物形式乳液共聚物乳液共聚物AB拉伸拉伸强强度,度,MPa27.818.728.0模量(模量(100%),),MPa4.86.62.0模量(模量(300%),),MPa14.816.814.8断裂伸断裂伸长,%485345485硬度,硬度,BS628562撕裂撕裂强强度(度(20),),kg/mm1.40.540.12绚焕硷骇歧悄舵沸尹喝登罢辨荐芭详枢洱扑诧号泪打杜冀煌氛氯板贾穆脖第九章接枝
51、共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物3.3.2 接枝共聚物多相结构的基本形态接枝共聚物多相结构的基本形态 与双组分的嵌段共聚物相似,当与双组分的嵌段共聚物相似,当A组分与组分与B组分形成接组分形成接枝共聚物时,随着组成比的变化,可以形成下列枝共聚物时,随着组成比的变化,可以形成下列5种可能的种可能的聚集形态:聚集形态:朱涛频掌陨惰捉帘气卿辰乾哥逐段锦蕉探夺歇爵盆库菱画白卫尺缸侯酣股第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 将将 PMAgPS接枝共聚物配成接枝共聚物配成3%苯溶液制膜,在苯溶液制膜,在高倍显微镜中可看到形态结构的变化。高倍显微镜中可看
52、到形态结构的变化。 当接枝共聚物中聚苯乙烯的体积分数由当接枝共聚物中聚苯乙烯的体积分数由10%增至增至80%时,可以观察到起初聚苯乙烯以球状粒子分散在时,可以观察到起初聚苯乙烯以球状粒子分散在PMA中,中,进而以扁平椭圆状粒子分散在进而以扁平椭圆状粒子分散在PMA中,再后观察到中,再后观察到PS及及PMA以交替的层片排列。在含以交替的层片排列。在含80%聚苯乙烯的试样中可清聚苯乙烯的试样中可清晰地观察到晰地观察到PMA以球粒分散在以球粒分散在PS介质中。介质中。 棒形结构未能观察到。棒形结构未能观察到。春篱犬绑聪酱雾鸵己疲苗叠单持窿鸭色诗恨抄船潞最云彦凝亩章等日彩卢第九章接枝共聚物第九章接枝共
53、聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物3.3.3 热塑性弹性体和增韧塑料热塑性弹性体和增韧塑料 当组分当组分A分散在组分分散在组分B中时,随组分中时,随组分A的增多将会发生的增多将会发生由由A岛岛B海型的分散形态向海型的分散形态向B岛岛A海型的分散形态转变。根海型的分散形态转变。根据分散球粒达到最密集填充的条件,其体积分数的最大值据分散球粒达到最密集填充的条件,其体积分数的最大值为为0.74。这就是说,当某组分的体积分数低于。这就是说,当某组分的体积分数低于0.26时,它时,它只能以分散相出现;而达到只能以分散相出现;而达到0.74以上时,它总是以连续相以上时,它总是以连续相出现。只有当其体积
54、分数介于出现。只有当其体积分数介于0.260.74之间时,随制样之间时,随制样条件的变化它既可以岛相出现也可以海相出现。条件的变化它既可以岛相出现也可以海相出现。 搔戚钝哼飞悦获昂碘题民稳督竹庇赤世声己苟吗楔甲布懒缆嚏申划埋是奢第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 根据上节介绍得知,材料的力学性质主要取决于海根据上节介绍得知,材料的力学性质主要取决于海相,当海相是由呈橡胶态的主链形成,岛相是由呈塑料态相,当海相是由呈橡胶态的主链形成,岛相是由呈塑料态的支链构成时,这种材料在温度高于塑料相的的支链构成时,这种材料在温度高于塑料相的Tg温度或熔温度或熔点点Tm时将显得
55、很柔软成可以流动,当冷却至时将显得很柔软成可以流动,当冷却至Tg温度或熔点温度或熔点Tm以下时,材料就失去流动性而呈现出硫化胶的性质。具以下时,材料就失去流动性而呈现出硫化胶的性质。具有这种性能的材料是一种热塑性弹性体。反过来,如果海有这种性能的材料是一种热塑性弹性体。反过来,如果海相是塑料相,岛相是橡胶相粒子,那么由于分散的橡胶粒相是塑料相,岛相是橡胶相粒子,那么由于分散的橡胶粒子在应力作用下能起引发和终止裂纹的作用,材料呈现高子在应力作用下能起引发和终止裂纹的作用,材料呈现高韧性,这样的材料是一种增韧塑料。韧性,这样的材料是一种增韧塑料。 痉铁抚烛孪馆扁簇灌玲村主损拾信僻赴通蝇擦吭缘摹拓斌
56、叁柱袍魂耗离拨第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 迄今为止,已有不少增韧塑料采用了接枝的方式来制迄今为止,已有不少增韧塑料采用了接枝的方式来制备。然而,目前一些重要的热塑性弹性体主要依靠嵌段共备。然而,目前一些重要的热塑性弹性体主要依靠嵌段共聚反应来制备,如聚反应来制备,如ABA型、型、(AB)n型的嵌段共聚物。这主型的嵌段共聚物。这主要是由于接技共聚物的支链聚合度和接枝密度的控制还存要是由于接技共聚物的支链聚合度和接枝密度的控制还存在不少困难。不过,由于接枝共聚物比嵌段共聚物更具多在不少困难。不过,由于接枝共聚物比嵌段共聚物更具多样性,因此接枝共聚物用作热塑性
57、弹性体的努力一直受到样性,因此接枝共聚物用作热塑性弹性体的努力一直受到关注。关注。 瞻留症太签恢墟库揣戴巫澈瑟些意肇灭宦邱龋断矿甥性空豪十宦帛柜港辊第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物3.4 接枝共聚物的熔融与结晶接枝共聚物的熔融与结晶 接枝共聚物的主链或支链如能结晶,则它们可以在加接枝共聚物的主链或支链如能结晶,则它们可以在加热过程或冷却过程中发生熔融或实现结晶。如果主链和支热过程或冷却过程中发生熔融或实现结晶。如果主链和支链中某种链的结晶还未熔化,那末材料的流动就成为不可链中某种链的结晶还未熔化,那末材料的流动就成为不可能。文献曾报道,当高密度聚乙烯接上能。文
58、献曾报道,当高密度聚乙烯接上25%的聚丙烯腈的聚丙烯腈时,软化温度可提高约时,软化温度可提高约40。 躲滁陇垂联魏返揉脊探临粤器蝗辱性何网宇陈痢又竣佛抛汽赠略湘烙外梳第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 由由X射线衍射图可以看到,除了聚乙烯晶格发生衍射射线衍射图可以看到,除了聚乙烯晶格发生衍射外,尚可以发现聚丙烯腈的衍射,两种晶格并存。当升温外,尚可以发现聚丙烯腈的衍射,两种晶格并存。当升温到到110时,聚乙烯结晶的衍射消失,但作为支链的聚丙时,聚乙烯结晶的衍射消失,但作为支链的聚丙烯腈晶体仍然存在,材料仍不能流动。降温时,聚乙烯晶烯腈晶体仍然存在,材料仍不能流动
59、。降温时,聚乙烯晶体又重新生成,且结晶度仍保持原有水平。体又重新生成,且结晶度仍保持原有水平。 这表明,聚丙烯腈支链的结晶起了物理交联作用,使这表明,聚丙烯腈支链的结晶起了物理交联作用,使聚乙烯链的热运动受到束缚、导致聚乙烯主链的性质产生聚乙烯链的热运动受到束缚、导致聚乙烯主链的性质产生相应的变化。相应的变化。淮扳冕贤堵胰塘忠褪樱葛山氨诞勒如境罕姿攫烯险偿阉萧霞雄盟其示呸糙第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 结晶聚合物作为主链时,主链的结晶行为与均聚物相结晶聚合物作为主链时,主链的结晶行为与均聚物相比会有很大变化。例如聚丙烯均聚物从高温比会有很大变化。例如聚丙烯
60、均聚物从高温180经经4小时小时缓慢冷却至缓慢冷却至80时,可形成晶粒尺寸为时,可形成晶粒尺寸为300m左右的完美左右的完美球晶。但接枝球晶。但接枝6.3%乙酸乙烯酯后,同样结晶条件下虽然球乙酸乙烯酯后,同样结晶条件下虽然球晶仍可达到同样尺寸,但已能观察到小晶粒斑点。接枝达晶仍可达到同样尺寸,但已能观察到小晶粒斑点。接枝达到到18.1%时,球晶明显破坏,大量小晶粒形成。接枝达到时,球晶明显破坏,大量小晶粒形成。接枝达到41.5%时,已不能形成大球晶,且球晶之间有裂纹生成。时,已不能形成大球晶,且球晶之间有裂纹生成。 同样的变化趋势也出现在以苯乙烯接枝时,且作用比同样的变化趋势也出现在以苯乙烯接
61、枝时,且作用比前者更显著。前者更显著。同残碴殴长宫报裹结狙尉斟添然啸辑安宣拙傀疽戈棵牢免嘴徽焉防细犯陇第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 在全同立构聚苯乙烯上接枝无规立构聚苯乙烯时,当在全同立构聚苯乙烯上接枝无规立构聚苯乙烯时,当接枝率在接枝率在1730%范围内,全同立构的聚苯乙烯结晶仍可范围内,全同立构的聚苯乙烯结晶仍可生成,但结晶度变小,且不能形成单晶。生成,但结晶度变小,且不能形成单晶。 以上事实表明,支链的存在,不利于主链大分子原有以上事实表明,支链的存在,不利于主链大分子原有的结晶行为充分表现,因此,即使仍能结晶但结晶亚结构的结晶行为充分表现,因此,即
62、使仍能结晶但结晶亚结构(球晶)的成长以及向更高级的结构(单晶)的发展比较(球晶)的成长以及向更高级的结构(单晶)的发展比较困难。困难。瞳瞅汗住济斗串铰阔汐菜烟侥屋努蝎脖埠涸付它砒蕾饯浊学铝趾卉聂寐虏第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 支链的结晶行为一般因受主链的束缚而受到妨碍。聚支链的结晶行为一般因受主链的束缚而受到妨碍。聚-羟基十一酸酯作为支链便是一例。当接枝率小于羟基十一酸酯作为支链便是一例。当接枝率小于10%时,由于支链稀少,难以靠拢并且无法规整化排列成为结时,由于支链稀少,难以靠拢并且无法规整化排列成为结晶。当接枝度增加时,结晶开始能形成并从小晶粒发展到
63、晶。当接枝度增加时,结晶开始能形成并从小晶粒发展到球晶。这表明由于主链的束缚使支链向正常的结晶亚结构球晶。这表明由于主链的束缚使支链向正常的结晶亚结构(球晶)发展受到限制。(球晶)发展受到限制。皮而敞瞅又扩怎茬插湿绘叔逢踪笨屠穆柯疗嘱烬肤蒸灸崎宴搪皂渴途乘阎第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 支链结晶能力有时也会受到主链的促进而提高。支链结晶能力有时也会受到主链的促进而提高。 例如在常温下呈橡胶状的聚癸二酸二硫代二戊酸乙二例如在常温下呈橡胶状的聚癸二酸二硫代二戊酸乙二酯的酯的Tg为为40,须放置半年后才能结晶。然而把它接枝,须放置半年后才能结晶。然而把它接枝在聚
64、甲基丙烯酸甲酯分子上所得支链却具有晶体结构。象在聚甲基丙烯酸甲酯分子上所得支链却具有晶体结构。象这样的软链聚酯接技在刚性聚合物分子上提高了本身的结这样的软链聚酯接技在刚性聚合物分子上提高了本身的结晶性,可以看作是软链借助刚性链的晶性,可以看作是软链借助刚性链的“支撑支撑”来形成规整来形成规整的链束,从而加速其结晶。的链束,从而加速其结晶。学钦拟嫁乡渭崎暇磊补谬莎林坐瘦絮囤柴检因虏蛀融黑扇游孔拆寥代屠篆第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 通常,接技共聚物的主链或支链按照其对应的均聚物通常,接技共聚物的主链或支链按照其对应的均聚物晶格形成晶胞。但是晶胞参数并非永远不
65、变。例如以无定晶格形成晶胞。但是晶胞参数并非永远不变。例如以无定形的聚苯乙烯或聚醋酸乙烯酯接枝在聚乙烯上,发现不仅形的聚苯乙烯或聚醋酸乙烯酯接枝在聚乙烯上,发现不仅聚乙烯的结晶度随支链的性质、数量和长度等发生变化,聚乙烯的结晶度随支链的性质、数量和长度等发生变化,而且晶胞结构也会有改变。而且晶胞结构也会有改变。振碟贴摆纬芯斑祁悸椒屠闹糯吏缩但奉辨陆糟篮坛舞殃一擅足抠局佬墨振第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物四聚苯乙烯类塑料的接枝改性四聚苯乙烯类塑料的接枝改性 聚苯乙烯具有优良的电绝缘性能和加工流动性。透明聚苯乙烯具有优良的电绝缘性能和加工流动性。透明性极好,染色
66、容易,机械强度高,是一类十分重要的塑料性极好,染色容易,机械强度高,是一类十分重要的塑料产品。它的最大缺点是质地很脆,易应力开裂,但橡胶改产品。它的最大缺点是质地很脆,易应力开裂,但橡胶改性的性的HIPS和以苯乙烯为主要原料制成的和以苯乙烯为主要原料制成的ABS,韧性和强度,韧性和强度都很好,是聚合物合金产品中最成功的典范,产量列聚合都很好,是聚合物合金产品中最成功的典范,产量列聚合物合金的首位。物合金的首位。测床伸劲萝型染祥拒捌宏词潦旷优方津胆赊鼎折悦征驻宪掉骋呛轻统捞揣第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物4.1 高抗冲聚苯乙烯高抗冲聚苯乙烯4.1.1 HIPS
67、的制备方法的制备方法 高抗冲聚苯乙烯可用机械共混和接枝共聚两种方法制高抗冲聚苯乙烯可用机械共混和接枝共聚两种方法制得。机械共混法主要是采用得。机械共混法主要是采用SBR和和PS共混,目前已经很少共混,目前已经很少使用。使用。 接枝共聚是目前生产接枝共聚是目前生产HIPS的主要方法,较多是采用顺的主要方法,较多是采用顺丁橡胶(丁橡胶(BR)和苯乙烯()和苯乙烯(St)进行接枝共聚。)进行接枝共聚。BR的的Tg较较低,改性效果好于低,改性效果好于SBR。生产。生产HIPS主要有本体悬浮法和本主要有本体悬浮法和本体连续法。体连续法。卵垫蜂点铭螺溢难谅锤辜疙或柠扎商娘匀细姚纳喇铲款范艇津携季戮赴幸第九
68、章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 本体悬浮法本体悬浮法 本体悬浮法的聚合过程分两步进行,先将未硫化橡胶本体悬浮法的聚合过程分两步进行,先将未硫化橡胶溶于苯乙烯单体中,在引发剂作用下于溶于苯乙烯单体中,在引发剂作用下于l00左右进行预聚左右进行预聚合。当转化率达到合。当转化率达到30%时,把预聚物倾于含分散剂、引发时,把预聚物倾于含分散剂、引发剂的水中进行悬浮聚合,直至反应结束。剂的水中进行悬浮聚合,直至反应结束。 本体悬浮法的主要特点是能较好地控制橡胶颗粒的大本体悬浮法的主要特点是能较好地控制橡胶颗粒的大小,反应平稳,操作方便,容易控制但此法设备利用率小,反应平稳
69、,操作方便,容易控制但此法设备利用率低,并且工艺流程长,需经洗涤除去分散剂、离心脱水、低,并且工艺流程长,需经洗涤除去分散剂、离心脱水、干燥等工艺步骤,能耗较高。干燥等工艺步骤,能耗较高。肌丹雪统忙雾应瘟锣相缸弟拌赐显依审靴新专脑腔础焊偏延楷煎有报追砾第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 本体连续法本体连续法 近年来新建的近年来新建的HIPS装置大多采用本体连续法,质量稳装置大多采用本体连续法,质量稳定,能耗低,流程短,成本相对较低。定,能耗低,流程短,成本相对较低。 本体聚合法采用聚合塔进行,有高聚合率法(本体聚合法采用聚合塔进行,有高聚合率法(St单程单程收率
70、在收率在95%以上)和低聚合率法(收率在以上)和低聚合率法(收率在70%80%)之)之分。添加少量溶剂,控制较低单体转化率的低聚合率法,分。添加少量溶剂,控制较低单体转化率的低聚合率法,反应平稳,产品分子量分布均匀。溶剂回收过程带定了游反应平稳,产品分子量分布均匀。溶剂回收过程带定了游离单体,使产品更纯净,质量较高。离单体,使产品更纯净,质量较高。溉发搞奴蒜愤梆摹民葬叹招偏都谨捶弟层懈榜奇厌辙亭祝乾戒刽箩芦鸥祥第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 不论是哪种共聚方法生产的不论是哪种共聚方法生产的HIPS,接枝反应的产物,接枝反应的产物(HIPS)中大部分还是均聚物
71、)中大部分还是均聚物PS。接枝共聚物。接枝共聚物PBgPS是少量,还有一些末反应的是少量,还有一些末反应的PB。所以说,。所以说,HIPS是均聚是均聚物和共聚物的共混体系。物和共聚物的共混体系。区拿享犯薛贷鹿砌凯唤烬由勘宫霄伎吱尝德翰牙患然来涤推滞邻暴仲千馒第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物4.1.2 HIPS的蜂窝状结构及其形成机理的蜂窝状结构及其形成机理 前面已经介绍过,前面已经介绍过,HIPS的形态结构为蜂窝状结构。在的形态结构为蜂窝状结构。在蜂窝状结构中,分散相不是单一组分,而是在分散相内还蜂窝状结构中,分散相不是单一组分,而是在分散相内还包含着由连续相
72、成分构成的小颗粒,因此其形态类似蜂窝包含着由连续相成分构成的小颗粒,因此其形态类似蜂窝(香肠或细胞)结构。大部分接枝共聚物都具有这种相态(香肠或细胞)结构。大部分接枝共聚物都具有这种相态结构。结构。碗啄队希荧隆粟勋韦追而疚晌驻哭乳勇旗唬辟武酿吧陨厚言渤戊佬吾奇啥第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 图图911是接枝共聚是接枝共聚HIPS的相态电镜照片。该体系含的相态电镜照片。该体系含橡胶仅橡胶仅6,但橡胶相微区的体积分数达,但橡胶相微区的体积分数达22,少量橡胶,少量橡胶发挥着较大橡胶相体积分数的作用,大大强化了橡胶的增发挥着较大橡胶相体积分数的作用,大大强化了橡
73、胶的增韧效果。同时由于橡胶相中包藏着韧效果。同时由于橡胶相中包藏着PS,使分散相的模量比,使分散相的模量比纯橡胶模量明显提高,这样得到的纯橡胶模量明显提高,这样得到的HIPS模量不会因橡胶的模量不会因橡胶的引入而降低过多。因此,组成和含量都相同的接技共聚物引入而降低过多。因此,组成和含量都相同的接技共聚物比机械共混物的改性效果好。比机械共混物的改性效果好。你戳玻彦啄盟酪么普弦效酸晴筷宦雹臣郊颊痉鲍培探旷霸逮肢朗笆谓丧螺第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物图图911 接枝共聚接枝共聚HIPS的蜂窝状结构的蜂窝状结构 酵楷烦英吩免蘑缀疚五功颤吁惑效驱述蕉蘸填瑟星蠕政峦
74、织讳考狼菇寓斧第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 HIPS为什么会形成这种特殊的相态结构呢,下面借助为什么会形成这种特殊的相态结构呢,下面借助于于StPSPB三元体系相图(见图三元体系相图(见图912)来考察聚合过)来考察聚合过程的相态变化,并从聚合反应历程来分析这种特殊结构形程的相态变化,并从聚合反应历程来分析这种特殊结构形成的机理。成的机理。图图912 苯乙烯苯乙烯聚丁聚丁二烯二烯聚苯乙烯三元体聚苯乙烯三元体系相图(图中数字为体系相图(图中数字为体积百分数)积百分数)昭壁绥鲸哮朝馆景旨览此所膜醒鼻攒俞陋丝汇大韭煞遍波节球靶些侈震材第九章接枝共聚物第九章接枝共
75、聚物第就章第就章 接枝共聚物接枝共聚物 该体系起始的组成是该体系起始的组成是6的的PB溶解于溶解于St单体形成的溶单体形成的溶液(相图中的液(相图中的M点点)。整个聚合过程是。整个聚合过程是St单体转为单体转为PS的过的过程,程,PB的含量不变。所以总组成应循相图中的的含量不变。所以总组成应循相图中的MS线变化线变化(图(图912只是该体系全部相图的一部分)。当有只是该体系全部相图的一部分)。当有2左右左右的的St聚合成聚合成PS时,总组成达到双节线时,总组成达到双节线(N)时,体系开始分时,体系开始分相。相。八赫饭幂奏阜沉己驻蛮尘保他蛔馆魏玄奖滋请轻若设劳享术惊尖炼业瞩缆第九章接枝共聚物第九
76、章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 至至P点,体系的两相分别为点,体系的两相分别为P和和P,P相是相是PB与与St组组成的溶液,成的溶液,P是是PS与与St组成的溶液。由杠杆原理可知,此组成的溶液。由杠杆原理可知,此时橡胶溶液相时橡胶溶液相P的体积分数大于的体积分数大于P,因而此时,因而此时PB溶液仍溶液仍处于连续相,处于连续相,PS溶液为分散相溶液为分散相。 随着聚合反应的进行,随着聚合反应的进行,PS/St相的体积不断增大。当相的体积不断增大。当达到达到Q点,两相的体积分数接近相等,此时,点,两相的体积分数接近相等,此时,PS溶液相可溶液相可从分散相转变为连续相,而从分散相转变
77、为连续相,而PB溶液则由连续相转变为分散溶液则由连续相转变为分散相,即体系发生相反转。相,即体系发生相反转。 怔扩赚幌锣酒坍盔澎先最愉溯顽擅锈汗蔗娇棉谋零析缀养税础卡层缆坑舀第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 这以后,连续相和分散相中的这以后,连续相和分散相中的St含量仍相当高,当然含量仍相当高,当然将继续进行聚合反应。因此,分散相中仍会不断生成将继续进行聚合反应。因此,分散相中仍会不断生成PS,由于体系的粘度愈来愈高,并且聚合过程形成的接枝共聚由于体系的粘度愈来愈高,并且聚合过程形成的接枝共聚物集中于橡胶相粒子的表面,给分散相中的物集中于橡胶相粒子的表面,给分
78、散相中的PS向连续相迁向连续相迁移造成了困难。随着橡胶相中的移造成了困难。随着橡胶相中的PS含量逐渐增大,当包容含量逐渐增大,当包容的的PS超过了均相的浓度极限时,分散相中的超过了均相的浓度极限时,分散相中的PS便进而发生便进而发生相分离,最终形成相分离,最终形成PS被橡胶网络分割的蜂窝状结构。被橡胶网络分割的蜂窝状结构。疫凳封堑疆屿莱株商葬宿枪域奢宅糊悸药握朝教漾醋蜀哇眺杀砍搀评产淮第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 上述聚合过程必须具有足够的剪切作用,假如在无搅上述聚合过程必须具有足够的剪切作用,假如在无搅拌作用的静止条件下进行反应,那么直至苯乙烯全部转化拌
79、作用的静止条件下进行反应,那么直至苯乙烯全部转化为为PS,上述的相反转现象也不可能发生。因为橡胶相的粘,上述的相反转现象也不可能发生。因为橡胶相的粘度高,处于连续相的橡胶分子尽管重量和体积都低于度高,处于连续相的橡胶分子尽管重量和体积都低于PS,但没有足够的外力作用,橡胶仍将处于连续相,只是这时但没有足够的外力作用,橡胶仍将处于连续相,只是这时的橡胶变成了连续的网膜,将的橡胶变成了连续的网膜,将PS/St溶液分割成许多小区溶液分割成许多小区域,这种橡胶网络处于连续相的体系是一种海绵状物,难域,这种橡胶网络处于连续相的体系是一种海绵状物,难以加工,无实用价值。以加工,无实用价值。遇忙津癌剧蕉熊到
80、搁泳懒江洲磅卒称盾吵迟尿熔启询渴谈醇秉嫌泼翅勋弛第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物4.1.3 HIPS形态结构对性能的影响形态结构对性能的影响 前面曾多次提到接枝共聚前面曾多次提到接枝共聚HIPS的力学性能优于机械共的力学性能优于机械共混物,显然是由其特殊的形态结构所决定的。综合起来,混物,显然是由其特殊的形态结构所决定的。综合起来,可归结以下几个原因:可归结以下几个原因:(1)由于橡胶颗粒包容有相当多的)由于橡胶颗粒包容有相当多的PS,蜂窝状结构的,蜂窝状结构的HIPS和相同橡胶量的机械共混物相比,橡胶相体积分数大和相同橡胶量的机械共混物相比,橡胶相体积分数大
81、35倍,大大减小了橡胶颗粒间的距离,使少量的橡胶发倍,大大减小了橡胶颗粒间的距离,使少量的橡胶发挥着较大橡胶相体积分数的作用,强化了增韧效果;挥着较大橡胶相体积分数的作用,强化了增韧效果;戍膊弃冠海屉咸豁贺舵呻匠言摄娘跋批隔闯娱毙雹骸瞳不拦樟烛邱舰窖慈第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物(2)接枝共聚的)接枝共聚的HIPS体系中,两相界面分散着体系中,两相界面分散着PBgPS共聚物,改善了界面亲和性,使界面粘结力提高,有利共聚物,改善了界面亲和性,使界面粘结力提高,有利于力学强度、冲击韧性的提高;于力学强度、冲击韧性的提高;(3)接枝共聚的)接枝共聚的HIPS分散
82、相中包容有分散相中包容有PS,其模量比机械,其模量比机械共聚的分散相模量高,这使得共聚的分散相模量高,这使得HIPS不会因橡胶相存在,使不会因橡胶相存在,使模量、强度降低过多;模量、强度降低过多;(4)蜂窝状结构的)蜂窝状结构的HIPS在外力作用下,橡胶粒子赤道平在外力作用下,橡胶粒子赤道平面瞬近不会像一般橡胶粒子那样产生有害的空洞,有利于面瞬近不会像一般橡胶粒子那样产生有害的空洞,有利于大量银纹的形成、发展,从而能吸收更多的冲击能,使冲大量银纹的形成、发展,从而能吸收更多的冲击能,使冲击强度大幅度提高。击强度大幅度提高。按吼骨台唐汰卫诊醒啥犁撇卓环因列累唉王疫评朴娠春昭胳芋肮狮音赐革第九章接
83、枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 由表由表94可见,接枝共聚的可见,接枝共聚的HIPS在大幅度提高冲击强在大幅度提高冲击强度(高于度(高于PS 510倍)的同时抗拉强度降低不多,而且加倍)的同时抗拉强度降低不多,而且加工流动性、染色性没有大的变化,但透明性变得差了。工流动性、染色性没有大的变化,但透明性变得差了。 HIPS可用于注射成型、挤出成型生产各种板材;管可用于注射成型、挤出成型生产各种板材;管材、仪表外壳、电器设备零件、生活用品等,应用领域比材、仪表外壳、电器设备零件、生活用品等,应用领域比PS大大地扩大了大大地扩大了。执汰津初牲狮罚飘耿祭瘦捎如肋秉弄翠侨待乍
84、澜鄂给曹腻湿遏肪遣淖氯疫第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第八章第八章 接枝共聚物接枝共聚物表表94 PS和和HIPS的主要物理力学性能的比较的主要物理力学性能的比较性性 能能 通用型通用型PS抗冲抗冲PS高抗冲高抗冲PS密度(密度(g/cm3)1.041.061.031.061.031.06抗拉强度(抗拉强度(MPa)355525352530弯曲强度(弯曲强度(MPa)7010040652535缺口冲击强度(缺口冲击强度(kJ/m2)1357812洛氏硬度洛氏硬度658080856075热变形温度(热变形温度(,1.82MPa)859580908095延伸率(延伸率(%)1.522030354
85、5透光率(透光率(%)8792林滞镰胺掣月缅结岁稻际斩殴养侣叁廖螺重放倘镑猪疡绎脏徽尽慑詹哗箱第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物4.2 ABS树脂及其改性树脂及其改性 ABS树脂是目前产量最大、应用最广的聚合物合金产树脂是目前产量最大、应用最广的聚合物合金产品。它是由苯乙烯品。它是由苯乙烯/丙烯腈的无规共聚物(丙烯腈的无规共聚物(SAN)为连续)为连续相,聚丁二烯或丁苯橡胶为分散相,以及相,聚丁二烯或丁苯橡胶为分散相,以及“就地就地”接枝聚接枝聚合形成的共聚物组成的两相体系,是典型的均聚物和共聚合形成的共聚物组成的两相体系,是典型的均聚物和共聚物组成的多元共混物
86、。物组成的多元共混物。慎轧横泰氰弱愧哄例曹馒腆堤案漱弛山护羽潜错逞账勤鲁尉碑恒袱异颂蕾第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 由于由于ABS的基体的基体SAN比比PS具有更大的极性,因而具有更大的极性,因而ABS比比HIPS具有更高的模量、强度和韧性。如图具有更高的模量、强度和韧性。如图913所示,所示,ABS的屈服强度和断裂强度差不多是的屈服强度和断裂强度差不多是HIPS的两倍。缺口冲的两倍。缺口冲击强度通常高于击强度通常高于HIPS近一倍。近一倍。 从应力从应力应变曲线上看,应变曲线上看,ABS的断裂伸长率较低,那的断裂伸长率较低,那是因为是因为ABS在拉伸时容
87、易产生局部剪切变形而导致细颈的在拉伸时容易产生局部剪切变形而导致细颈的缘故。缘故。省邯投阎眶霓殉锗优咸戈窍仓疡诅棉客淫肺叶境原少摇潮约他矿黎舶奎琴第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物图图913 PS、HIPS、ABS应力应力应变曲线应变曲线筐好浸闷恼尝沂沂田雾掖浊滁氖菱雅染碗轿湿艘潍颐包在抡歌筒绎好楼诸第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物4.2.1 ABS树脂的生产工艺树脂的生产工艺 ABS生产方法很多,工业生产以接枝共聚法为主。接生产方法很多,工业生产以接枝共聚法为主。接枝共聚中又有许多不同的方法,各具特点。枝共聚中又有许多不同的方
88、法,各具特点。 乳液法乳液法 特点是操作简便,控制容易。橡胶用量可在较大幅度特点是操作简便,控制容易。橡胶用量可在较大幅度范围内变动,制得的范围内变动,制得的ABS胶粒尺寸较小。但存在后处理麻胶粒尺寸较小。但存在后处理麻烦以及乳化剂、凝聚剂难以洗净而影响产品质量的缺点。烦以及乳化剂、凝聚剂难以洗净而影响产品质量的缺点。宣辊跑磐蛮搪藩涟刮肖谐卧法扣撞蜒浦滓芭云唆戊簿隋萨躯刻沮封趟忽鹿第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 实际生产中常把乳液法改变为乳液共聚一共混法,即实际生产中常把乳液法改变为乳液共聚一共混法,即先分别制备聚丁二烯接枝先分别制备聚丁二烯接枝SAN的共聚
89、物胶乳和的共聚物胶乳和SAN胶乳,胶乳,然后再将两种胶乳混合,经后处理(共凝聚)制得然后再将两种胶乳混合,经后处理(共凝聚)制得ABS树树脂。此法除具有乳液共聚法的特点外,还具有橡胶接枝率脂。此法除具有乳液共聚法的特点外,还具有橡胶接枝率便于控制,便于控制,ABS两相组成易于调整等优点。但后处理麻烦两相组成易于调整等优点。但后处理麻烦和产物不够纯净的缺点仍然存在。和产物不够纯净的缺点仍然存在。豌空抬炊掇蠢硫棋衷蓬够夫普匝讣赊迄刊质猴亩空汕汀河亏漠扑庞桩地绑第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 本体法本体法 本体法生产本体法生产ABS类似于类似于HIPS本体聚合工艺
90、,所得产物本体聚合工艺,所得产物纯净,工艺流程短,产品质量高。但本体法生产纯净,工艺流程短,产品质量高。但本体法生产ABS迄今迄今仍未能广泛采用,主要是由于聚合时的散热、橡胶粒子尺仍未能广泛采用,主要是由于聚合时的散热、橡胶粒子尺寸、粒径分布以及形态控制均较为困难。同时,此法不宜寸、粒径分布以及形态控制均较为困难。同时,此法不宜制备高橡胶含量的产品。然而,从节能和杜绝三废方面考制备高橡胶含量的产品。然而,从节能和杜绝三废方面考虑,本体法还是有发展前景的。虑,本体法还是有发展前景的。疤蜗萌我烩迹盂赴绪亨愉等岿壬卢索感疟筛酿误身言碰硷降搅准悸从峡帛第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝
91、共聚物接枝共聚物 另一种另一种ABS的生产方法是本体的生产方法是本体悬浮法。这种方法制悬浮法。这种方法制得的得的ABS树脂产品纯净,生产成本低。但橡胶用量不能过树脂产品纯净,生产成本低。但橡胶用量不能过高,否则体系粘度太大而难以操作。因此,此法生产的高,否则体系粘度太大而难以操作。因此,此法生产的ABS含胶量不高,胶粒尺寸较大,冲击韧性不是太高。含胶量不高,胶粒尺寸较大,冲击韧性不是太高。捌衅偿耪壳樱晨穷夸篡贤球亩一谍笔形猩童泻缄续龙哈渭胆杆疽轩玉犯狼第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 乳液乳液悬浮法悬浮法 近年来出现将乳液法和悬浮法结合在一起的所谓乳液近年来出
92、现将乳液法和悬浮法结合在一起的所谓乳液 悬浮法。此法第一步进行乳液接枝共聚,反应到一定程悬浮法。此法第一步进行乳液接枝共聚,反应到一定程度后,将共聚胶乳进行后处理得接枝共聚物。再在悬浮聚度后,将共聚胶乳进行后处理得接枝共聚物。再在悬浮聚合条件下进行悬浮聚合。此法的第一阶段比本体法容易控合条件下进行悬浮聚合。此法的第一阶段比本体法容易控制,橡胶含量不受限制,而第二阶段的悬浮聚合又可克服制,橡胶含量不受限制,而第二阶段的悬浮聚合又可克服乳液法产物不纯净的缺点。乳液法产物不纯净的缺点。舅肛寞撤玉肌赊琳嘴酿腰孤椿入畸拨厩讫洼泌个妨得影木伊妥瞧蛤枚偶著第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共
93、聚物接枝共聚物 此外,还有把乳液接枝法生产的此外,还有把乳液接枝法生产的ABS和本体悬浮法生和本体悬浮法生产的产的ABS进行机械共混的方法(即联用法),把乳液法生进行机械共混的方法(即联用法),把乳液法生产的小粒径产的小粒径ABS和悬浮法生产的大粒径和悬浮法生产的大粒径ABS混合在一起,混合在一起,产生一定的协同效应,使产生一定的协同效应,使ABS的加工性、冲击韧性进一步的加工性、冲击韧性进一步改善。这种共混改善。这种共混ABS比单一方法生产的比单一方法生产的ABS具有更优良的具有更优良的综合性能。综合性能。瞎煞呈蚜决渗萧圭朗畸冲疥驯向豆馋展乞梯厂靡诸蛰瓤涉勋剥靴镇况墅帆第九章接枝共聚物第九章
94、接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物4.2.2 ABS的结构的结构 与与HIPS相比,接枝共聚法制得的相比,接枝共聚法制得的ABS的组成可变性更的组成可变性更大,反应更加复杂,影响因素更多。大,反应更加复杂,影响因素更多。 由于在由于在ABS的接枝共聚时,的接枝共聚时,St和和AN对对PB链的亲合力不链的亲合力不同,同,St和和PB链间的溶剂化作用优于链间的溶剂化作用优于AN和和PB链间的作用,链间的作用,因此在因此在PB链周围形成的支链链周围形成的支链PSAN,比游离的,比游离的PSAN(基(基体)具有更高的体)具有更高的St含量,这种接枝链和游离链组分差别达含量,这种接枝链和游离链
95、组分差别达到一定程度(到一定程度(40%左右)时,两种分子链便发生相分离。左右)时,两种分子链便发生相分离。彦紫济辩镜弥涡巡扑溉龙扎裂责贡姥津执施坠抬坞墓皇贝敬完缩绚踌敛牟第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 接枝链和游离链的差别还表现在两者分子量不同,通接枝链和游离链的差别还表现在两者分子量不同,通常接枝链的分子量总比游离链大。这和两种分子链形成的常接枝链的分子量总比游离链大。这和两种分子链形成的环境有关,接枝链形成于橡胶链附近,其局部粘度高,终环境有关,接枝链形成于橡胶链附近,其局部粘度高,终止速度小,故分子量高。止速度小,故分子量高。 此外,引发剂此外,引发
96、剂BPO对对PB链的亲合力高于链的亲合力高于SAN,即引发,即引发剂在剂在PB相中的浓度远高于在相中的浓度远高于在SAN相中的浓度(选择性溶相中的浓度(选择性溶解)。结果,位于橡胶相中的引发剂主要消耗于链转移反解)。结果,位于橡胶相中的引发剂主要消耗于链转移反应而形成应而形成PB大分子链自由基。大分子链自由基。闯宪打碉乔绝聋抿哭唉润但改究怂甸老梭脓孺湘葵成范葛操忧啥侧梨念冬第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 而而PB自由基的活性较低,倾向于重新偶合,也导致支自由基的活性较低,倾向于重新偶合,也导致支链的分子量提高。链的分子量提高。 ABS组成除了受单体、引发剂的
97、影响,当然还与橡胶组成除了受单体、引发剂的影响,当然还与橡胶的种类、比例以及工艺条件、生产方法等因家有关。因的种类、比例以及工艺条件、生产方法等因家有关。因此,此,ABS的实际组成随着上述因素的变化,会出现千差万的实际组成随着上述因素的变化,会出现千差万别具有很大的可变性。别具有很大的可变性。嘿砒黑骄焙后帽瓣翻达坑隐姨旭沈裹枪诵苑仲溺欺佃腕瘦拍叹湾鸵稠衔拾第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 图图914是乳液法是乳液法ABS胶乳粒子超薄切片的电镜照胶乳粒子超薄切片的电镜照片。可以看到由片。可以看到由SAN在胶乳粒子表面形成的壳和橡胶相中在胶乳粒子表面形成的壳和橡胶
98、相中包容包容SAN组成的核。这种由核一壳结构组成的组成的核。这种由核一壳结构组成的ABS粒子,粒子,核的直径约为核的直径约为0.5m,壳的厚度约为,壳的厚度约为0.1m。 引发剂的品种对胶乳粒子的形态结构有明显影响。通引发剂的品种对胶乳粒子的形态结构有明显影响。通常水溶性引发剂趋向于使常水溶性引发剂趋向于使SAN形成壳层结构,有机引发剂形成壳层结构,有机引发剂则能渗入被单体溶胀了的橡胶粒子内部,引发聚合形成则能渗入被单体溶胀了的橡胶粒子内部,引发聚合形成SAN包容物。包容物。苯环眯愈沸捷锥药往贰今汉披厦董孝财秋孪堪巫烦专挝数仇歼巡保桃托膝第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物
99、接枝共聚物图图914 ABS胶乳粒子的壳核结构胶乳粒子的壳核结构司谱盛啥疲圭师皇讣瞬丙糖婆鲜向粮袭倪谋修抉换扩凝突忌匈租前昂覆箩第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 由于由于ABS树脂具有复杂的两相结构,影响其性能的因树脂具有复杂的两相结构,影响其性能的因素也很复杂,主要可归结以下几方面:素也很复杂,主要可归结以下几方面:(1)橡胶相的组成、交联度)橡胶相的组成、交联度 ABS一般由聚丁二烯作为橡胶相,若采用丁腈胶、丁一般由聚丁二烯作为橡胶相,若采用丁腈胶、丁苯胶将使橡胶相的苯胶将使橡胶相的Tg增高,影响耐寒性。特别是丙烯腈引增高,影响耐寒性。特别是丙烯腈引入共聚
100、物对橡胶入共聚物对橡胶Tg影响更为严重,故现在很少用丁腈胶作影响更为严重,故现在很少用丁腈胶作原料。丁苯胶制成的原料。丁苯胶制成的ABS流动性较好,在某些品种中仍有流动性较好,在某些品种中仍有采用,但橡胶合量不宜超过采用,但橡胶合量不宜超过25,否则严重影响耐寒性。,否则严重影响耐寒性。傲选镁坚馁寇标手披痹迄蜡冠粹羚曳狗铀苍溃推磋耶某刷磋斟抚锗误汾洪第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 ABS中所用的橡胶需具有适度的交联度,以保证产品中所用的橡胶需具有适度的交联度,以保证产品具有良好的冲击韧性。此外橡胶的含量、分散相中的树脂具有良好的冲击韧性。此外橡胶的含量、分散
101、相中的树脂包容量、橡胶分子量都对包容量、橡胶分子量都对ABS树脂性能产生影响。这些因树脂性能产生影响。这些因素和一般橡胶增韧塑料的影响基本相同。素和一般橡胶增韧塑料的影响基本相同。童侩映凝啤邪堰华橱叭泉夹鳖牌弦循盗颁五嘉漠根预构哭匣穷递阳围湿罚第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物(2)橡胶的粒径)橡胶的粒径 不少因素对冲击强度和加工流动性有相反的影响。例不少因素对冲击强度和加工流动性有相反的影响。例如,增加橡胶含量可使如,增加橡胶含量可使ABS树脂的抗冲击强度提高,但流树脂的抗冲击强度提高,但流动性及其他性能下降;降低动性及其他性能下降;降低SAN树脂的分子量,可
102、使流动树脂的分子量,可使流动性改善,但冲击强度降低。而用控制性改善,但冲击强度降低。而用控制ABS中橡胶粒径的方中橡胶粒径的方法来调节性能,既能使冲击强度提高,又可获得较好的流法来调节性能,既能使冲击强度提高,又可获得较好的流动性。动性。多拔芍久扔晕用恰枪碍驮啪改荫锥衅毡胃扮深既师赃臀肩闷肠慧碘桓宋磕第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 一般来说,较小的橡胶粒径有利于流动性,而较大的一般来说,较小的橡胶粒径有利于流动性,而较大的橡胶粒径有利于冲击强度。因此,采用将乳液法生产的小橡胶粒径有利于冲击强度。因此,采用将乳液法生产的小粒径橡胶粒径橡胶ABS树脂与用悬浮法制
103、备的大粒径橡胶树脂与用悬浮法制备的大粒径橡胶ABS共混共混使用,已被证实对提高冲击韧性有明显作用,加工要求也使用,已被证实对提高冲击韧性有明显作用,加工要求也容易满足。容易满足。犀嫁捧切宛彰稼味马恼仓邱皋滚贝眨拆怎缝芋剑羞祥瓦洪篙臭岸潘留枢掠第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物(3)共聚物的接枝度、接枝层厚度)共聚物的接枝度、接枝层厚度 接枝共聚物具有改善体系相容性,强化增韧效果的作接枝共聚物具有改善体系相容性,强化增韧效果的作用,其影响程度与接枝度大小有关。不同粒径的橡胶相要用,其影响程度与接枝度大小有关。不同粒径的橡胶相要求有适当的接枝度与其相匹配。接枝度过高
104、过低都不利于求有适当的接枝度与其相匹配。接枝度过高过低都不利于改善冲击韧性(见图改善冲击韧性(见图915)。)。 橡胶粒子表面的接枝层厚度,对橡胶粒子表面的接枝层厚度,对ABS树脂的流动性存树脂的流动性存在着一个最适宜的范围。因此,适当控制接枝层厚度也是在着一个最适宜的范围。因此,适当控制接枝层厚度也是ABS树脂制造技术中的一个重要关键。树脂制造技术中的一个重要关键。托配抢纂刹锌油烙膳贫颓剪赢晨履殿奔角担狱无析果瓦荤冉寨染篙阉罐竟第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物图图915 不同粒径橡胶的接枝度对冲击强度的影响不同粒径橡胶的接枝度对冲击强度的影响病蛔叠累呢陋善树
105、郎变晤域盛肝飞瞳幌叶石慕浸狭艘熟昨膘绒姆慈原削哩第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 ABS应用领域十分广泛,在机电、仪表、汽车、交通应用领域十分广泛,在机电、仪表、汽车、交通及日常生活用品等方面都有大量应用实例,如仪表外壳、及日常生活用品等方面都有大量应用实例,如仪表外壳、电视机收录机外壳、汽车零部件、装饰件、各种规格和用电视机收录机外壳、汽车零部件、装饰件、各种规格和用途的板材、管道等等途的板材、管道等等 ABS的制备方法、聚合条件、原料组成不同产品性能的制备方法、聚合条件、原料组成不同产品性能有较大差别。因此,商业上供应的有较大差别。因此,商业上供应的ABS
106、品种牌号很多,有品种牌号很多,有抗冲级、高抗冲击级、超抗冲级、阻燃级、耐热级、低温抗冲级、高抗冲击级、超抗冲级、阻燃级、耐热级、低温冲击级、透明级、电镀级等等,表冲击级、透明级、电镀级等等,表95列出了几种品种的列出了几种品种的ABS主要物理力学性能。主要物理力学性能。渠忠欺裕盲巡适资翼绦毗敛甸猜对涟磊巳叠垃炯珠戊帛对科铭蒂畦筷耪银第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物表表95 不同品种不同品种ABS的性能的性能性能性能高冲高冲击型型冲冲击型型耐耐热型型电镀型型阻燃型阻燃型透明型透明型悬臂梁缺口冲臂梁缺口冲击强强度(度(J/m,23)3673002303673001
107、31悬臂梁缺口冲臂梁缺口冲击强强度(度(J/m,40)1056358685221抗抗张强强度(度(MPa)42.142.151.037.240.242.1抗抗张模量(模量(MPa)215622542548215622542254弯曲弯曲强强度(度(MPa)725775882676676706弯曲模量(弯曲模量(MPa)225424502744225422542352洛氏硬度洛氏硬度10210811110399103热变形温度(形温度()898494898877密度(密度(g/cm3)1.041.041.051.061.221.07模塑收模塑收缩率(率(%)0.70.90.70.90.60.80
108、.50.70.50.80.50.7阻燃性(阻燃性(UL-94)94HBHBHBHBV0HB沁膝巫襟孔蹈边览眺汾丹怂漏颐容齐溃丢阿镭秆磅絮契溅耻竟险拙寝帖昏第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物4.2.3 ABS树脂的改性树脂的改性 为了提高为了提高ABS树脂的某些性能指标,可采物理和化学树脂的某些性能指标,可采物理和化学方法对方法对ABS进行改性,现在已开发了以进行改性,现在已开发了以ABS为主体的一系为主体的一系列塑料合金,并且针对列塑料合金,并且针对ABS树脂某些性能缺陷合成了一些树脂某些性能缺陷合成了一些新树脂。新树脂。(1)ABS与其他塑料共混与其他塑料共混
109、 ABS的阻燃性较差,这一缺点使其作为电气绝缘材料的阻燃性较差,这一缺点使其作为电气绝缘材料受到一定限制。为改善受到一定限制。为改善ABS的阻燃性,除了用小分子阻燃的阻燃性,除了用小分子阻燃剂进行改性外,用阻燃性好的氯化聚乙烯、聚氮乙烯等聚剂进行改性外,用阻燃性好的氯化聚乙烯、聚氮乙烯等聚合物与其共混,对改善合物与其共混,对改善ABS的阻燃性能有明显效果。的阻燃性能有明显效果。 伊携派焊枣胯庇樊狡暮亏密鬃锤古娜其昧萄赫孰郁虹缸硅掀腊锁冶而肌把第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 为提高为提高ABS的抗冲击强度和耐磨性,可用聚氨酯进行的抗冲击强度和耐磨性,可用聚氨酯
110、进行共混,共混物兼有共混,共混物兼有PU的良好冲击韧性、耐磨性和的良好冲击韧性、耐磨性和ABS的刚的刚性、良好的加工性等;性、良好的加工性等; ABS的耐热性不够高,通用型的耐热性不够高,通用型ABS的热变形温度仅为的热变形温度仅为90左右,提高左右,提高ABS的热变形温度对提高的热变形温度对提高ABS的质量,扩的质量,扩大其应用领域有重要意义。采用与其它耐热性较好的树脂大其应用领域有重要意义。采用与其它耐热性较好的树脂进行共混,可改善其耐热性。例如进行共混,可改善其耐热性。例如ABS/PC合金,热变合金,热变形温度可达形温度可达125。而。而ABS/PSF(聚砜)热变形温度高达(聚砜)热变形
111、温度高达140以上。同时兼有优良的冲击韧性和加工流动性。以上。同时兼有优良的冲击韧性和加工流动性。国方憋溜碟蓉壁痉酪拔全捌敝糜纠惯夏示契徘晋禾篇愿绪碾把袁针煌锦码第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 ABS与聚甲基丙烯酸甲酯共混可改善透明性。与聚甲基丙烯酸甲酯共混可改善透明性。 ABS不仅可与许多聚合物共混,而且可与玻纤等材料不仅可与许多聚合物共混,而且可与玻纤等材料制成玻纤增强制成玻纤增强ABS合金,这类复合材料具有很高的刚性和合金,这类复合材料具有很高的刚性和尺寸稳定性,同时兼有优良的耐热性和冲击韧性,广泛应尺寸稳定性,同时兼有优良的耐热性和冲击韧性,广泛应用
112、于制造打字机、复印机等设备的外壳、框架等,而且整用于制造打字机、复印机等设备的外壳、框架等,而且整体成本比金属材料可降低体成本比金属材料可降低20%30%。贴陷芝诵渍掇延痒史淌惺驶掠鹃颧踩猛乌几婚埂星竟磺章歇罚止谎啡索遇第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物(2)其他苯乙烯类的新树脂)其他苯乙烯类的新树脂 ABS树脂中,由于聚丁二烯橡胶中存在不饱和双键,树脂中,由于聚丁二烯橡胶中存在不饱和双键,在光、氧作用下容易老化。在光、氧作用下容易老化。 为了克服为了克服ABS的这一缺点,开发了结构和性能上与的这一缺点,开发了结构和性能上与ABS相近的一些聚合物合金。如丙烯腈相
113、近的一些聚合物合金。如丙烯腈氯化聚乙烯氯化聚乙烯苯苯乙烯(乙烯(ACS)树脂、丙烯腈)树脂、丙烯腈丙烯酸酯丙烯酸酯苯乙烯(苯乙烯(AAS)树脂、甲基丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸酯丁二烯丁二烯苯乙烯(苯乙烯(MBS)树脂、甲)树脂、甲基丙烯酸酯基丙烯酸酯丙烯腈丙烯腈丁二烯丁二烯苯乙烯(苯乙烯(MABS)树脂等。)树脂等。氧虽拷蠢将捏小闪医俯棠感唤绰部续波亏瞒始绎君宠蜗葱磷雀咎什璃疯孩第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 以丙烯酸酯弹性体取代聚丁二烯进行接枝共聚而得的以丙烯酸酯弹性体取代聚丁二烯进行接枝共聚而得的AAS合金,耐候性优于合金,耐候性优于ABS,在室外曝露,在
114、室外曝露15个月后,抗冲个月后,抗冲击强度和伸长率几乎没有降低。击强度和伸长率几乎没有降低。AAS的使用温度很宽,可的使用温度很宽,可在在20到到70范围内保持良好的使用性能。适于制作室范围内保持良好的使用性能。适于制作室外用的各种器具,如汽车车身,农机零部件、交通路标以外用的各种器具,如汽车车身,农机零部件、交通路标以及仪表外壳、家具等。及仪表外壳、家具等。沛访隙惹争疙筛源蝴押蝴故南诫搀尘傣盂橱蠕团斗携桑驱朵驰芍缅壹禹涧第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物第九章第九章 接枝共聚物接枝共聚物 用不含双键的氯化聚乙烯取代用不含双键的氯化聚乙烯取代ABS中的聚丁二烯制得中的聚丁二烯制得的的ACS树脂,可使耐候性大幅度提高。树脂,可使耐候性大幅度提高。ACS中由于引入了中由于引入了氯原子,阻燃性也比氯原子,阻燃性也比ABS有明显改善,且成型收缩率低,有明显改善,且成型收缩率低,尺寸稳定性较好。尺寸稳定性较好。ACS主要用途是可代替木材,制造室外主要用途是可代替木材,制造室外用品等。用品等。 MBS树脂的最大特点是透明性好,透光率可达树脂的最大特点是透明性好,透光率可达85,其他性能与其他性能与ABS相近。相近。增继笋策折福析菜照珊谆员厌惧峻膏乒悟鹿制淘掏她萝魁肢北期赚散目践第九章接枝共聚物第九章接枝共聚物