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PC/ABS合金的相容剂选择与设计

2016-11-13 09:55:36

有些均聚物也可以用作PC/ABS合金的相容剂,如在PC/ABS中加入少量的PVC,可以明显提高塑料加工合金的冲击强度。PMMA是PC/ABS合金的有效增溶剂,他可改善PC/ABS合金的缺口敏感性,提高合金的缺口冲击强度、维卡软化点和拉伸强度。高相对分子质量的PMMA可以明显提高PC/ABS的熔接线强度。
 
接枝率为1%的共混物的缺口冲击强度稍低于接枝率为2%的共混物,但接枝率2%与3%的共混物的缺口冲击强度很接近。由于马来酸酐挥发、有毒,而且在熔融接枝过程中有相当多的气体排除,刺激性大,从环境和人体健康方面来看,高马来酸酐接枝率不是好的。因此选择马来酸酐接枝率时,应综合考虑产品性能和环保因素,通常马来酸酐接枝率为2%较好。
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对PC/ABS实施增容技术,可以稳定其形态结构,进一步提高和稳定合金性能,同时也是制备高性能PC/ABS合金的关键技术。PC/ABS合金增容可以采用反应增容或添加相容剂增容。一般先将ABS接枝可与PC相互作用或反应的极性单体,然后与PC熔融共混。极性单体为不饱和羧酸或其衍生物,如马来酸酐。共混过程中,ABS接枝共聚物上的极性单体与PC上的端羧基反应,生产PC-g-ABS共聚物,增强两相界面的相互作用,使两相的粘接力加强,相容性提高。
 
PC与ABS接枝共聚物仍为部分相容,但相容程度比PC/ABS高。PC/ABS-g-MAH合金的力学性能高于混合加合值。PC/ABS-g-MAH合金的力学性能与马来酸酐的接枝率有关。PC/ABS-g-MAH合金的缺口冲击强度分别是纯PC和PC/AKS合金的5倍和13倍之多,PC/ABS-g-MAH合金的拉伸强度随接枝率的增大而增大,弯曲强度变化不大。
 
增溶剂在共混体系中都趋于分散在两相界面,只要很少的用量,就能显著改善两相间的相容性。PC/ABS合金用共聚物相容剂大致有两种类型,ABS-X型和X-Y型。ABS-X型相容剂是ABS与极性单体的接枝共聚物,相容剂中的ABS链段与合金中的ABS组分相容,极性单体为不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物,能与PC相互作用或反应。
 
由于PC和SAN两相的Tg随两组分配比的改变而不断变化,因此PC与ABS的这种可溶相处于亚稳态。虽然PC与ABS部分相容,PC与ABS中SAN的相互作用使其不需要添加相容剂就能形成有用的商业塑料加工材料,但PC和ABS的相容相处于亚稳态,PC/ABS合金在熔融成型过程中受高剪切力的作用,其形态发生变化,表现为分散相畴聚集、变粗,从而使合金性能发生变化。
 
和ABS一样,PC/ABS-g-MAH也能降低PC的粘度,改善PC的加工性能。PC/ABS-g-MAH的粘度低于混合加和值,但比PC/ABS粘度高。这是由于PC/ABS-g-MAH与PC反应,增大了相间作用力,从而增大了分子间运动的阻力。PC/ABS合金的相容剂大多是一些共聚物,这些共聚物兼有PC和ABS两组分的结构特征,与PC和ABS相容,或者与其中的任一组分产生相互作用或化学反应。
 
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