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理论与研究 涂思敏 等·SAN 和 MBS 对高光免喷涂 PMMA 合金的影响研究

1.2 仪器设备 的静电排斥力反而大于吸引力，PMMA 分子链的相互
同向双螺杆挤出机，CTE65，科倍隆（南京）有 作用力降低，最终 PMMA 的弹性模量降低还是提高
限公司 ；注塑机，MA860/260G，海天塑机集团有限 要取决于二者的综合效应。由图 1 可知，SAN 的加入
公司 ；微机控制电子万能试验机，CMT6204，MTS ； 量达 20~25 份时，SAN/PMMA/MBS 复合材料的硬度
简 支 梁 冲 击 试 验 机，ZBC-4，MTS ；万 能 电 子 拉 力 从 88D 提高到 98D，SAN 对复合材料的硬度贡献明
机，AGS-H，日本岛津仪器制作所 ；扫描电子显微镜 显，提高了复合材料的耐刮擦性能。再提高加入量后，
(SEM)，JSM-6510，日本电子株式会社。 硬度提高不明显。因此最佳的 SAN 的份量应在 20~25
1.3 样品制备 份之间。
将 PMMA 树脂，SAN 及 MBS 烘干后与其他助剂
一起按比例放入高速混合机中混合均匀，将混合好的
物料投入喂料机的料斗中，定量喂入双螺杆挤出机中，
控制挤出机料筒的各段温度为 ： 1 段 /185~195 ℃，2
段 /198~205 ℃，3 段 /208~215 ℃，4 段 /218~225 ℃，
5 段 /228~235℃，6 段 /238~245℃，7 段 /230~235℃，
8 段 /220~225℃，9 段 /210~215℃，机头挤出温度为
210~220℃，螺杆转速为 200~350 r/min, 排气段真空
度为 0.08~0.12 MPa, 物料经过熔融、混合、排气、过 （固定配方为 ： SAN 树脂为变量 ； PMMA 树脂 ： 50 份； PMMA-
滤、冷却成条切粒，即得强韧型高光免喷涂 PMMA 合 g-EGMA 相容剂 ： 10 份； MBS ： 15 份 ；紫外吸收剂 ： 0.1 份 ；抗
氧化剂 ： 0.2 份）
金粒料。将所得粒料在鼓风干燥箱中干燥 24 h 后，经
图 1 SAN/PMMA/MBS 复合材料硬度变化曲线
注塑得到 ABS/PMMA 共混试样。
1.4 测试与表征 在 PMMA 中添加 SAN 相当于在 PMMA 中引入
力学性能测试 ：缺口冲击强度按 GB/T 1843— 了大体积苯基和强极性氰基，可提高 PMMA 的拉伸
强度和冲击强度，但 SAN 加入量一定后，PMMA 分
2008 进行测定。
子链取代基极性密度过大和位阻过大，PMMA 结晶度
拉伸性能按 GB/T 1040—2006 进行测定，拉伸速
大大提高，复合材料表现出脆性，冲击强度反而降低，
率 50 mm/min。
如图 2 所示。图 2 可知，SAN 可以成倍提高复合材料
弯曲性能按 GB/T 9431—2000 进行测定，弯曲速
的拉伸强度和冲击强度，特别是 SAN 加入量在 20~25
率 2 mm/min。
SEM 分析 ：将实验中制备的 ABS/PMMA 共混 份时，拉伸强度和冲击强度最佳。
试样于液氮中冷却脆断，断面喷金，然后利用扫描电
子显微镜观察断面形貌，进而考察材料微观结构的变
化对共混物力学性能的影响。

2 结果与讨论
2.1 SAN 含量对复合材料性能的影响
（固定配方为 ： SAN 树脂为变量 ； PMMA 树脂 ： 50 份； PMMA-
PMMA 中添加 SAN 相当于分子链中引入了大体
g-EGMA 相容剂 :10 份； MBS ： 15 份 ；紫外吸收剂 ： 0.1 份 ；抗
积苯基和强极性氰基。大体积苯基增加了 PMMA 分 氧化剂 ： 0.2 份）
子链内旋转阻力，强极性氰基增加了 PMMA 分子的 图 2 SAN/PMMA/MBS 复合材料强度变化曲线
相互作用力，降低了 PMMA 的自由体积，PMMA 分
2.2 SAN 含量对复合材料光泽度的影响
子链的柔顺性变差，PMMA 的弹性模量提高，从而 PMMA 与 SAN 都是透明高分子材料，其折射率
PMMA 的硬度提高，耐刮擦性也得到提高。当 SAN 分别为 1.49 和 1.55，两者折射率接近，理论上两者可
加入一定量后， PMMA 分子链上苯基的位阻依然增加， 以完全互溶，但在实际加工过程中，各种因素影响及
但 PMMA 分子链上氰基极性基团数量增加，氰基间 折射率之间的差异，SAN/PMMA/MBS 复合材料在可

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2019 第 45 卷 ·17·