韓國(guó)LG XR401T ABS與MPTMS的溶液接枝共聚合及純化
先將ABS用丙酮溶解.水沉淀純化后烘干備用。將一定量純化后的ABS和溶劑加入到反應(yīng)器中,在適當(dāng)油浴溫度下攪拌使ABS溶解。待ABS完全溶解后,將一定量的引發(fā)劑BPO溶液及MPTMS加入反應(yīng)器中,升溫至規(guī)定溫度,在惰性氣體的保護(hù)下攪拌反應(yīng)至規(guī)定時(shí)間。在攪拌下緩慢將反應(yīng)物加入到沉淀劑(乙醇)中析出接枝產(chǎn)物。將產(chǎn)物用甲苯溶解、沉淀劑沉淀.重復(fù)2次,在索氏抽提器中用甲苯作溶劑抽提8h.以除去均聚合的硅氧烷和未反應(yīng)的單體。*后在真空烘箱中80℃下干燥8h,得到純化的ABS接枝物。
接枝韓國(guó)LG XR401T ABS的IR分析
在l720cm一-附近有明顯的羰基振動(dòng)吸收峰:1090cm一處有Si—O—R的伸縮振動(dòng)吸收峰:2237cm一-處為腈基的伸縮振動(dòng)峰;1640cm一1處為雙鍵的伸縮振動(dòng)峰;l610,l593,l493cm一1處為苯環(huán)的骨架振動(dòng),這表明MPTMS已被成功接枝到ABS分子鏈上。
接枝韓國(guó)LG XR401T ABS的熱性能研究
接枝ABS的初始分解溫度和*大熱失重速率出現(xiàn)的溫度均有所提前。這是因?yàn)榻又κ窃诙《┒蔚?/span>d位形成活性點(diǎn)直接引發(fā)接枝。接枝點(diǎn)密度較大而接枝鏈較短,這部分結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性較差,故初始分解溫度有所提前。純ABS在650oC非揮發(fā)性殘余量不到l%,接枝ABS在650oC非揮發(fā)性殘余量較高,約為10%。接枝ABS的殘余量遠(yuǎn)高于理論值,這說明接枝MMS部分不但可以很好地成炭,而且一定程度上促進(jìn)了其他組分成炭。
接枝韓國(guó)LG XR401T ABS的氧指數(shù)
本實(shí)驗(yàn)所用純ABS的氧指數(shù)為l7.8%,接枝ABS的氧指數(shù)為20.4%,提高了2.6%。
錐形量熱儀測(cè)試
該測(cè)試模擬了真實(shí)的燃燒環(huán)境,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與大型燃燒實(shí)驗(yàn)結(jié)果間存在很好的相關(guān)性,能夠表征材料的燃燒性能。在評(píng)價(jià)材料、材料設(shè)計(jì)和火災(zāi)預(yù)防等方面具有重要的參考價(jià)值14]。熱釋放速率(HRR)越大,反饋給材料表面的燃燒熱就越大,加快了熱裂解速度,并且產(chǎn)生更多的揮發(fā)性可燃物,加快了火焰的傳播,因此,聚合物材料在火災(zāi)中危險(xiǎn)就越大。從火增長(zhǎng)循環(huán)過程可以看出,熱量的釋放是火增長(zhǎng)的關(guān)鍵。減少HRR和釋放熱有助于控制火的大小和火焰的蔓延,還可減少煙、毒氣、腐蝕性氣體的釋放量。純ABS燃燒時(shí),熱釋放速率峰值(pkHRR)和平均熱釋放速率(mHRR)分別為769kW/m和385kW/m2.接枝ABS燃燒時(shí)的pkHRR和mHRR均有較大程度的減小。接枝后pkHRR降為424kW/m2.比純ABS降低約40%:mHRR降低約30%。且肌R達(dá)到峰值的時(shí)間由130S增至200s,材料燃盡的時(shí)間也有所推遲。接枝ABS在燃燒中的行為有一個(gè)明顯的平臺(tái).這是材料燃燒時(shí)表面形成一層致密的阻隔層。阻止了熱量進(jìn)一步傳播所致。同時(shí),該阻隔層還可阻止聚合物內(nèi)部分解的可燃小分子溢出,從而降低了火災(zāi)的危險(xiǎn)性。隨著時(shí)間的推移,內(nèi)部分解形成的可燃?xì)怏w沖破表面炭層,形成一個(gè)新的放熱峰;而純ABS在燃燒過程中沒有出現(xiàn)這樣的平臺(tái),這說明接枝有助于在材料的表面形成阻隔層,有利于提高材料的阻燃性。
接枝韓國(guó)LG XR401T ABS的力學(xué)性能
支鏈的存在可以增強(qiáng)鏈段間的相互作用,改善ABS的拉伸性能。由表2看出。接枝ABS的拉伸強(qiáng)度有一定程度的提高。過氧化物引發(fā)劑引發(fā)接枝時(shí),雙鍵處和d位均能發(fā)生接枝,支鏈相對(duì)較多.鏈段間的作用相對(duì)較強(qiáng),故接枝物的拉伸強(qiáng)度提高較大(增至57.8MPa)。沖擊強(qiáng)度下降是由于接枝使丁二烯段雙鍵數(shù)量減少,分子鏈柔順性降低、脆性增加所致。
經(jīng)IR光譜驗(yàn)證,選擇合適的引發(fā)劑和溶劑,在溶液中可將MMS成功地接枝到ABS上。MPTMS的接枝共聚合可提高ABS的阻燃性。接枝后,mHRR和pkHRR分別降低了30%和40%,點(diǎn)燃時(shí)問、總熱釋放量和總煙釋放量也有一定程度的改善。TG分析表明,650℃非揮發(fā)性殘余物增加至10%,接枝ABS的氧指數(shù)提高2.6%。接枝ABS的拉伸強(qiáng)度提高,沖擊強(qiáng)度下降。