ABS的耐熱改性和抗靜電改性

2021-02-22 工程塑料應用

耐熱ABS樹脂的熱變形溫度一般在90~105℃，具有良好的耐熱性、韌性和流動性。可用於汽車門、後輪罩內板、面板等製作，應用於家電領域，如微波爐、電飯煲、電吹風等。

ABS耐熱性可通過降低橡膠含量、增加苯乙烯-丙烯腈(SAN)分子量和丙烯腈(AN)含量而提高，但採用添加耐熱單體或耐熱助劑開發耐熱級ABS的方法更受人們的關注。在ABS樹脂中引入α-甲基苯乙烯(MS)、馬來酸酐(MA)和馬來醯亞胺(MI)可提高ABS的耐熱性。其途徑主要有兩種：

1、將MS、MI等作為第三單體與苯乙烯、AN共聚，增加基體樹脂剛性，提高其玻璃化轉變溫度。MA與AN的共聚物比相同AN含量的SAN耐熱性好，其維卡軟化溫度分別為123℃和103℃。二者的耐化學性和物理性能相似，生產方法也可通用。基於MS的材料顏色比基於苯乙烯的材料黃。實際生產時，MS僅部分替代苯乙烯，得到SMSAN共聚物。替代比例取決於耐熱性的要求。

2、把耐熱性更好的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(SMA)或苯乙烯-馬來醯亞胺共聚物(SMI)作為共混物組分加入到ABS樹脂中。SMA的維卡軟化溫度可達150℃。然而，SMA在更高溫度是不穩定的，會釋放二氧化碳，因而必須設法使其保持足夠穩定並在260℃以下可加工，否則製件會有放射紋產生。在SMA中加入1%的受阻酚抗氧劑和硫酯協效劑可使其穩定。SMI可應用在需要高於SMA和MS所能提供耐熱性的場合。苯乙烯與MI共聚的生產工藝與SAN相同。SMA與氨或胺反應而亞醯胺化，也可製備SMI。SMI高溫時熱穩定性好，不產生放射紋。

SAN的電阻性能因AN極性性質而較PS略有降低，但仍具有足夠的絕緣性。ABS的表面靜電荷在加工、運輸、使用中引發吸附塵土、脫模困難、靜電放電等問題。因此，ABS製品需要具有一定的抗靜電能力。添加抗靜電劑可防止靜電荷產生或消散靜電荷，是製備抗靜電級ABS的主要方法。

抗靜電劑可在ABS加工之前或加工的過程中添加。根據添加方式，抗靜電劑的種類如下：

(1) 外抗靜電劑，以水或醇溶液的形式塗覆於ABS製品的表面，最經常使用的是季銨鹽。季銨鹽可降低製件表面電阻，但在製件使用、清潔等過程中易被除去，因此廣泛應用於防止顯示器部件積灰等短期用途。

(2) 內抗靜電劑，在ABS加工時添加，添加量少(0.1%~3%)，和ABS一定程度的相容。內抗靜電劑分為遷移性抗靜電劑和永久性抗靜電劑，遷移性抗靜電劑為離子型或非離子型表面活性劑，疏水部分與ABS有限相容，親水部分在ABS內部遷移至表面後可吸附水增加表面導電性。表面的抗靜電劑除去後，內部的抗靜電劑仍可持續遷移至表面，直至全部耗盡，因而使用的時間較外靜電劑長。永久性抗靜電劑不發生遷移，包括導電性高的填料(如炭黑、金屬塗覆的碳纖維、不鏽鋼絲)、親水性高分子材料(如聚氧乙烯共聚物)和導電高分子材料(如聚丙烯晴、聚噻吩)。其中，親水性高分子材料低，主要應用於辦公自動化設備。導電填料不適用於註明顏色、透明度的用途以及電子領域。

來源：網絡

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