Разновидности инженерных пластиков. Акрилонитрил-бутадиен-стирол. Часть 8

Среди них AMS на основе SAN в основном используется для производства термостойких АБС. Способ, используемый для изготовления SAN на основе AMS, обычно представляет собой способ эмульсионной полимеризации или объемной полимеризации. При эмульсионной полимеризации можно легко контролировать содержание стирола / акрилонитрила и молекулярную массу, но это включает в себя большое количество реакционных добавок для полимеризации, что может вызвать проблемы. SAN, полученный методом объемной полимеризации, обладает превосходной производительностью, но на практике сравнительно трудно контролировать акрилонитрил и молекулярную массу. В 1950-х годах Борг-Уорнер, который первым коммерциализировал АБС, представил продукт, обладающий хорошо сбалансированными механическими и теплостойкими свойствами, путем разработки конечного продукта АБС с использованием α-метилстирол-акрилонитрильного сополимера.

В 1970-х годах DOW Chemical сообщили о способе улучшения термостойкости и дальнейшего обеспечения превосходной ударной вязкости за счет применения стирол-малеинового ангидрида, отличающегося от способа производства термостойкого АБС путем применения САН на основе AMS. В 1980-х годах в способе улучшения теплостойкости и дальнейшего обеспечения текучести расплава и поверхностных свойств компонент AMS вместо стирола прививается на привитый АБС, который затем смешивается с SAN. Это, в отличие от способа приготовления термостойкого изделия из АБС с применением термостойкого SAN, обеспечило лучшие эксплуатационные характеристики. Кроме того, компания Monsanto разработала технологию приготовления термостойкого АБС, имеющего превосходные механические свойства и усиленную атмосферостойкость, путем введения терполимера стирол-малеинового ангидрид-метилметакрилата в АБС для получения термостойкого АБС, который обладает превосходными температурными свойствами.

В последнее время большое разнообразие сверхвысоких термостойких (HR) продуктов ABS используют матрицу на основе имида, которая может обеспечить улучшенные свойства термостойкости по сравнению с системами на основе AMS. Поскольку термостойкость матрицы на основе имида намного превосходит эффективность системы на основе AMS, производство термостойкого АБС, которое достигает желаемой степени термостойкости и также может контролировать остальные свойства, в основном достигается добавлением небольшого количества матрицы на основе имида. Однако факт заключается в том, что по сравнению с ABS только с матрицей на основе AMS, ABS с матрицей на основе имида обладает превосходными термическими свойствами, но имеет относительно плохие текучесть и механические свойства и, следовательно, может использоваться только ограниченным образом. Чтобы преодолеть такие проблемы, продолжаются исследования в области совместимости и термодинамических исследований тройной смеси, состоящей из привитого ABS, SAN и матрицы на основе имида. Далее рассмотрим такой материал, как атмосферостойкий ABS.

Двойная связь требует меньше энергии для расщепления одной цепи, по сравнению с одинарной связью, и поэтому легко обесцвечивается при окислении. Следовательно, в окружающей среде, непосредственно принимающей ультрафиолетовые лучи, например на открытом воздухе, смола ABS демонстрирует изменение внешнего вида и цвета и быстрое ухудшение механических свойств. Чтобы приготовить смолу, обладающую сбалансированными свойствами, путем обеспечения стойкости к атмосферным воздействиям при сохранении нескольких превосходных свойств смолы ABS, могут быть приняты способы, включающие добавление ультрафиолетового стабилизатора, окрашивание и металлизация. Тем не менее, это всё еще не существенные улучшения. Также были разработаны различные смолы, в которых бутадиеновый компонент удален в качестве причины атмосферной коррозии, и вместо этого добавлена ненасыщенная связь. Типичная смола включает смолу ASA с использованием акрилового каучука вместо бутадиенового каучука и смолу AES с использованием каучука EPDM. Эти смолы предназначены для использования вне помещений без последующей обработки, такой как покраска и металлизация, и, как сообщается, имеют сопоставимые свойства, формуемость и атмосферостойкость. Тем не менее, есть небольшие различия в зависимости от производственных процессов.

Как правило, ASA получают путем приготовления латекса из акрилового каучука, а затем прививки SAN с помощью эмульсионной полимеризации, а AES готовится двумя способами. Одним из способов является растворение каучука EPDM в полярном растворителе, а затем прививка SAN на нем для приготовления AES. Второй метод работает путем взаимодействия каучука EPDM с SAN во время процедуры экструзии для приготовления AES. По сравнению с AES, полученным в результате полимеризации, AES, получаемый прививкой SAN в процессе экструзии, может снизить стоимость производства за счет упрощения процедур, но имеет недостатки, заключающиеся в том, что он несколько хуже с точки зрения свойств и атмосферостойкости, а использование полярного растворителя усложняет процедуру и вызывает проблемы с окружающей средой. В частности, из-за низкого блеска AES он может быть ограничен применениями в области электротехники и электроники и поэтому не может широко использоваться по сравнению со смолой ASA. Поэтому в настоящее время мировой спрос на ASA в качестве атмосферостойкой смолы увеличивается. Кроме того, в последнее время разрабатываются сверхпрочные смолы ASA, обладающие термостойкостью и хорошими поверхностными свойствами, технологичностью и атмосферостойкостью. Но подробнее об ASA в следующей части.