基于不同种类抗冲改性剂增韧SAN树脂及性能研究

王梁

天津 大沽化工股份有限公司临港分厂 天津市滨海新区 3 00450

摘要：SAN树脂在现代工业生产中是重要的添加助剂材料，被广泛应用ABS树脂改性当中。本文首先介绍了SAN树脂的特征与合成工艺类型，其次分享了不同类型抗冲改性剂在增韧SAN树脂方面的作用功能、机理，最后，着重阐述了SAN树脂增韧过程中应用不同类型抗冲击改性剂对于各方面参数性能的影响，希望可以为更好的而选择抗冲击改性材料，提升SAN树脂整体性能提供借鉴与参考。

关键词：不同种类；SAN树脂；抗冲改性剂；性能

引言

SAN树脂是一种基于苯乙烯和丙稀晴合成的共聚物，该共聚物同时兼具两种有机物的优势，具有良好的加工性能与热稳定性。目前，SAN树脂被广泛应用于工业生产的各个领域，但是在实际应用过程中存在有抗冲击性能不足、断裂伸长率缺陷等问题，限制了材料的应用与发展。SAN树脂添加抗冲改性剂成为行业内实现材料改性的主要技术途径，通过增韧处理后，SAN树脂的使用价值将大大提升。为了进一步分析不同类型抗冲改性剂对于增韧SAN树脂的效果，现就SAN树脂的定位与特征分析如下。

一、SAN树脂概述

1.基本特征

SAN树脂作为ABS树脂制备过程中的补充材料，其具有无色透明、高硬度特征。在生产加工中，硬度好、可塑性高是SAN树脂的重要特征。除此之外，其使用温度处于70~90℃，该温度条件下添加适当玻璃纤维能够显著改善热变形性能。应用于ABS树脂中作为连续相，可显著改善产品加工性能与力学性能，进而满足更为丰富的工业生产需求。为了满足SAN树脂与ABS接枝粉料相容性要求，可以选择制备过程中调整不同的合成工艺，从而达到增韧改性的效果。

2.合成工艺

SAN树脂常见合成工艺包括有本体合成法、悬浮合成法以及溶液聚合反应法等等，其中，本体法应用最为普遍，这不但来源于其自身的技术优势与经济性优势，同时也可以获得良好的产品纯度，改善产品性能。本体法合成SAN树脂在整个生产领域的占比为70%以上，ABS树脂近些年来的应用得到了大规模的推广，这也使得SAN树脂得到了重视与广泛应用。在生产中单纯使用SAN树脂时，可能会存在产品燃烧容易出现黑烟的问题，同时也存在综合性能低于ABS树脂的情况，所以需要进一步改善加工性能，两者的融合就可以很好解决这个问题。由此可见，采取合适的抗冲改性材料对SAN树脂进行增韧对于整个ABS树脂行业的发展具有重要的影响。

二、不同种类抗冲改性剂增韧SAN树脂的机理

采取不同类型抗冲改性剂对SAN树脂进行增韧，需要遵从一定的增韧机理，根据材料特征可以划分预定弹性体、非预定弹性体与过度型三种模式。

1.预定弹性体增韧机理

预定弹性体增韧主要借助于核壳结构下的ACR抗冲击改性模式来满足抗冲击改性目标。其中，外部包裹的壳层具有一定的弹性，能够采取玻璃化温度包裹的方式来改善相互隔离的范围，进而降低团聚带来的流动性，促进改性剂的聚合，满足树脂与改性剂之间的作用力要求。采取ACR作为抗冲击改性剂的核心在于剪切屈服机理，受到应力集中影响时会诱发剪切带的产生，其过程中大量的冲击能量会被剪切带吸收，从而避免发生应力集中导致的负载变化，提升整体韧性水平。

2.非预定弹性体增韧机理

非预定弹性体增韧一般采取网络聚合物来进行增韧，较为有代表性的材料为CPE等。以CPE为例，其主要的增韧机理为基体材料网络化，通过网络化的结构来分担应力，从而达到增韧的效果。在进行强化材料制作时，CPE添加剂与基体树脂具有较为接近的溶解度参数，所以互溶效率较高，改性后抗冲击性能优越。

3.过度型增韧机理

过度型增韧是最为常见的抗冲改性剂增韧模式，其涉及到的一部分被应用于ABS树脂当中，以橡胶含量高、模量低为主要特征，良好的配置性能与增韧效果也使得该领域的增韧剂具有广阔的发展前景。

三、基于不同种类抗冲改性剂增韧SAN树脂及性能

不同类型的抗冲改性剂对于SAN树脂增韧效果各不相同，分别从如下几个方面进行分析。

1.不同种类抗冲改性剂对SAN树脂熔体流速的影响

不同类型的抗冲改性剂对于混合物的熔体流速会产生不同的影响。根据分析的结果来看，在组分相对固定的情况下，伴随着CPE含量的增加，流动速率呈现下滑的趋势，这证明CPE作为弹性体，其含量增加后，塑性得到了有效的强化，所以韧性明显提升。在该体系当中，动态黏度指标与流动速率属于反比例关系，所以当流动速率降低后，粘性指标则会显著上升。根据实验对比分析的结果来看也证实了这个结论的有效性。

2.不同种类抗冲改性剂对SAN树脂耐热性的影响

选择不同类型的CPE对混合物的耐热性能也会产生一定的影响。同样是同体系当中，CPE含量增加后，热变形温度会呈现反比例状态，证明随着SAN树脂含量降低，整个体系的刚性相应降低，此时热变形的温度也会相应的受到影响，所以CPE的氯化程度可以作为SAN树脂改性的影响因素之一进行标记。

3.不同种类抗冲改性剂对SAN树脂拉伸性能的影响

在同体系当中，CPE的含量与SAN树脂混合物的拉伸强度、断裂强度会形成一定的比例关系。试验对比分析后发现，伴随着CPE含量的上升，断裂强度逐步下降，而伸长率则呈现一定区域内的上升。这是由于CPE与SAN树脂本身属于极性物质，所以两者的相似性决定了相容性特征，形成共混体系后满足了界面结合力的要求，所以会使得拉伸强度发生变化。

4.不同种类抗冲改性剂对SAN树脂弯曲性能的影响

弯曲性能也是增韧处理中重要的技术参数，可以作为弹性极限内抵抗外力的重要指标。根据研究结果来看，CPE的添加量发生变化后，强度与硬度均会改变，主要体现在不同含氯体系下的CPE体系差异。另外，材料的弯曲性能也会伴随着弯曲强度的变化而发生新的变化。

5.不同种类抗冲改性剂对SAN树脂冲击性能的影响

冲击性能的指标为冲击强度，也是衡量材料韧性的重要指标。在研究中发现，伴随着CPE含量的增加，冲击强度会持续增加，但是上升的幅度不大，选择含氯量较高的材料时，幅度会显著增加，由此可见，添加CPE材料时选择含氯量较高的类型可以提升抗冲击性能指标。

总结

综上所述，SAN树脂增韧处理中选择不同类型的抗冲改性剂处理后，往往可以获得不同的增韧处理结果，其中，选择合适的稳定性搭配增韧剂进行合成处理，能够有效提升整体增韧性能，稳定性良好且兼顾一定的阻燃性，可以很好的满足大多数工业生产领域需求。如选择制备ACS树脂配方，则可以选择溴代三嗪等材料搭配构成阻燃剂，以此来提升流动性、力学性能与加工性能，达到最终增韧改性的目标，为SAN树脂得到广泛应用提供良好的技术基础。

参考文献：

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