苯乙烯-丁二烯-丙烯腈(ABS)树脂作为五大通用塑料之一,兼有聚丁二烯的韧性和抗冲击性,聚丙烯腈的耐热性和化学稳定性以及聚苯乙烯的刚性、光泽性和加工性,得到广泛应用。在此基础上发展起来的丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)树脂,进一步改善了ABS树脂的热氧化稳定性、光氧化稳定性和耐化学性,也逐渐成为一种重要的塑料材料。ABS和ASA的制备过程相似,但由于采用的是传统自由基聚合方法,橡胶相为接枝共聚或轻度交联结构,无法精确调控聚合物的分子链结构。本文采用新近发展的RAFT乳液聚合的方法,以双亲性聚丙烯酸-b-聚苯乙烯大分子RAFT试剂(AA-b-S-RAFT)作为乳化剂和调控剂,制备基于嵌段共聚物的ABS和ASA韧性塑料(嵌段型ABS和ASA韧性塑料)。系统研究苯乙烯(S)及苯乙烯／丙烯腈(AN)的RAFT乳液(共)聚合过程、嵌段型ABS和ASA韧性塑料的制备技术,探讨了聚合物分子链结构对材料相形态和机械性能的影响。具体的研究内容和结果如下：1)研究AA-b-S-RAFT的结构对苯乙烯乳液聚合的影响,结果发现乳胶粒径和乳胶粒数受丙烯酸链段长度的影响较大而阻聚期则受苯乙烯链段的长度影响较大。调节AA-b-S-RAFT的结构使其亲水亲油平衡值(HLB)为13-20时,聚合过程的可控性较好,聚合物分子量符合理论设计值,分子量分布较窄,且乳液稳定性好。AA-b-S-RAFT的HLB值过低,则乳液稳定性变差且最终产物的PDI较高；AA-b-S-RAFT的HLB值过高,则大分子RAFT试剂受引发剂过硫酸钾(KPS)的氧化作用影响较大,聚合物分子量明显高于理论设计值且产物的PDI较高。将引发剂KPS替换为偶氮二异氰基戊酸(V501),聚合物分子量与理论设计值相符很好但PDI较高(>1.4)。在理论设计分子量一致的情况下,通过改变AA-b-S-RAFT的结构,乳胶粒径可在80 nm-172 nm间调控。当大分子RAFT的结构为AA20-b-S5-RAFT,体系阻聚期较短,聚合速率快,最终转化率高,聚合物分子量与理论设计值相符性较好,分子量分布窄(PDI=1.27),乳液稳定性好。2)以AA20-b-S5-RAFT为乳化剂和调控剂进行S和AN的RAFT乳液共聚合研究,结果发现共聚反应无阻聚期,且体系乳胶粒数受RAFT试剂浓度的改变影响很小。共聚过程可控性好,共聚物分子量随转化率线性增长且PDI低,但在高转化率下因凝胶效应的影响PDI急剧上升。凝胶效应的程度与SAN共聚物的理论分子量和组成密切相关。对于恒比点共聚(质量比m(S):m(AN)=3：1)的体系,通过在成核期结束后将聚合温度从70℃升至90℃可有效消除凝胶效应的影响,聚合终产物PDI仅为1.20左右。但随着AN含量的增加,凝胶效应越来越显著,即使升温也无法完全消除,同时AN含量的增加也使乳液的稳定性降低。3)利用RAF T乳液聚合技术,可控制备了SAN基体材料、系列SAN/PB嵌段共聚物、系列SAN/PBA嵌段共聚物,通过共混、注塑,制备嵌段型ABS和ASA韧性树脂,并研究聚合物分子结构与相形态和机械性能之间的关系,发现：a)采用乳液共混技术可制备出橡胶相粒子分散很好的嵌段型ABS和ASA韧性树脂,橡胶相粒子均匀分散是获得较好增韧效果的前提。相比于两嵌段共聚物,以三嵌段共聚物作为橡胶相的材料,在不损失模量和强度的条件下,断裂伸长率和拉伸断裂韧性显著提高,但缺口冲击强度降低。b)对比机械共混和乳液共混制备的嵌段型ASA材料,后者的拉伸性能(模量、强度、断裂伸长率和断裂韧性)远好于前者,但缺口冲击强度较差。将嵌段共聚物中的PBA段交联可大幅提高机械共混体系的拉伸性能。c)三嵌段共聚物的嵌段型ASA材料,弯曲模量与共混制备的嵌段型ASA材料相比基本不变,但弯曲强度显著提高。d)以理论分子量为60 kg/mol的SAN共聚物为基体相,橡胶含量为20%,可制备机械性能较为优良的嵌段型ABS和ASA韧性树脂。具体为：以SAN358-b-B4437两嵌段共聚物为橡胶相,乳液共混制备的嵌段型ABS材料,其弹性模量、屈服强度、拉伸强度、断裂伸长率、拉伸断裂韧性、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度和维卡软化点温度分别可达2100 MPa.48 MPa.33 MPa 30%、12.77 MJ·m-3、2270 MPa、77.7 MPa、28.38 KJ·m-2和99.5℃；以SAN358-b-CrBA936-b-SAN358三嵌段共聚物为橡胶相,机械共混制得嵌段型ASA材料,其弹性模量、屈服强度、拉伸强度、断裂伸长率、拉伸断裂韧性、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度和维卡软化点温度分别可达2140 MPa、48 MPa、43 MPa、61%、27.34 MJ·m-3、2160 MPa、74.0 MPa、7.84 KJ·m-2、和96.9℃。