ABS树脂耐化学性的表征探讨

ABS 树脂耐化学性的表征探讨
关胜军,张建,王一业,董家辉,刘金龙
(天津大沽化工股份有限公司,天津300450)
摘要:将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯拉伸样条放入几种常见化学试剂中浸泡一定的时间,
通过测定拉伸强度的变化来表征丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂的耐化学性。
关键词:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯;
耐化学性;拉伸强度doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2019.01.006中图分类号:TQ325.2文献标志码:A 文章编号:1008-1267(2019)01-00014-03
Characterization of chemical resistance on ABS resin
GUAN Sheng-jun ,ZHANG Jian ,WANG Yi-ye ,DONG Jia-hui ,LIU Jin-long
(Tianjin Dagu Chemical Co.LTD ,Tianjin 300450,China )
Abstract 院The ABS tensile specimens are put in several kinds of common chemical reagents for some time to measure the change of the tensile strength,the chemical resistance of ABS resin is characterized.
Key words :ABS;chemical resistance;tensile strength
收稿日期:2018-08-06
第33卷第1期2019年1月天津化工Tianjin Chemical Industry Vol.33No.1Jan.2019
ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂是一种重
要的通用合成材料,是由不同比例的苯乙烯、丁二烯及丙烯腈所组成。其中苯乙烯的主要作用是提供易加工性能和硬度,丙烯腈主要提供耐化学性
和热稳定性,
而ABS 树脂的韧性和耐冲击性是由丁二烯提供的。因此ABS 树脂具有优良的抗冲击
强度、耐热性和耐低温性能,而且流动性好,容易加工成型[1]。
ABS 树脂中含有丙烯腈组分,
具备较好的耐化学品性,一般与稀酸、食用油、金属盐溶液、洗衣液、洗洁精、食用醋等接触都不会产生明显的缺陷,
而且大多数情况下都可以在其表面进行涂装、印刷等处理[2]。但随着ABS 树脂在工业中的广泛应用,ABS
塑料常要与化学产品、化学试剂、发动机燃油、润滑油、工业废水、增塑剂及其相应的蒸汽等环境接触,在这些化学品的长期作用下,
特别是酯类、酮类溶剂,ABS 塑料一方面可能吸收这些化学品的溶液或
被提取其可溶物,树脂会发生溶胀、腐蚀、溶解,导致制品外观的恶化,另一方面还可能发生物理及化学变化,分子结构会遭到破坏,制品开裂及失效,并引起机械性能的降低等系列问题[3]。
目前,耐化学品ABS 树脂主要应用于厨房用
品、冰箱内饰、空调零部件、
吸油烟机、废水处理以及其他与油脂、化学品接触的环境场合。
与通用ABS 树脂相比,除要求ABS 树脂具有优良的刚
性、冲击性能以及流动加工性能外,显而易见的就是其应具有非常优异的耐化学性能,以保持在严
苛的化学品环境中依然能够正常使用。因而有必要建立一种可测试耐化学性的方法,在规定特定
环境条件下对ABS 塑料进行耐化学性实验,以便对其相互作用行为做出初步评价,
判断ABS 树脂是否适用于该环境。
由于ABS 树脂具有良好的耐化学性和尺寸稳定性,通过测定ABS 树脂的重量和尺寸变化难以达到良好的试验效果,本试验在结合测定塑料耐化学品性固定应变法和溶剂浸泡法的基础上,采用测定拉伸强度的变化来考察ABS 树脂耐化学性的效果。
1
实验部分
1.1
主要原料
DG417,ABS 树脂,大沽化工股份有限公司;
第33卷第1期类别
浸泡前浸泡24h 浸泡48h 浸泡72h 浸泡96h
拉伸强度/MPa 48.8
48.648.748.148.7变化百分比/%
99.5
99.8
98.6
99.7
类别浸泡前浸泡1h 浸泡2h 浸泡3h 浸泡4h 拉伸强度/MPa 47.1
44.243.642.641.2变化百分比/%
93.8
92.5
90.6
87.5
冰醋酸,分析纯,天津市化学试剂一厂;四氯化
碳,分析纯,天津市百世化工有限公司;润滑油,市售。1.2
主要设备及测试仪器
注塑机SA600/150,宁波海天塑机集团有限公司;电子万能试验机XWW-20A ,承德市金建检测仪器有限公司;恒温浴槽,承德市金建检测仪器有限公司;大试管,多个。
1.3
实验过程
将ABS 树脂用注塑机制成ABS 标准拉伸样条,配制不同条件的化学试剂放入大试管中,然后将ABS 标准拉伸样条放入,将所有试管放入23±
2℃的恒温浴槽中静置一定的时间,取出样条进行表面处理,处理完毕后进行拉伸性能测试,观察其拉伸强度的变化。
拉伸测试:按ASTMD638;拉伸速率:50mm/min ;2
结果与讨论
2.1
四氯化碳对ABS 树脂耐化学性的影响四氯化碳用途较多,主要可用于化工原料,制
造氯氟甲烷、氯仿及多种药物;作为有机溶剂,广泛应用于油、橡胶、油漆、沥青及树脂等的溶剂,也用作灭火器、熏蒸剂以及设备部件、电子器件的清洗剂等,因此在大量的环境中可以接触到。
用四氯化碳浸泡ABS 拉伸样条不同的时间,分别测定其拉伸强度变化,结果如表1所示。
由表1可知:随着浸泡时间的增加,
拉伸强度出现明显的下降,锰铁合金
浸泡4h 后拉伸样条表面四周变白,并且变得凹凸不平。这是由于ABS 树脂在四
氯化碳中发生部分溶解和溶胀,因此样条表面变得不再平滑,样条性能也出现大幅度下降,
可见四氯化碳对ABS 树脂具有较强的化学作用,对ABS 树脂具有较强的影响。
2.2
润滑油对ABS 树脂耐化学性的影响
随着ABS 树脂的广泛应用,
大量ABS 树脂产品被应用于家用电器、厨房用具以及工业机械零
部件等领域中,这些领域大部分涉及油类环境,
对ABS 树脂有着怎样的影响有待研究。
本试验考察润滑油对ABS 树脂耐化学性的
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影响,将拉伸样条放入润滑油中,浸泡不同的时
间,所得拉伸强度变化如表2所示。
从表2中可见:经过润滑油不同时间浸泡后,样条表面没有明显变化,样条的拉伸强度与浸泡前相比差别不大,96h 后仍没有明显的下降,说明润滑油对ABS 树脂的化学作用较小,ABS 树脂具有良好的耐油性。2.3
冰醋酸对ABS 树脂耐化学性的影响
由于日常生活中酸类环境的大量存在,ABS 树脂不可避免的将会和这类环境接触,考察酸对
ABS 树脂的性能影响不可避免,本试验选取冰醋酸为代表,将拉伸样条放入冰醋酸中浸泡不同的
时间,观察其拉伸强度的变化,结果如表3所示。
由表3可知:随着浸泡时间的增加,
拉伸强度出现明显的下降,浸泡4h 后拉伸样条表面“凹坑”,并且有易于擦掉的物质。这是由于ABS 树脂在冰醋酸的浸泡下表面被腐蚀溶解,因此表面树脂可以被擦掉部分溶解物,
可见冰醋酸对ABS 树脂具有较强的化学作用,对ABS 树脂有部分溶解,树脂性能出现较大的变化。2.4
一种ABS 树脂耐化学性测定方法的建立
通过以上实验,
建立一种ABS 树脂耐化学性的检测方法,
用于判定ABS 树脂制件是否适于在特定的化学试剂环境中工作。
以制件的实际工作环境中有约90%质量分数
的醋酸存在,
评估ABS 树脂制件是否能满足使用要求为例:配置与实际工作环境中溶液相近的
90%的醋酸溶液或直接取实际工作溶液,判断其
对ABS 树脂的化学作用,
将ABS 拉伸样条放入其中,观察其强度变化,
如表4所示。表1ABS 树脂拉伸强度变化(四氯化碳)表2
ABS 树脂拉伸强度变化(润滑油)表3
ABS 树脂拉伸强度变化(冰醋酸)类别
浸泡前浸泡1h 浸泡2h 浸泡3h 浸泡4h
拉伸强度/MPa 47.5
43.241.229.537.8变化百分比/%
90.9
86.7
83.2
79.6
表4
ABS 树脂拉伸强度变化(90%醋酸)类别
浸泡前浸泡4h 浸泡8h 浸泡16h 浸泡24h
拉伸强度/MPa 47.5自动埋钉机
45.344.342.340.8变化百分比/%
95.4
93.3
89.1
86.0
(下转第18页)
关胜军等:ABS 树脂耐化学性的表征探讨15
天津化工2019年1月
从表4可知:随着浸泡时间的增长,拉伸强度逐渐下降,24h后降到40.8,下降幅度为86%,说明90%的醋酸对ABS树脂制件有比较明显的腐蚀作用,对树脂性能和耐用性影响较大,因此,
ABS树脂制件慎用于该类环境中。
同理,视实际工作环境对树脂应用的判定需求,可以更换相应的化学试剂和ABS树脂,测试其在规定的条件下拉伸强度的变化,判断该ABS树脂是否适用于此类试剂环境中。因此,此实验建立的评估方法可以作为判断ABS树脂耐化学性的一个基本检测方法。
3结论
四氯化碳对ABS树脂具有很强的化学腐蚀性,试验研究表明ABS树脂不适用于有四氯化碳试剂的环境条件中;ABS树脂具有较好的耐油性,在油性环境中浸泡较长时间其性能仍可基本保持不变;
ABS树脂具有一定的耐酸性,在稀酸环境下具有较好的耐受性,但不耐浓酸,浓酸环境中性能下降很快;用文中建立的方法可以有针对性的表征出ABS 树脂对某一类化学试剂的耐受性,进而通过综合考虑判定ABS树脂是否适于在该类化学试剂环境中应用。工艺拖鞋
参考文献:
[1]黄立本,张立基,赵旭涛.ABS树脂及其应用[M].北京:化学工业出版社,2001,11-25.
[2]索延辉,张传贤.ABS树脂生产实践及应用[M].北京:中国石化出版社,2015,150-156.
[3]王新波,严明.ABS的耐化学性研究[J].上海塑料,2003,(2):29-31.
芹菜上叶面喷施1500倍液的果旺(天宝)、叶面喷施1500倍液的B微量元素水溶肥料及叶面喷施等量的清水,共喷施3次,每次间隔20d。芹菜喷施果旺(天宝)后,叶片颜加深,植株强壮、直立饱和,叶柄实心翠绿,纤维少、嫩脆、口味清香,比喷施清水对照分别增产率达到16.32%和15.58%。黄瓜喷施B微量元素水溶肥料比喷施清水对照分别增产率达到7.25%和7.87%。对比试验可知:果旺(天宝)较B微量元素水溶肥料有更加显著的增产效果,同时增加抗病能力。
2.2产品特点与施用方法
产品特点:本品可以广泛的应用于粮、棉、油、蔬菜、果树、烟、麻、瓜、药等一切绿植物。能改善作物品质,增加粮食作物的蛋白质含量和油料作物含油量,增加棉花的纤维长度和拉力,提高瓜类、果菜类的糖分、维生素含量,降低酸度,口感变好,增加光泽度。同时,本产品还能增强抗旱、抗冻、抗病虫害、抗倒伏。本产品无毒害,无残留、无污染。
施用方法:将本品用清水稀释1500~2000倍,在苗期、生长前期和中期进行叶面喷洒。
2.3安全、环保情况
小鼠急性经口毒性试验[6]:采用最大限量法,选健康小鼠20只,雌雄各10只,动物禁食12h称重后灌胃给药,灌胃体积按0.2mL/10g体重计算,染毒剂量为5000mg/kg·bw。染毒后动物未见明显中毒症
状,连续观察两周,雌雄动物无死亡发生。果旺(天宝)小鼠急性经口LD50雌雄性动物均大于5000mg/
kg·bw。按照我国肥料登记急性经口毒性试验及评价要求,毒性级别为实际无毒。而且在生产过程中无“三废”产生,对周围环境安全,符合环保要求。
3小结与讨论
果旺(天宝)是一个具有自主知识产权的微量元素水溶肥料,由锰、锌微量元素和高效植物生长调节剂组成。配方合理、产品稳定性好,各项指标符合微量元素水溶肥料质量要求。生产易控制,贮存安全、不污染环境。对作物产量具有极显著的增产效应,具有较强的市场竞争力和开发前景。
参考文献:
[1]北京农业大学肥料手册编写组.肥料手册[M].北京:中国农业出版社,1978:250-261.
[2]王富芳,李路,刘尚义,等.作物必需微量元素及其生理功能[J].作物杂志,1994(4):34-36.
[3]王箴.化工辞典[M].北京:化学工业出版社,2000:604-607.
[4]中华人民共和国农业部.NY1428-2010微量元素水溶肥料[S].北京:中国农业出版社,2011:2.
[5]中华人民共和国农业部.NY1110-2010水溶肥料汞、砷、镉、铅、铬的限量要求[S].北京:中国农业出版社,2011:1.
宠物屋
mp3机[6]山东省职业卫生与职业病防治研究院.微量元素水溶肥料小鼠急性经口毒性试验[R].
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