趙越 付聰 關(guān)健宇(中國(guó)石油吉林石化公司合成樹脂廠,吉林吉林132021)
ABS樹脂高性能化制備技術(shù)及其中間體的新應(yīng)用研究
趙越 付聰 關(guān)健宇(中國(guó)石油吉林石化公司合成樹脂廠,吉林吉林132021)
ABS樹脂是一種橡膠增韌熱塑性材料。在我國(guó),雖然ABS樹脂已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的生產(chǎn),但是隨著時(shí)代的進(jìn)步以及科技的發(fā)展,材料的不斷進(jìn)步使得社會(huì)對(duì)于ABS樹脂的技術(shù)要求也在不斷的加強(qiáng),因此,研發(fā)高性能的ABS樹脂技術(shù)就變得十分重要。本文從實(shí)際出發(fā),對(duì)ABS樹脂的技術(shù)概況、技術(shù)特點(diǎn)、技術(shù)需求等概況進(jìn)行了總結(jié)。
ABS樹脂;制備技術(shù);新應(yīng)用
ABS樹脂是一種橡膠增韌熱塑性塑料,作為一種非結(jié)晶塑料,ABS樹脂有著很低成型收縮率,其沖擊強(qiáng)度高于高抗沖聚苯乙烯,而拉伸強(qiáng)度則高于聚乙烯、聚苯乙烯等材料,雖然價(jià)格略高,但與上述材料進(jìn)行對(duì)比,ABS樹脂與這些材料的價(jià)格差距并不算大,因此,ABS樹脂已經(jīng)在社會(huì)的方方面面得到了廣泛的應(yīng)用,例如電視機(jī)、空調(diào)器等,外殼都是ABS樹脂制成的。
我國(guó)的大型ABS樹脂生產(chǎn)為引進(jìn)技術(shù),雖然取得了不錯(cuò)的吸收成果,并在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了大部分關(guān)鍵設(shè)備的制造,但是與國(guó)外相比,我國(guó)的ABS生產(chǎn)裝置制造技術(shù)仍然比較落后,這主要是由于研究開展并不深入。因此,開展ABS樹脂的研究,并開放新產(chǎn)品,對(duì)我國(guó)的ABS樹脂工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步可以說(shuō)是十分重要的。
ABS樹脂是一種橡膠增韌塑料,在我國(guó),對(duì)于ABS樹脂的研究開始與六十年代初,1963年,蘭化合成橡膠廠掌握了制備ABS樹脂的關(guān)鍵技術(shù),1978年,上海高橋石化公司則運(yùn)用自行開發(fā)的技術(shù),建成了ABS樹脂生產(chǎn)裝置,從此,我國(guó)的ABS開始進(jìn)入了大批生產(chǎn)的時(shí)代。
ABS樹脂根據(jù)其性能以及用途的不同,有著較為復(fù)雜的分類,一般來(lái)講,分為注塑級(jí)、耐熱級(jí)、板材級(jí)等幾個(gè)級(jí)別,每種級(jí)別各自分為不同的牌號(hào)。就這幾種分類來(lái)講,我國(guó)的技術(shù)水平并不能有效的滿足所有的使用需求,這制約了我國(guó)ABS樹脂工業(yè)的發(fā)展。在上述幾種分類當(dāng)中,板材級(jí)的ABS樹脂問題比較明顯。在我國(guó),板材級(jí)ABS樹脂發(fā)展緩慢,產(chǎn)品依賴進(jìn)口,這對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了不利的局面,因此,掌握這種樹脂的制備方法可以說(shuō)是非常重要的。
板材級(jí)ABS樹脂能夠在冰箱內(nèi)襯、車門內(nèi)襯板等多個(gè)方面得到應(yīng)用,與通用級(jí)ABS樹脂相比,板材級(jí)ABS樹脂有以下特點(diǎn):
(1)沖擊強(qiáng)度能夠達(dá)到330J/M以上,比通用級(jí)ABS樹脂的沖擊強(qiáng)度高。
(2)板材級(jí)ABS樹斷裂伸長(zhǎng)率比通用級(jí)ABS樹脂高出5%以上。
(3)擁有更大的熔體粘度,板材級(jí)ABS在真空吸塑成型的過(guò)程當(dāng)中均勻性較好。
(4)與通用級(jí)ABS樹脂相比,板材級(jí)ABS樹脂有更高的丙烯腈含量,因此,板材級(jí)ABS樹脂有著更好的耐化學(xué)試劑性能。
如塑料、纖維等高分子材料基本都會(huì)在光或者氧的作用下發(fā)生老化,失去原有的機(jī)械性能,為了阻止高分子材料的老化,人們常常加入抗氧劑來(lái)達(dá)到保護(hù)材料的目的。
在ABS樹脂當(dāng)中,含有大量的聚丁二烯橡膠,這會(huì)使得ABS樹脂在加工過(guò)程當(dāng)中容易發(fā)生聚合物斷鏈的情況。此外,ABS樹脂當(dāng)中的松香皂也容易受到氧化反應(yīng)。由于ABS樹脂有著剛性強(qiáng)、光澤好等許多有點(diǎn),因此被應(yīng)用在了諸多行業(yè)之中,但其老化則會(huì)影響使用效果,僅通過(guò)改變組成的方式來(lái)提高ABS樹脂的穩(wěn)定性,作用是十分有限的。因此在實(shí)際的加工過(guò)程當(dāng)中,常常會(huì)在ABS樹脂當(dāng)中添加抗氧劑,以此來(lái)抑制ABS樹脂的老化。
4.1PB膠乳
PB膠乳是ABS樹脂制備中的中間體,能夠有效的對(duì)ABS樹脂進(jìn)行調(diào)控,由于PB乳膠例子表面有大量的不飽和雙鍵,因此可以用來(lái)固定光引發(fā)劑,也可以制備球形聚合物刷。
4.2球形聚合物刷的制備方法
聚合物刷的制備方法一般分為兩種,分別是物理吸附法以及化學(xué)鍵合法,物理吸附法是指聚合物刷分子鏈的一端與機(jī)體表面吸附,是一種可逆動(dòng)態(tài)的過(guò)程,得到的聚合物刷受到熱力學(xué)控制,接枝密度不高。
而化學(xué)鍵合法是聚合物刷鏈通過(guò)共價(jià)鍵與基質(zhì)表面結(jié)合,是一個(gè)不可逆的穩(wěn)定過(guò)程,此外,化學(xué)鍵合法分為大單體聚合法、從表面接枝法等幾種制備方法,大單體聚合法常用于制備柱狀聚合物刷,從表面接枝法則可以得到較高的表面接枝密度,且方法比較簡(jiǎn)單,也較為容易控制,因此從表面接枝法目前受到了廣泛的應(yīng)用。
4.3球形聚合物刷的應(yīng)用概況
由于自身特殊的結(jié)構(gòu),使得球形聚合物刷具有很多潛在的應(yīng)用。由于存在聚合物鏈之間的靜電相互作用,因此球形聚電解質(zhì)刷有更為廣闊的前景,一般其潛在應(yīng)用有提高納米顆粒的穩(wěn)定性、水溶液中重金屬離子的回收利用、蛋白質(zhì)的固載和分離、制備納米貴金屬催化劑等。
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