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透明ABS制品的研究进展及应用现状

发表时间:2023-06-05浏览次数:

透明ABS制品的研究进展及应用现状

普通ABS制品不透明,通过选择适当的接枝主干和接枝单体,可制得透明ABS广义上说透明ABS树脂通常分为两类,其一为MBS。另一类为MABS,MBS是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯三种单体组成的树脂,它弥补了ABS树脂不透明的缺陷;MABS是由甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丁二烯、苯乙烯四元组分组成的共聚物,它具有良好的透明性和机械性能。本文所论述的透明ABS指的是MABS树脂。MABS树脂是日本合成橡胶公司于1962年首先开发和生产的。20世纪80年代制备MABS树脂的工作引起了各国的重视,获得了迅速发展。现阶段美国、德国、日本、台湾等一些发达国家和地区才能工业化生产MABS;而国内最近才由中国石油天然气股份公司兰州石化分公司兰州石化研究院小试研制成功,尚未工业化生产MABS树脂的透光率可达85%或以上,其机械强度超过同样透明的MBS树脂,同时MABS具有良好的抗冲击强度和缺口冲击强度,甚至低温抗冲性能也很好;它还具有很高的抗弯曲强度和表面硬度,而且所得制品具有较大的扭曲刚性。与其他透明树脂相比(如PC的流动性、PMMA的化学稳定性、SAN的抗冲击性),MABS占有一定的优势,从而使这种透明性ABS树脂在新使用范围方向独树一帜。因此我国应加大对MABS的研究力度,尽早实现工业化生产。

当光线照射到高分子材料表面上时,一部分光线被材料的表面反射掉,另一部分光线进入高分子材料中,发生散射、吸收,剩余的光线透过材料射出。所以光线通过高分子材料的损失主要由3个因素构成:反射、散射、吸收。

普通ABS由两个不相容的相,即聚丁二烯橡胶接枝共聚物相和SAN树脂相所组成,其不同微相之间折射率的差别造成的光散射效应使材料丧失了透明性接枝橡胶粒径大小和两相折射率的差值,决定了ABS的透明性。如果粒径足够小,小到可与可见波长相比,则可认为二相在光学上是均一的,于是板材表现为半透明。如果折射率完全相等,则板材表现为全透明。

透明ABS树脂的设计制作机理在于保持其微观相分离的结构的前提下,通过共混、共聚等手段控制材料的化学结构,降低橡/塑相的折射率差。从而消除光散射效应而实现可见光区透明。一般情况下,当两相折射率相差小于0.009时就可以达到足够的透明度。从理论上讲,胶乳的粒径只要小于可见光的波长370nm,就可以透明。但实际上由于两相折射率有微小差异,接枝橡胶粒径小于100nm也可以透明,这是因为可见光的波长是430-760nm。当橡胶粒子粒径比可见光波长小很多时(70nm左右),这样小的粒子可以看作是悬浮在透明介质中的均匀的透明体而不影响光线通过。

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