Struktur und eigenschaften von ABS‐polymeren. VII. Untersuchungen zur wechselwirkung zwischen elastomerteilchen und thermoplastmatrix in ABS‐pfropfpolymerisaten

Abstract

ZUSAMMENFASSUNG :Zwischen Elastomerteilchen und Matrix eines ABS-Pfropfpolymerisates konnen mechanische Wechselwirkungen auftreten, die wegen der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der beiden Phasen beim Abkuhlen zu thermischen Spannungen f a r e n und dadurch den Glasubergang der Elastomerphase beeinflussen. Da bei einem ungepfropften Material ein solcher Effekt nicht auftritt, wird in Ubereinstimmung mit verschiedenen Angaben in der Literatur geschlossen, daf3 diese Wechselwirkungen durch die Pfropfhulle verursacht werden. Die vorliegenden Untersuchungen zeigen aber daruber hinaus, daf3 je nach Herstellungsbedingungen auch bei einem ungepfropften Material eine ausreichende Adhasion zwischen Teilchen und Matrix erreicht werden kann, um hinsichtlich der thermischen Spannungen ahnliche Effekte wie bei einem gepfropften Material zu ergeben. In einem solchen Fall kann naturlich die thermische Spannung nicht zum makroskopischen Nachweis der Pfropfung herangezogen werden. Eine Pfropfhulle ist demnach keine notwendige Bedingung fur das Auftreten dieser mechanischen Wechselwirkungen. Nach einer Abschatzung der' Volumendilatation der Elastomerphase beim Abkuhlen wird anhand von Schubmoduluntersuchungen auf den EinfluB von Quellung, unterschiedlicher thermischer Vorbehandlung und unterschiedlichem Elastomergehalt eingegangen. AbschlieBend werden Kraft-Dehnungsuntersuchungen und Anisotropieerscheinungen in der thermischen Ausdehnung an gepfropften und ungepfropften Proben diskutiert. Das Zahigkeitsverhalten der untersuchten ABS-Polymerisate kann nicht ohne zusatzliche Angaben nach der GroBe der thermischen Spannungen zwischen Teilchen und Matrix beurteilt werden. SUMMARY:The differences in thermal expansion between rubber-particle and matrix-resin in graft polymers (ABS) cause thermal stresses which influence the glass transition of the rubber phase. Such effects were observed hitherto only in grafted material so that the graft-adhesion between the two phases is hold responsible for this mechanical interaction. The present investigations show that thermal stresses may also arise in ungrafted material if the samples are properly prepared. I n such 57 L. MORBITZER, K. H. Om, H. SCHUSTER und D. KRANZ special cases it is obviously not reasonable t o use the thermal stresses as a proof of grafting. After estimating the volume dilatation of the rubber phase during cooling the influence of swelling, thermal pretreatment and rubber content on the temperature dependence of the shear modulus is investigated. In addition stress-strain measurements and anisotropic thermal expansion of grafted and ungrafted samples are discussed. Toughness behaviour cannot be derived in a direct manner from the size of the thermal stresses; additional data must be considered.

Depression of glass transition temperature in aramid-polybutadiene multiblock copolymers

“…Depression of the rubber Tg has been explained on the basis of negative pressure resulting from differential contraction due to the thermal expansion mismatch upon cooling from the liquid state. [7][8][9] Here we report another Tg shift phenomenon: the depression of the low Tg of a rubber matrix in aramid-polybutadiene multiblock copolymers.…”

Influence of comonomer incorporation on morphology and thermal and mechanical properties of blends based upon isotactic metallocene-polypropene and random ethene/1-butene copolymers

“…For ABS, this behavior was assigned to different thermal expansion coefficients of the components. [15][16][17][18] Different thermal shrinking upon cooling accounts for the thermal tensile stress in the dispersed particles, thus causing dilatation in the dispersed phase. Further investigation and a description of this thermal-induced stress was published in a related study.…”

Synergetic toughening of poly(phenylene sulfide) by poly(phenylsulfone) and poly(ethylene‐ran‐methacrylate‐ran‐glycidyl methacrylate)

“…When the EGMA and PPS matrices are adhered at the interphase, the EGMA domain cannot shrink, but the density decreases during cooling. Because of the reduction of the density by the negative pressure effect, molecular motion is enhanced, so the glass transition temperature shifts to lower temperature 34–40 . The enhancement of the molecular motion of the EGMA in the blend might also contribute to the enhancement of the impact strength shown in Figure 3 by absorption of the impact in the rubber, as suggested by Hashima et al in PLA/SEBS/EGMA blends 35 …”