تأثیر پارامترهای فرایندی در بازده و درجه پیوند زنی پلی‌استایرن-کو-آکریلونیتریل بر لاتکس پلی بوتادی‌ان (g-ABS) به روش پلیمریزاسیون امولسیون دانه‌ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

در این کار پژوهشی، کوپلیمر پیوندی استایرن-آکریلونیتریل روی لاتکس پلی بوتادی‌ان، به روش پلیمریزاسیون امولسیون دانه‌ای و به کمک سیستم آغازگر اکسیداسیون احیا، شامل کیومن هیدروپراکساید-تترا سدیم پیرو فسفات- سولفات آهن-دکستروز، تهیه و تأثیر آغازگر، عامل انتقال زنجیر، پروفیل دمایی، نسبت لاتکس پلی بوتادی‌ان به مونومر و نحوه تأثیر مونومرها بر کارایی و درجه گرافتینگ مطالعه شده است. نتایج نشان می‌دهند با افزایش مقدار و زمان افزایش آغازگر در حضور عامل انتقال زنجیر، کارایی و درجه گرافتینگ بهبود و با ازدیاد زمان افزایش مونومر، علاوه بر بهبود کارایی و درجه گرافتینگ، درصد استایرن-کو-آکریلونیتریل آزاد کاهش می‌یابد. عدم استفاده از عامل انتقال زنجیر، کاهش چقرمگی کامپاند تهیه شده را سبب می‌شود. دمای بهینه برای انجام واکنش گرافتینگ 70 درجه سانتیگراد و زمان افزایش مونومر 120 دقیقه به‌دست آمد
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Process Parameters and Their Effect on Grafting Efficiency and Degree of Grafting in Styrene-Acrylonitrile-graft Polybutadiene (g-ABS) Using Seeded Emulsion Polymerization

چکیده [English]

Graft copolymers of acrylonitrile (AN) styrene (SM) onto polybutadiene (PB) were prepared via seeded  emulsion polymerization method using a redox initiator system, cumene hydroperoxide-tetrasodium pyrophosphate-ferrous sulfate-dextrose. The effects of initiator, chain transfer agent, reaction temperature, monomer dropping frequency, polymer to grafting monomer ratio on the grafting efficiency and degree of grafting were investigated. It was found that grafting efficiency and degree of grafting depended upon the concentration and initiator dropping frequency; it increased as the concentration and dropping time were increased. The grafting efficiency and degree of grafting increased by increasing monomer dropping frequency. The amount of free SAN was found to decrease concurrently by increasing monomer dropping time. The optimum temperature and monomer addition time for grafting reaction were 70°C and 120 minutes respectively.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Seeded Emulsion Polymerization
  • g-ABS
  • Grafting Efficiency
  • Grafting Degree

[1] Lovell P. A. & El-Aasser M.S., Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers, John Wiley & Sons, 1997.

[2] Brydon A., Burnett G.M. & Cameron G.G., “Free-radical grafting of monomers to polydienes. I. effect of reaction conditions on grafting of styrene to polybutadiene”, Journal of polymer science: Polymer Chemistry Edition, Vol. 11, No. 12, pp. 3255-3269, 1973.

[3] Huang N.J. & Sundberg D.C., “Fundamental studies of grafting reactions in free radical copolymerization. 1. A detailed kinetic model for solution polymerization”, Journal of polymer science: Part A: Polymer Chemistry, Vol. 33, No. 15, pp. 2533-2549, 1995.

[4] Huang N.J. & Sundberg D.C., “Fundamental studies of grafting reactions in free radical copolymerization. II. grafting of styrene, acrylate, and methacrylate monomers onto cis-polybutadiene using AIBN initiator in solution polymerization”, Journal of polymer science: Part A: Polymer Chemistry, Vol. 33, No.15, pp. 2551-2570, 1995.

[5] Daniels E.S., Dimonie V.L., El-Aasser M.S. & Vanderhoff J.W., “Preparation of ABS (acrylonitrile/butadiene/styrene) latexes using hydroperoxide redox initiators”, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 41, No. 9, pp. 2463-2477, 1990.

[6] Merkel V.L., El-Aasser M.S. & Vanderhoff J.W., “Process parameters and their effect on grafting reaction in core/shell latexes”, Journal of polymer science: Part A: Polymer Chemistry, Vol. 25, No. 7, pp. 1755-1767, 1990.

[7] Vilasagar S., Enhanced polymerization process, U.S. Patent 6784253, 2004.

[8] Okaniwa M., “Synthesis of poly (dimethylsiloxane) and poly (butadiene) composite particles and properties of their grafted polymer particles”, Polymer, Vol. 41, No. 2, pp. 453-560, 2000.

[9] Sun S., Tan Z., Zhou C., Zhang M. & Zhang H., “Effect of ABS grafting degree and compatibilization on the properties of PBT/ABS blends”, Polymer Composite, Vol. 28, No. 4, pp. 482-492, 2007.