2.4 MAS-2用量对ABS /IFR /ABS-g-(MAA-co- St)各项性能的影响
综上分析可知,MAS-2为相容剂时复合材料 的综合性能较优。为此实验探讨了MAS-2的用 量对ABS/IFR/ABS-g-(MAA-co-St)各项性能的 影响。
2.4.1 MAS-2用量对ABS/IFR/ABS-g-(MAA-
co-St)力学性能和加工性能的影响 保持ABS与IFR配比不变,考察了相容剂 MAS-2用量对复合材料力学性能及加工性能的 影响,实验结果见表3。
由表3可见,在加入不同用量的MAS-2相容 剂后,ABS/IFR/ABS-g-(MAA-co-St)复合材料 的冲击强度均有不同程度的增加。这可能是由于 相容剂的加入,使复合材料基体界面的相容性增 加,两相之间的界面黏结状况得到了改善。与此 同时,ABS/IFR/ABS-g-(MAA-co-St)复合材料 的拉伸强度随着相容剂用量的增加,呈现先减小 后增大的趋势。当相容剂MAS-2的添加量小于 4份时,复合材料的拉伸强度略有下降。
MAS-2 添加量增至6份时,复合材料的拉伸强度增大至 37.2 MPa,冲击强度也由2.7 kJ/m2提高到了 3.07 kJ/m2,分别比ABS/IFR提高了12.7%和 13.7%。这些数据表明,相容剂添加量较少时,对 复合材料的增容效果影响较小,且相容剂的加入, 使得ABS树脂的质量分数下降,致使复合材料的 拉伸强度与ABS/IFR相比略有下降;MAS-2添 加量在4~10份时,复合材料拉伸强度的提高说 明共混体系各相之间的相容性得到了提高,结合 力有所加强,所以ABS/IFR/ABS-g-(MAA-co- St)能够承受更大的外力。
在ABS/IFR/ABS-g-(MAA-co-St)力学性能 有所改善的同时,复合材料的熔融指数均比未添 加MAS-2时有不同程度的减小。这仍然是由于 MAS-2上的极性基团降低了共混物的相界面张 力,增加了阻燃体系各相之间的黏接力,分子链出 现缠结,运动困难[6],从而抑制了宏观相分离,导 致熔融指数呈现下降趋势。
2.4.2 MAS-2用量对ABS/IFR/ABS-g-(MAA- co-St)燃烧性能的影响 由表4可以看出,相容剂MAS-2的加入使 ABS/IFR/MAS-2的氧指数变化不大,在26%~ 28%浮动,且ABS/IFR/ABS-g-(MAA-co-St)的 阻燃级别仍能达到FV-0级。
综合对比图5中ABS/IFR/MAS-2垂直燃 烧现象,可以看出,添加少量相容剂时,复合材料 的氧指数略有下降,但其成炭现象明显,发出少量 黑烟,且形变较小,与未添加相容剂时相差无几。 这可能是由于相容剂的少量加入并未对复合材料 的阻燃性能起到显著的影响。当添加量增加时, 复合材料的氧指数略有上升,且其发烟量较小,颜 色为白色,复合材料形变较小。这些现象表明,此 时复合材料中的阻燃剂能够发挥良好的阻燃作 用。当添加量继续增加,复合材料的氧指数反而 略有下降,发黑烟,结炭现象明显,形变较小。分 析此现象:由于相容剂的大量添加,使得阻燃剂质 量分数下降,影响了复合材料的阻燃性能。 总体来看,相容剂的适量添加可以保持复合 材料的阻燃性能。
3 结 论
(1)以甲基丙烯酸(MAA)为接枝单体,苯乙 烯(St)为接枝共单体,可成功地实现ABS-g- (MAA-co-St)的熔融接枝。
(2)当MAA、St的用量均为6 mL时,ABS- g-(MAA-co-St)的接枝率达到最高,为4.96%。(3)ABS/IFR/MAS-2复合材料的力学性能 最佳,当MAS-2的添加量为6份时,ABS/IFR/ ABS-g-(MAA-co-St)的冲击强度和拉伸强度分 别可达3.07 kJ/m2、37.2 MPa,且在力学性能提 高的同时,ABS/IFR/ABS-g-(MAA-co-St)阻燃 级别仍可达FV-0级。
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