一种耐应力开裂的高流动高韧性abs材料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种耐应力开裂的高流动高韧性abs材料及其制备方法 (Stress cracking resistant high-flow high-toughness ABS material and preparation method thereof ) 是由 郑红开 刘渝 熊晏安 粟多文 蔡孝生 段龙江 吴俊� 王天喜 杨荣强 于 2020-11-20 设计创作，主要内容包括：本发明属于高分子材料制备技术领域,具体涉及一种耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料及其制备方法；通过制备PB-g-SAN接枝共聚大分子改性剂,大幅提高了接枝效率,与相容剂、抗氧剂、成核剂的结合,共同起到了提高ABS材料韧性、降低产品残余应力的作用,从而提高ABS材料的刚性,降低产品应力开裂,进一步提高ABS材料的冲击强度,使制得的ABS材料拉伸强度达到50.6MPa,悬臂梁缺口冲击强度达到28kJ/m～2。(The invention belongs to the technical field of polymer material preparation, and particularly relates to a stress cracking resistant high-flow high-toughness ABS material and a preparation method thereof; the PB-g-SAN graft copolymerization macromolecular modifier is prepared, so that the grafting efficiency is greatly improved, and the PB-g-SAN graft copolymerization macromolecular modifier is combined with a compatilizer, an antioxidant and a nucleating agent to jointly play a role in improving the toughness of the ABS material and reducing the residual stress of a product, so that the rigidity of the ABS material is improved, the stress cracking of the product is reduced, the impact strength of the ABS material is further improved, the tensile strength of the prepared ABS material reaches 50.6MPa, and the notch impact strength of a cantilever beam reaches 28kJ/m 2 。)
技术领域
本发明属于高分子材料制备技术领域，具体涉及一种耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料及其制备方法。
背景技术
ABS树脂是使用最广泛的通用塑料之一，是由50％以上的苯乙烯、适量的丁二烯和丙烯腈共聚而成兼有聚苯乙烯的光泽性、电性能和易加工性能，聚丁二烯的韧性、低温耐冲击性能；聚丙烯腈的耐候性、耐热性和耐化学性，广泛用于汽车、家电、通讯器械及日用品等领域。ABS树脂的结构，有以弹性体为主链的接技共聚物和以坚硬的AS树脂为主链的接技共聚物；或以橡胶弹性体和坚硬的AS树脂结合的混合物，不同的结构就显示不同的性能，弹性体显示出橡胶的韧性，坚硬的AS树脂显示出刚性。ABS板材在注塑成型加工时，加工工艺或零件结构会使其局部应力集中，造成制件的开裂。应力开裂是ABS注塑件常出现的质量问题之一，应力的开裂会导致ABS板材制件的变形、断裂等缺陷，严重影响了制件的外观质量和性能。在零件结构与工艺无法调整的情况下，改变材料本身的结构有利于改善应力，材料本身应力的大小取决于聚合物的大分子结构和排布、链段的刚性、熔体的流变学性质等因素，应力开裂的存在严重阻碍了ABS注塑件的应用。
在《乳液接枝聚合的反应控制对ABS树脂性能的影响》一文中，对ABS接枝共聚物的制备进行了研究，采用乳液聚合法合成聚丁二烯(PB)胶乳，将其作为种子乳液进行苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)的接枝共聚反应得到ABS接枝共聚物，然后将其与本体法制备的SAN树脂熔融共混获得ABS树脂。其研究了在制备ABS接枝共聚物时单体加料时间、预溶胀单体质量对接枝效果的影响，进而研究其对ABS树脂力学性能的影响。
在《ABS树脂的冲击韧性极限及形变机理的研究》一文中，研究了将苯乙烯-丙烯腈共聚物接枝聚丁二烯(PB-g-SAN)与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)树脂按照一定比例熔融共混制备具有不同橡胶含量的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂时，橡胶含量对ABS树脂的冲击和拉伸行为的影响。
在《PB-g-SAN接枝共聚物的接枝率对ABS树脂结构与性能的影响》一文中，其研究了采用种子乳液聚合技术在聚丁二烯乳胶粒子上接枝共聚单体苯乙烯和丙烯腈合成PB-g-SAN接枝共聚物，再与SAN树脂进行熔融共混制得ABS树脂时，ABS接枝共聚物的接枝率对ABS树脂结构和性能的影响。结果表明，SAN共聚物在PB橡胶粒子上的接枝可分为“内接枝”和“外接枝”，外接枝程度影响PB橡胶粒子在SAN基体中的分散，而内接枝程度显著地影响PB橡胶粒子的内部形态结构。通过抑制内接枝，可提高ABS树脂的冲击韧性和拉伸强度；提高外接枝程度可改善ABS树脂的断裂伸长率。
申请号为CN201710411173.6的专利文件公开了一种3D打印用低翘曲ABS材料及其制备方法，其是由PB-g-SAN共聚物、SAN树脂、防翘曲填料、偶联剂、抗氧剂、润滑剂、抗紫外剂和色粉组成。其中，偶联剂为马来酸酐接枝物、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的至少一种。由于在文件中并未说明PB-g-SAN共聚物的具体制备方法，因此，此专利的技术关键点在于添加的防翘曲填料，主要是为了控制ABS的收缩率、重均分子量、分子量分布和熔融指数，在提高ABS打印稳定性的同时控制打印时的翘曲。控制翘曲也就意味着在一定程度上降低了ABS材料的开裂风险，但仅控制分子量分布对于ABS树脂的应用有一定限制，并且所使用的硅烷偶联剂是对防翘曲填料偶联起补强作用。因此需要在控制ABS材料分子量分布的情况下，进一步提高其刚性、韧性，改善其老化性能。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供了一种耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料及其制备方法。
具体是通过以下技术方案来实现的：
1、一种耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料，其组成按重量份计包括以下原料：AS树脂65-75份、PB-g-SAN接枝物25-35份、相容剂2-5份、抗氧剂0.2-0.4份、润滑剂0.2-0.5份、成核剂0.1-0.3份。
进一步，所述的AS树脂，所含丙烯腈的含量为25-30％，熔体流动速率为25～35g/10min(220℃、5.0Kg)。
2、所述耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料制备方法为：
(1)制备PB-g-SAN接枝物：
采用种子乳液聚合法制成，具体步骤为：将去离子水、硅烷偶联剂、乳化剂、聚丁烯胶乳以10：1-5：2-5：5-10的质量比置于三口反应釜中，再将引发剂、苯乙烯和丙烯腈单体溶解液以0.8-1.4：7-10：6-12的质量比缓慢倒入反应釜中，通入氮气将反应釜中的空气排净后，升温至50℃，反应1h后，再分别添加重量份为0.1-0.2份的乳化剂和引发剂，升温至70℃，反应24h，反应结束后将过量甲醇加入反应釜，使产物沉淀，并进行过滤、干燥，然后用丙酮对所得沉淀进行抽提，最终得到含丙烯腈的PB-g-SAN接枝物。
进一步，所述的硅烷偶联剂为3-(三甲氧基甲硅烷基)-1-丙硫醇；引发剂为过硫酸钾；乳化剂为十二烷基硫酸钠SDS和十六烷醇HD制成的复合乳化剂。
(2)制备成核剂：
成核剂为β晶型成核剂，具体制备方法为：是将芳酰胺化合物与马来酸酐、有机溶剂、催化剂以1：0.5-0.7：1.2-2.0：0.1-0.5的质量比加入高压釜中，以氮气置换2-3次后将压力升至2-2.5MPa，在120-140℃的温度下进行油浴反应3-4h，冷却后以树脂柱进行洗脱纯化，洗脱液为乙醇，收集第三段洗脱液，加热浓缩得到。
进一步，所述的芳酰胺化合物，包括但不限于苯甲酰胺、二甲基苯甲酰胺；所述的有机溶剂，为四氢呋喃、甲苯、甲基异丁酮、乙腈其中的任意一种；所述的催化剂，为金属负载型催化剂，具体是以Al2O3为载体，以Ag、Zn、Cs的其中一种为负载金属，采用等体积浸渍法制得。
(3)制备耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料：
将PB-g-SAN与AS树脂、相容剂及成核剂、抗氧剂和润滑剂混合后以双螺杆挤出机挤出，在此过程中，真空在(-0.6)MPa-(-0.8)MPa，机主机转速500-600r/min,喂料转速控制在300-400r/min，温度控制各区间温度分别为机头温度：230-235℃、七段：235-240℃、六段：230-235℃、五段：225-230℃、四段：220-225℃、三段：215-220℃、二段：210-215℃、一段：200-202℃。最后经冷却牵引、脱水、切粒、加热均化得到。
进一步，所述的相容剂，是由马来酸酐接枝聚烯烃弹性体ST-1制得。
进一步，所述的抗氧剂，是市售抗氧剂ALBLEND S2225P。
进一步，所述的润滑剂为硬脂酸类润滑剂。
综上所述，本发明的有益效果在于：本发明通过制备PB-g-SAN接枝共聚大分子改性剂，大幅提高了接枝效率，与相容剂、抗氧剂、成核剂的结合，共同起到了提高ABS材料韧性、降低产品残余应力的作用，从而提高ABS材料的刚性，降低产品应力开裂，进一步提高ABS材料的冲击强度，使制得的ABS材料拉伸强度达到50.6MPa，悬臂梁缺口冲击强度达到28kJ/m2。
其中，在制备PB-g-SAN接枝共聚大分子改性剂时，将所有原材料混合后先升温至50℃反应1h，再添加少量的乳化剂和引发剂，以保证充分反应，乳化剂浓度越大，胶束数目越多，链终止机会小，链增长时间长，得到的乳液聚合物分子量大，以达到本发明的目的。其中所添加的硅烷偶联剂与引发剂可水解缩合形成纳米硅粒子，纳米硅粒子通过化学键接枝到PB链上；同时，在聚合过程中除通过自由基聚合外，SAN的接枝还可通过3-(三甲基氧基甲硅烷基)-1-丙硫醇之间的水解缩合方式进行，大幅提高了接枝效率，使ABS材料具有较好的冲击性能和流动性。采用马来酸酐接枝聚烯烃弹性体ST-1，在分子主链上引入了强极性的侧基，马来酸酐接枝聚烯烃弹性体可以成为增进极性材料与非极性材料粘接性和相容性的桥梁，对提高合金的冲击起到了很大的作用。以芳酰胺化合物与马来酸酐，在高温高压条件下进行催化反应，制得一种β晶型成核剂，可有效提高ABS材料的冲击强度和刚性。其中，采用Ag、Zn、Cs的其中一种作为负载金属制备催化剂，可将缩短反应时间，并且提高收率，使芳酰胺化合物和马来酸酐能最大限度的进行接枝反应。再将PB-g-SAN接枝聚合物与AS树脂共混制得ABS树脂，通过相容剂、抗氧剂、润滑剂和成核剂的共同作用，促进接枝材料与SAN树脂的相容性，起到增韧的作用，同时改善了ABS材料的老化性能及材料在制样过程中的加工性。该方法制备的ABS材料韧性高，且结构分子量大分布相对较窄，对于在注塑过程中降低产品残余应力有很好的效果。使得制备的ABS材料冲击强度得以提高，应用范围也得到拓宽。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1
1、一种耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料，其组成按重量份计包括以下原料：AS树脂65份、PB-g-SAN接枝物35份、相容剂5份、抗氧剂0.3份、硬脂酸锌0.4份、成核剂0.15份。
进一步，所述的AS树脂，所含丙烯腈的含量为27％，熔体流动速率为30g/10min(220℃、5.0Kg)。
2、所述耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料制备方法为：
(1)制备PB-g-SAN接枝物：
采用种子乳液聚合法制成，具体步骤为：将去离子水、硅烷偶联剂、乳化剂、聚丁烯胶乳以10：1：2：5的质量比置于三口反应釜中，再将引发剂、苯乙烯和丙烯腈单体溶解液以1：9：8的质量比缓慢倒入反应釜中，通入氮气将反应釜中的空气排净后，升温至50℃，反应1h后，再分别添加重量份为0.1份的乳化剂和引发剂，升温至70℃，反应24h，反应结束后将过量甲醇加入反应釜，使产物沉淀，并进行过滤、干燥，然后用丙酮对所得沉淀进行抽提，最终得到含丙烯腈的PB-g-SAN。
进一步，所述的硅烷偶联剂为3-(三甲氧基甲硅烷基)-1-丙硫醇；引发剂为过硫酸钾；乳化剂为十二烷基硫酸钠SDS和十六烷醇HD制成的复合乳化剂。
(2)制备成核剂：
成核剂为β晶型成核剂，具体制备方法为：是将苯甲酰胺与马来酸酐、四氢呋喃、催化剂以1：0.5：1.2：0.1的质量比加入高压釜中，以氮气置换3次后将压力升至2.0MPa，在120℃的温度下进行油浴反应4h，冷却后以树脂柱进行洗脱纯化，洗脱液为乙醇，收集第三段洗脱液，加热浓缩得到。
进一步，所述的催化剂，为金属负载型催化剂，具体是将Al2O3在450℃下焙烧3h后，加入硝酸锌溶液，负载到Al2O3上的Zn载量为1.8mmol，以等体积浸渍法在室温下浸渍4h，干燥后研磨，以450℃焙烧5h即可。
(3)制备耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料：
将PB-g-SAN与AS树脂、相容剂及成核剂、抗氧剂和硬脂酸锌混合后以双螺杆挤出机挤出，在此过程中，真空在(-0.7)MPa，机主机转速550r/min,喂料转速为340r/min，温度控制各区间温度分别为机头温度：235℃、七段：240℃、六段：235℃、五段：230℃、四段：225℃、三段：220℃、二段：215℃、一段：200℃。最后经冷却牵引、脱水、切粒、加热均化得到。
进一步，所述的相容剂，是由马来酸酐接枝聚烯烃弹性体ST-1制得。
进一步，所述的抗氧剂，是市售抗氧剂ALBLEND S2225P。
实施例2
1、一种耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料，其组成按重量份计包括以下原料：AS树脂70份、PB-g-SAN接枝物30份、相容剂4份、抗氧剂0.3份、硬脂酸钙0.4份、成核剂0.15份。
进一步，所述的AS树脂，所含丙烯腈的含量为30％，熔体流动速率为35g/10min(220℃、5.0Kg)。
2、所述耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料制备方法为：
(1)制备PB-g-SAN接枝物：
采用种子乳液聚合法制成，具体步骤为：将去离子水、硅烷偶联剂、乳化剂、聚丁烯胶乳以10：2：2：7的质量比置于三口反应釜中，再将引发剂、苯乙烯和丙烯腈单体溶解液以0.8：7：6的质量比缓慢倒入反应釜中，通入氮气将反应釜中的空气排净后，升温至50℃，反应1h后，再分别添加重量份为0.2份的乳化剂和引发剂，升温至70℃，反应24h，反应结束后将过量甲醇加入反应釜，使产物沉淀，并进行过滤、干燥，然后用丙酮对所得沉淀进行抽提，最终得到含丙烯腈的PB-g-SAN。
进一步，所述的硅烷偶联剂为3-(三甲氧基甲硅烷基)-1-丙硫醇；引发剂为过硫酸钾；乳化剂为十二烷基硫酸钠SDS和十六烷醇HD制成的复合乳化剂。
(2)制备成核剂：
成核剂为β晶型成核剂，具体制备方法为：是将二甲基苯酰胺与马来酸酐、甲苯、催化剂以1：0.6：1.6：0.3的质量比加入高压釜中，以氮气置换2次后将压力升至2.5MPa，在130℃的温度下进行油浴反应4h，冷却后以树脂柱进行洗脱纯化，洗脱液为乙醇，收集第三段洗脱液，加热浓缩得到。
进一步，所述的催化剂，为金属负载型催化剂，具体是将Al2O3在450℃下焙烧3h后，加入硝酸银溶液，负载到Al2O3上的Ag载量为1.4mmol，以等体积浸渍法在室温下浸渍4h，干燥后研磨，以450℃焙烧5h即可。
(3)制备耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料：
将PB-g-SAN与AS树脂、相容剂及成核剂、抗氧剂和硬脂酸钙混合后以双螺杆挤出机挤出，在此过程中，真空在(-0.6)MPa，机主机转速550r/min,喂料转速控制在350r/min，温度控制各区间温度分别为机头温度：230℃、七段：240℃、六段：235℃、五段：230℃、四段：225℃、三段：220℃、二段：215℃、一段：202℃。最后经冷却牵引、脱水、切粒、加热均化得到。
进一步，所述的相容剂，是由马来酸酐接枝聚烯烃弹性体ST-1制得。
进一步，所述的抗氧剂，是市售抗氧剂ALBLEND S2225P。
实施例3
1、一种耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料，其组成按重量份计包括以下原料：AS树脂75份、PB-g-SAN接枝物25份、相容剂2份、抗氧剂0.4份、硬脂酸钠0.3份、成核剂0.2。
进一步，所述的AS树脂，所含丙烯腈的含量为25-30％，熔体流动速率为25g/10min(220℃、5.0Kg)。
2、所述耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料制备方法为：
(1)制备PB-g-SAN接枝物：
采用种子乳液聚合法制成，具体步骤为：将去离子水、硅烷偶联剂、乳化剂、聚丁烯胶乳以10：4：4：10的质量比置于三口反应釜中，再将引发剂、苯乙烯和丙烯腈单体溶解液以1.4：10：10的质量比缓慢倒入反应釜中，通入氮气将反应釜中的空气排净后，升温至50℃，反应1h后，再分别添加重量份为0.1份的乳化剂和引发剂，升温至70℃，反应24h，反应结束后将过量甲醇加入反应釜，使产物沉淀，并进行过滤、干燥，然后用丙酮对所得沉淀进行抽提，最终得到含丙烯腈的PB-g-SAN。
进一步，所述的硅烷偶联剂为3-(三甲氧基甲硅烷基)-1-丙硫醇；引发剂为过硫酸钾；乳化剂为十二烷基硫酸钠SDS和十六烷醇HD制成的复合乳化剂。
(2)制备成核剂：
成核剂为β晶型成核剂，具体制备方法为：是将对氯苯甲酰胺与马来酸酐、甲基异丁酮、催化剂以1：0.7：2.0：0.5的质量比加入高压釜中，以氮气置换3次后将压力升至2.5MPa，在140℃的温度下进行油浴反应3h，冷却后以树脂柱进行洗脱纯化，洗脱液为乙醇，收集第三段洗脱液，加热浓缩得到。
进一步，所述的催化剂，为金属负载型催化剂，具体是将Al2O3在450℃下焙烧3h后，加入硝酸铯溶液，负载到Al2O3上的Cs载量为0.8mmol，以等体积浸渍法在室温下浸渍4h，干燥后研磨，以450℃焙烧5h即可。
(3)制备耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料：
将PB-g-SAN与AS树脂、相容剂及成核剂、抗氧剂和硬脂酸钠混合后以双螺杆挤出机挤出，在此过程中，真空在(-0.8)MPa，机主机转速600r/min,喂料转速控制在400r/min，温度控制各区间温度分别为机头温度：235℃、七段：235℃、六段：230℃、五段：225℃、四段：220℃、三段：215℃、二段：210℃、一段：200℃。最后经冷却牵引、脱水、切粒、加热均化得到。
进一步，所述的相容剂，是由马来酸酐接枝聚烯烃弹性体ST-1制得。
进一步，所述的抗氧剂，是市售抗氧剂ALBLEND S2225P。
实施例4
1、一种耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料，其组成按重量份计包括以下原料：AS树脂68份、PB-g-SAN接枝物32份、相容剂2份、抗氧剂0.4份、硬脂酸镁0.3份、成核剂0.2份。
进一步，所述的AS树脂，所含丙烯腈的含量为25-30％，熔体流动速率为25g/10min(220℃、5.0Kg)。
2、所述耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料制备方法为：
(1)制备PB-g-SAN接枝物：
采用种子乳液聚合法制成，具体步骤为：将去离子水、硅烷偶联剂、乳化剂、聚丁烯胶乳以10：2：3：5的质量比置于三口反应釜中，再将引发剂、苯乙烯和丙烯腈单体溶解液以1.2：8：7的质量比缓慢倒入反应釜中，通入氮气将反应釜中的空气排净后，升温至50℃，反应1h后，再分别添加重量份为0.2份的乳化剂和引发剂，升温至70℃，反应24h，反应结束后将过量甲醇加入反应釜，使产物沉淀，并进行过滤、干燥，然后用丙酮对所得沉淀进行抽提，最终得到含丙烯腈的PB-g-SAN。
进一步，所述的硅烷偶联剂为3-(三甲氧基甲硅烷基)-1-丙硫醇；引发剂为过硫酸钾；乳化剂为十二烷基硫酸钠SDS和十六烷醇HD制成的复合乳化剂。
(2)制备成核剂：
成核剂为β晶型成核剂，具体制备方法为：是将4-甲基苯甲酰胺与马来酸酐、乙腈、催化剂以1：0.6：1.7：0.3的质量比加入高压釜中，以氮气置换2次后将压力升至2MPa，在125℃的温度下进行油浴反应4h，冷却后以树脂柱进行洗脱纯化，洗脱液为乙醇，收集第三段洗脱液，加热浓缩得到。
进一步，所述的催化剂，为金属负载型催化剂，具体是将Al2O3在450℃下焙烧3h后，加入硝酸银溶液，负载到Al2O3上的Ag载量为1.0mmol，以等体积浸渍法在室温下浸渍4h，干燥后研磨，以450℃焙烧5h即可。
(3)制备耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料：
将PB-g-SAN与AS树脂、相容剂及成核剂、抗氧剂和硬脂酸镁混合后以双螺杆挤出机挤出，在此过程中，真空在(-0.7)MPa，机主机转速600r/min,喂料转速控制在400r/min，温度控制各区间温度分别为机头温度：230℃、七段：240℃、六段：235℃、五段：230℃、四段：225℃、三段：220℃、二段：215℃、一段：202℃。最后经冷却牵引、脱水、切粒、加热均化得到。
进一步，所述的相容剂，是由马来酸酐接枝聚烯烃弹性体ST-1制得。
进一步，所述的抗氧剂，是市售抗氧剂ALBLEND S2225P。
实施例5
1、一种耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料，其组成按重量份计包括以下原料：AS树脂73份、PB-g-SAN接枝物27份、相容剂3份、抗氧剂0.4份、硬脂酸钡0.3份、成核剂0.2份。
进一步，所述的AS树脂，所含丙烯腈的含量为25-30％，熔体流动速率为30g/10min(220℃、5.0Kg)。
2、所述耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料制备方法为：
(1)制备PB-g-SAN接枝物：
采用种子乳液聚合法制成，具体步骤为：将去离子水、硅烷偶联剂、乳化剂、聚丁烯胶乳以10：5：5：7的质量比置于三口反应釜中，再将引发剂、苯乙烯和丙烯腈单体溶解液以0.8：10：12的质量比缓慢倒入反应釜中，通入氮气将反应釜中的空气排净后，升温至50℃，反应1h后，再分别添加重量份为0.1份的乳化剂和引发剂，升温至70℃，反应24h，反应结束后将过量甲醇加入反应釜，使产物沉淀，并进行过滤、干燥，然后用丙酮对所得沉淀进行抽提，最终得到含丙烯腈的PB-g-SAN。
进一步，所述的硅烷偶联剂为3-(三甲氧基甲硅烷基)-1-丙硫醇；引发剂为过硫酸钾；乳化剂为十二烷基硫酸钠SDS和十六烷醇HD制成的复合乳化剂。
(2)制备成核剂：
成核剂为β晶型成核剂，具体制备方法为：是将邻氯苯甲酰胺与马来酸酐、四氢呋喃、催化剂以1：0.5：2.0：0.5的质量比加入高压釜中，以氮气置换2次后将压力升至2MPa，在135℃的温度下进行油浴反应3h，冷却后以树脂柱进行洗脱纯化，洗脱液为乙醇，收集第三段洗脱液，加热浓缩得到。
进一步，所述的催化剂，为金属负载型催化剂，具体是将Al2O3在450℃下焙烧3h后，加入硝酸银溶液，负载到Al2O3上的Ag载量为0.6mmol，以等体积浸渍法在室温下浸渍4h，干燥后研磨，以450℃焙烧5h即可。
(3)制备耐应力开裂的高流动高韧性ABS材料：
将PB-g-SAN与AS树脂、相容剂及成核剂、抗氧剂和硬脂酸钡混合后以双螺杆挤出机挤出，在此过程中，真空在(-0.8)MPa，机主机转速550r/min,喂料转速控制在350r/min，温度控制各区间温度分别为机头温度：230℃、七段：235℃、六段：230℃、五段：225℃、四段：220℃、三段：215℃、二段：210℃、一段：200℃。最后经冷却牵引、脱水、切粒、加热均化得到。
进一步，所述的相容剂，是由马来酸酐接枝聚烯烃弹性体ST-1制得。
进一步，所述的抗氧剂，是市售抗氧剂ALBLEND S2225P。
对比例1
在与实施例1相同的制备条件下，将ABS材料的原料组成调整为(按重量份计)：ABS树脂100份、抗氧剂0.4份、润滑剂0.3份、成核剂0.2份。其中，所述的ABS树脂为市售吉化ABS-0215A。
对比例2
在与实施例1相同的制备条件下，将相容剂更换为SAM-020，原料组成按重量份计为：AS树脂70份、PB-g-SAN接枝物30份、SAM-020 4份、抗氧剂0.4份、润滑剂0.4份、成核剂0.2份。
对比例3
在与实施例1相同的制备条件下，将成核剂更换为市售β晶型成核剂DX-Z3C，其余原料均与实施例1相同。
对比例4
采用申请号为CN201710411173.6的专利文件的方法进行ABS树脂的制备。
一、ABS材料性能测试
1.1实验材料
对实施例1-5及对比例1-4所制备的ABS材料进行性能测试，结果如表1所示。
1.2实验方法
拉伸强度按GB/T 1040标准测试；弯曲强度按GB/T 9341标准测试；弯曲模量按GB/T 9341标准测试；悬臂梁缺口冲击强度按GB/T 1843标准测试；熔体流动指数按GB/T 3682标准测试；应力根据制成的板材使用冰乙酸浸泡2分钟，依据板材表面发白和裂纹多少进行判断。
1.3实验结果
表1
从实验结果来看，实施例1-5所制样板材经冰乙酸浸泡表面发白程度均为轻微，也无裂纹出现，物性指标根据AS树脂与PB-g-SAN接枝比例的不同成趋势变化，PB-g-SAN越多，流动性和强度变小，冲击变高。而对比例1使用吉化ABS，表面发白和裂纹都严重，对比例2使用不同的相容剂，表面还是存在发白现象，物性指标也降低。对比例3采用市售成核剂，其拉伸强度及缺口冲击强度均较低。对比例4所制备的ABS材料其延伸率、缺口冲击强度等方面比对比例1-3更好，但从热变形温度、酸浸情况等方面综合来看，其刚性、降低应力的能力都不够理想。
二、制备成核剂的催化剂筛选实验
2.1实验材料
样品1-4：分别将Al2O3在250℃、350℃、550℃、650℃下焙烧3h后，加入硝酸银溶液，负载到Al2O3上的Ag载量为1.4mmol，以等体积浸渍法在室温下浸渍4h，干燥后研磨，以450℃焙烧5h制得催化剂。
样品5-6：分别将HBeta、SiO2在450℃下焙烧3h后，加入硝酸银溶液，负载到Al2O3上的Ag载量为1.4mmol，以等体积浸渍法在室温下浸渍4h，干燥后研磨，以450℃焙烧5h制得催化剂。
样品7-10：将Al2O3在450℃下焙烧3h后，分别加入硝酸锌溶液、硝酸铯溶液、硝酸铈和硝酸镧溶液，负载到Al2O3上的载量均为1.4mmol，以等体积浸渍法在室温下浸渍4h，干燥后研磨，以450℃焙烧5h制得催化剂。
2.2实验方法
分别以样品1-10、实施例2所制备的催化剂进行成核剂的制备，成核剂的制备方法与实施例2相同。采用气相色谱进行分析，记录二甲基苯酰胺的转化率，结果如表2所示。
其中，转化率(C)为参加反应的反应物的量与起始的物质量之比。
2.3实验结果
表2
由实验结果可知，催化剂载体的焙烧温度、载体种类、负载金属的种类对于芳酰胺化合物的接枝转化均有较大影响，其中，采用样品9、样品10制得的催化剂进行成核剂制备，二甲基苯酰胺的转化率虽然相对较高，但同时还生成了其他副产物，结合对比例3的实验结果可以得知，β晶型成核剂的种类对所制备的ABS材料最终性能是有较大影响的，因此芳酰胺化合物的转化率、纯度均会对ABS材料性能造成影响。
三、PB-g-SAN接枝物中丙烯腈含量对ABS材料性能的影响
3.1实验材料
样品11：在与实施例3的相同条件下，在制备PB-g-SAN接枝物时将引发剂、苯乙烯和丙烯腈单体溶解液的质量比更改为1.4：10：5，进行ABS材料的制备。
样品12：在与实施例3的相同条件下，在制备PB-g-SAN接枝物时将引发剂、苯乙烯和丙烯腈单体溶解液的质量比更改为1.4：10：20，进行ABS材料的制备。
样品13：在与实施例3的相同条件下，在制备PB-g-SAN接枝物时将引发剂、苯乙烯和丙烯腈单体溶解液的质量比更改为1.4：10：30，进行ABS材料的制备。
3.2实验方法
对样品11-13、实施例3所制备的ABS材料进行性能测试，结果如表3所示。
3.3实验结果
表3
由实验结果可知，丙烯腈含量越大，材料的耐热性和耐化学性越好，但当丙烯腈含量过多时，其延伸率反而是下降的，所制成的ABS材料虽然硬度较好，但流动性和韧性则达不到要求。
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