Synthesis of ABS Analogues with Increased Stability through Copolymer Design and Selective Reduction

Sammanfattning

En av dagens absolut viktigast sampolymerer är akrylnitril-butadien-styren (ABS), ett material som används inom ett stort antal sektorer bland annat inom fordonsindustrin och elektronikbranschen. Materialet ABS är känt för sin höga slagtålighet och formbarhet, men också för sin låga motståndskraft mot termisk- och fotooxidativ- nedbrytning, vilket utgör ett hinder för återvinning och återanvändning av ABS. I denna studie har en metod för att motverka nedbrytningen av ABS uvecklats, i vilken dubbelbindningarna i gummifasen reduceras till enkelbindningar, med polyisopren (PI) som en analog till polybutadien (PB). Arbetet inleds med syntesen av en PI-latex, varpå denna ympas med akrylnitril och styren för att producera akrylnitril-isopren-styren (AIS), följt av selektiv reduktion av gummifasen, allt i en emulsion. I det första steget utvecklades en metod för emulsionspolymerisation av PI där två olika metoder jämfördes, den ena utfördes vid rumstemperatur med hjälp av redoxinitiatorsystem i ett ytaktivt ämnessystem och i den andra användes ett förhöjt tryck och temperatur och lägre omsättning nåddes när redoxinitiatorer användes (≈ 40%) jämfört med reaktionen vid förhöjd temperatur och tryck(86%). Den resulterande latexen ymp-sampolymeriserades i emulsion med styren och akrylonitril för att bilda akrylonitril-isopren-styren (AIS). De kvarvarande PI-dubbelbindningarna reducerades därefter delvis i emulsion genom diimid hydrering. En fullständig karakterisering av polymeren utfördes i varje steg. De termiska egenskaperna karakteriserades med hjälp av TGA, vilket visade en ökning av den maximala nedbrytningstemperaturen med 11◦C för det reducerade provet jämfört med det icke-reducerade provet. Denna studie utgör visar därmed att AIS-polymerer, som fungerar som en analog till ABS, delvis kan hydreras och att den termiska stabiliteten därmed kan förbättras.