ABS树脂中热分解研究检测方案(红外光谱仪)

TGA-FTIR 联用技术在 ABS 热解研究上的应用 摘要 ABS树脂是使用最广泛的工程塑料之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。ABS 在加工成型过程中基本上处于高温熔体状态，极易遭受热氧降解和水解，所以研究其热降解机理是相当重要的。 1实验方法 1.11样品及仪器 ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，颗粒状， POLIMAXX公司生产，工业品) FTIR-850 可加热气体室及传输线附件 TG 209F1(德国耐驰公司) 1.2实验程序设定 1.2.1 TGA 设定 气氛为40ml/min 的高纯氮气 热重分析的起始温度为30℃，以升温速率10C/min 升至 900℃。 1.2.2可加热气体室及传输线温度设定 传输线接口温度为200℃ 传输线温度为210℃ 可加热气体室温度为210℃ 1.2.3 FTIR-850 设定 分辨率为 4cm1， 测则范围4000-400cm1。 1.3实验方法 通气 30min 后，在 FTIR-850软件中开启连续采集，采集间隔为1min， 选择等待 trigger。 取一粒 ABS 颗粒放入样品品埚中，按1.2设定好的实验程序运行 TGA 与 FTIR. 2实验结果与讨论 图1TG曲线及其一阶导数曲线 从图1中可以看出， ABS在N2气氛中的热分解过程只有一个失重区间，其热失重温度范围主要发生在330一500℃， DTG 曲线上只有一个失重峰，在430℃(40min)左右时，其热降解速率达到最大，说明 ABS的热降解是一步完成的，借助 FTIR可以对其热解过程中产生的气体进行研究。 图240min 时 ABS 的热降解气相产物的 FTIR 谱图 40min 时3000-2800cm1，1700-1400cm*1， 700cm1附近处的峰值达到最大，这和 DTG 曲线完全一致。从图2中可以看出，699.72cm1是苯环的单取代吸收峰，1500 cm-1附近是苯环的吸收峰，1600 cm-1是 C=N 和 C=C双键的吸收峰， 2871.91 cm-1和 2943.24 cm²1是亚甲基的吸收峰，3029.90 cm1和3067.24 cm²1代表乙烯基上 C-H的伸缩振动吸收峰。 2240 cm-1处没有发现氰基的吸收峰，而1600 cm1处有 C=N 吸收峰， 说明 ABS 分解前氰基已经发生环化反应。在N2 气氛下， ABS的分解在 670 cm-1，2358 cm-1，3745 cm1，3675cm°1处没有吸收峰， 说明 ABS的无氧分解过程中没有二氧化碳和水产生。         本方案给出了应用TGA-FTIR联用技术检测ABS热解的原理和方法，通过研究不同的反应产物（气体）和不太稳定的中间体（气体）的红外谱图，对ABS进行更好地表征。