改性耐候ABS的研究进展

改性耐候ABS的研究进展

毛云增,麦伟宗,赖世亮,冼海波

广州合成材料研究院有限公司510000

摘要：

本文综述了国内对改性ABS的研究，旨在综合各种方法，提炼上述改性中的要点，为开发相关产品时提供解决思路。

关键词：耐候ABS；改性

ABS树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，具有良好的表面光泽和耐化学药品性，具有坚韧的力学性能和良好的加工性，ABS广泛应用于电器、汽车领域。但是ABS最大的不足时耐候性差，在户外暴晒的情况下，强度下降明显，半年时间冲击强度下降45%[1]；在室内使用的条件下，容易发黄，影响美观。原因是分子链中存在双键，而双键易受紫外线作用产生锻炼，导致材料发生明显的老化现象。波长在290nm-330nm波长的紫外线对ABS作用尤其明显[2]，因此在实验室中对ABS的加速老化测试，多用紫外光源。

1.耐候ABS改性研究

杨华军[3]等通过自然气候老化和紫外老化实验UV-B，研究了ABS塑料外观颜色、力学性能在老化实验过程中的编号。实验结果表明：光稳定剂的加入，ABS耐候性能提高，相较未加光稳定剂ABS体系，色差值下降，冲击强度保持率高。通过研究发现受阻胺光稳定剂与紫外光吸收剂并用具有协同效果，光屏蔽剂的使用可以提高耐候性，同时可以降低成本。邓俊杰[4]通过荧光紫外灯老化试验，对比不同基料、抗氧剂体系、耐候剂体系丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的耐候性能。试验结果表明：本体法ABS8391耐候性较好；抗氧剂1010/168复配具有较好的协同作用；受阻胺光稳定剂770与紫外光吸收剂UV-P比例在7∶3时耐候性能最佳。陆园[5]等对不同耐候性能进行了研究，通过人工加速老化试验，对比老化前后色差变化，考察光稳定剂对ABS耐候性能的影响。结果表明，添加光稳定剂能够有效地改性ABS耐候性能；受阻胺光稳定剂与紫外线吸收剂复配使用对ABS有很好的耐候效果；适当地提高受阻胺光稳定剂含量有利于提高ABS的耐候性能。李冲[6]等把TiO2、ZnO纳米粒子和有机抗氧剂加入到ABS中，制备其改性材料，进行紫外光老化和热氧老化试验，测定了老化前后ABS改性材料的力学性能。结果表明，ABS/TiO2(25nm)比ABS/TiO2(60nm)复合体系的抗紫外老化性能好；ZnO/TiO2/ABS复合体系有较好的抗紫外老化性能，但韧性有所下降。这也从实验方面证实了光屏蔽剂对于ABS的耐候有好的效果。

丘卫美[7]等研究了ABS树脂基材对耐热级ABS耐候性的影响，发现本体法ABS树脂的橡胶粒径和树脂的流动性，乳液法ABS树脂中基体SAN树脂的AN含量和摩尔质量分别是影响它们耐候性能的主要因素。

2.ABS合金的耐候研究

在耐候ABS的耐候改性方面，麦伟宗[8]等通过共混的方法制备ABS/PVC合金，研究其耐候性能，通过一年的自然暴露实验和1000小时的氙灯人工加速老化，对比了耐候稳定化处理的ABS、ABS/PVC合金、耐候ASA老化前后的颜色变化和悬臂梁缺口冲击强度保持率，发现ABS/PVC合金的耐候性能与耐候稳定化处理的ABS相比，耐候性能大幅度提高、在一定时间内，颜色稳定性和悬臂梁缺口冲击强度保持率与ASA接近。李宝霞[9]等以国产PVC、ABS为主要原料，再配以紫外线吸收剂、抗氧剂等助剂，研制了耐候PVC/ABS合金，并对其相容性、力学性能及耐候性能进行了研究。结果表明：在合适配比的PVC/ABS中，添加合适的抗氧剂和紫外线吸收剂等助剂所制得的PVC/ABS合金，不仅具有优良的综合力学性能，而且还具有良好的耐候性能。可以看出，在耐候ABS改性方面，通过添加一定量的PVC，配合抗老化助剂，可以大幅提高ABS的耐候性能，这是一个重要的方向。

3.阻燃ABS的耐候研究

阻燃改性ABS具有优异的防火性能和力学性能，在电子电器方面应用广泛，同样，其耐候性能也是一个重点研究方向。在阻燃ABS的耐候研究方面，难点是阻燃剂的化学活性高，在紫外线照射的情况下，容易反应，往往加速材料的老化，使材料的耐候性更差。汪晓东[10]等采用十溴联苯醚和四溴双酚A与Sb2O3复配法制备了阻燃ABS共混物，研究了采用受阻胺光稳定剂和苯并三唑类紫外光吸收剂对溴阻燃ABS耐紫外光老化性能的影响；TiO2作为紫外线物理阻隔剂和屏蔽剂对溴阻燃ABS耐候性能的影响。结果表明，采用四溴双酚A阻燃的ABS共混物具有较好的光稳定性；通过物理的紫外线阻隔、屏蔽剂和化学的紫外线吸收剂和稳定剂的协同作用，可使溴阻燃的ABS达到优异的耐紫外光老化性能(300h氙灯老化的色差值由35.1下降到7.01)，使材料在长期使用过程中，保持优良的力学性能。王一业[11]等，采用ASA与ABS共混的方法制备耐候阻燃ABS，通过光稳定剂、紫外线吸收剂复配的方法，通过提高基体树脂耐候性的方法是制备阻燃耐候ABS的方法，也是一种思路。在前面综述的基础上，采用PVC与ABS共混，然后再做耐候处理的话，也是一个可取的方案。

结论：

添加光屏蔽剂，采用光稳定剂与紫外线吸收剂复配的方法，然后再基体ABS树脂中加入耐候性更好的树脂，可以制备出优异性能的耐候ABS。

参考文献

[1]申屠宝卿，解孝林，蔡启振.ABS的老化及其防老化.工程塑料应用,1996,24（1）:53-56.

[2]化工部合成材料研究院.聚合物防老化实用册.北京化学工业出版社,1999,第1版.

[3]杨华军,桑杰，严星桓.耐候ABS材料研究.环境技术,2011,34(3):28-30.

[4]邓俊杰.ABS耐候性能研究.汽车零部件.2017(12):75-76.

[5]陆园,张晓璐,蔡智奇,余小红,黄关明,张子俊,王轲.ABS的耐候老化研究.工程塑料应用.2016,44(5):87-90.

[6]李冲,曾永杨,章子漫,苏伟俊,李实.ABS改性及其耐候性能研究.化工技术与发.2015(9):7-10.

[7]邱卫美,张涵,孟涛,季得运,周霆,罗明华.耐热级ABS树脂耐候性能研究I.ABS树脂基材的影响.塑料工业,2015,43(6):74-76.

[8]麦伟宗,马玫,雷祖碧.ABS/PVC合金耐候性能的研究.合成材料老化与应用.2007,36(4):23-24.

[9]李宝霞,王士财.耐候PVC/ABS合金的研制及性能研究.聚氯乙烯.2004(2):37-39.

[10]汪晓东,宁林坚.溴/锑复配阻燃ABS体系的耐候性研究.北京化工大学学报(自然科学版).2000,27(3):35-38