2.4 MAS-2用量對ABS /IFR /ABS-g-(MAA-co- St)各項性能的影響
綜上分析可知,MAS-2為相容劑時復合材料 的綜合性能較優。為此實驗探討了MAS-2的用 量對ABS/IFR/ABS-g-(MAA-co-St)各項性能的 影響。
2.4.1 MAS-2用量對ABS/IFR/ABS-g-(MAA-
co-St)力學性能和加工性能的影響 保持ABS與IFR配比不變,考察了相容劑 MAS-2用量對復合材料力學性能及加工性能的 影響,實驗結果見表3。
由表3可見,在加入不同用量的MAS-2相容 劑后,ABS/IFR/ABS-g-(MAA-co-St)復合材料 的沖擊強度均有不同程度的增加。這可能是由于 相容劑的加入,使復合材料基體界面的相容性增 加,兩相之間的界面黏結狀況得到了改善。與此 同時,ABS/IFR/ABS-g-(MAA-co-St)復合材料 的拉伸強度隨著相容劑用量的增加,呈現先減小 后增大的趨勢。當相容劑MAS-2的添加量小于 4份時,復合材料的拉伸強度略有下降。
MAS-2 添加量增至6份時,復合材料的拉伸強度增大至 37.2 MPa,沖擊強度也由2.7 kJ/m2提高到了 3.07 kJ/m2,分別比ABS/IFR提高了12.7%和 13.7%。這些數據表明,相容劑添加量較少時,對 復合材料的增容效果影響較小,且相容劑的加入, 使得ABS樹脂的質量分數下降,致使復合材料的 拉伸強度與ABS/IFR相比略有下降;MAS-2添 加量在4~10份時,復合材料拉伸強度的提高說 明共混體系各相之間的相容性得到了提高,結合 力有所加強,所以ABS/IFR/ABS-g-(MAA-co- St)能夠承受更大的外力。
在ABS/IFR/ABS-g-(MAA-co-St)力學性能 有所改善的同時,復合材料的熔融指數均比未添 加MAS-2時有不同程度的減小。這仍然是由于 MAS-2上的極性基團降低了共混物的相界面張 力,增加了阻燃體系各相之間的黏接力,分子鏈出 現纏結,運動困難[6],從而抑制了宏觀相分離,導 致熔融指數呈現下降趨勢。
2.4.2 MAS-2用量對ABS/IFR/ABS-g-(MAA- co-St)燃燒性能的影響 由表4可以看出,相容劑MAS-2的加入使 ABS/IFR/MAS-2的氧指數變化不大,在26%~ 28%浮動,且ABS/IFR/ABS-g-(MAA-co-St)的 阻燃級別仍能達到FV-0級。
綜合對比圖5中ABS/IFR/MAS-2垂直燃 燒現象,可以看出,添加少量相容劑時,復合材料 的氧指數略有下降,但其成炭現象明顯,發出少量 黑煙,且形變較小,與未添加相容劑時相差無幾。 這可能是由于相容劑的少量加入并未對復合材料 的阻燃性能起到顯著的影響。當添加量增加時, 復合材料的氧指數略有上升,且其發煙量較小,顏 色為白色,復合材料形變較小。這些現象表明,此 時復合材料中的阻燃劑能夠發揮良好的阻燃作 用。當添加量繼續增加,復合材料的氧指數反而 略有下降,發黑煙,結炭現象明顯,形變較小。分 析此現象:由于相容劑的大量添加,使得阻燃劑質 量分數下降,影響了復合材料的阻燃性能。 總體來看,相容劑的適量添加可以保持復合 材料的阻燃性能。
3 結 論
(1)以甲基丙烯酸(MAA)為接枝單體,苯乙 烯(St)為接枝共單體,可成功地實現ABS-g- (MAA-co-St)的熔融接枝。
(2)當MAA、St的用量均為6 mL時,ABS- g-(MAA-co-St)的接枝率達到最高,為4.96%。(3)ABS/IFR/MAS-2復合材料的力學性能 最佳,當MAS-2的添加量為6份時,ABS/IFR/ ABS-g-(MAA-co-St)的沖擊強度和拉伸強度分 別可達3.07 kJ/m2、37.2 MPa,且在力學性能提 高的同時,ABS/IFR/ABS-g-(MAA-co-St)阻燃 級別仍可達FV-0級。
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