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PC/ABS合金的相容劑選擇與設計

2016-11-13 09:55:36

有些均聚物也可以用作PC/ABS合金的相容劑,如在PC/ABS中加入少量的PVC,可以明顯提高塑料加工合金的沖擊強度。PMMA是PC/ABS合金的有效增溶劑,他可改善PC/ABS合金的缺口敏感性,提高合金的缺口沖擊強度、維卡軟化點和拉伸強度。高相對分子質(zhì)量的PMMA可以明顯提高PC/ABS的熔接線強度。
 
接枝率為1%的共混物的缺口沖擊強度稍低于接枝率為2%的共混物,但接枝率2%與3%的共混物的缺口沖擊強度很接近。由于馬來酸酐揮發(fā)、有毒,而且在熔融接枝過程中有相當多的氣體排除,刺激性大,從環(huán)境和人體健康方面來看,高馬來酸酐接枝率不是好的。因此選擇馬來酸酐接枝率時,應綜合考慮產(chǎn)品性能和環(huán)保因素,通常馬來酸酐接枝率為2%較好。
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對PC/ABS實施增容技術,可以穩(wěn)定其形態(tài)結構,進一步提高和穩(wěn)定合金性能,同時也是制備高性能PC/ABS合金的關鍵技術。PC/ABS合金增容可以采用反應增容或添加相容劑增容。一般先將ABS接枝可與PC相互作用或反應的極性單體,然后與PC熔融共混。極性單體為不飽和羧酸或其衍生物,如馬來酸酐。共混過程中,ABS接枝共聚物上的極性單體與PC上的端羧基反應,生產(chǎn)PC-g-ABS共聚物,增強兩相界面的相互作用,使兩相的粘接力加強,相容性提高。
 
PC與ABS接枝共聚物仍為部分相容,但相容程度比PC/ABS高。PC/ABS-g-MAH合金的力學性能高于混合加合值。PC/ABS-g-MAH合金的力學性能與馬來酸酐的接枝率有關。PC/ABS-g-MAH合金的缺口沖擊強度分別是純PC和PC/AKS合金的5倍和13倍之多,PC/ABS-g-MAH合金的拉伸強度隨接枝率的增大而增大,彎曲強度變化不大。
 
增溶劑在共混體系中都趨于分散在兩相界面,只要很少的用量,就能顯著改善兩相間的相容性。PC/ABS合金用共聚物相容劑大致有兩種類型,ABS-X型和X-Y型。ABS-X型相容劑是ABS與極性單體的接枝共聚物,相容劑中的ABS鏈段與合金中的ABS組分相容,極性單體為不飽和羧酸或不飽和羧酸衍生物,能與PC相互作用或反應。
 
由于PC和SAN兩相的Tg隨兩組分配比的改變而不斷變化,因此PC與ABS的這種可溶相處于亞穩(wěn)態(tài)。雖然PC與ABS部分相容,PC與ABS中SAN的相互作用使其不需要添加相容劑就能形成有用的商業(yè)塑料加工材料,但PC和ABS的相容相處于亞穩(wěn)態(tài),PC/ABS合金在熔融成型過程中受高剪切力的作用,其形態(tài)發(fā)生變化,表現(xiàn)為分散相疇聚集、變粗,從而使合金性能發(fā)生變化。
 
和ABS一樣,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。這是由于PC/ABS-g-MAH與PC反應,增大了相間作用力,從而增大了分子間運動的阻力。PC/ABS合金的相容劑大多是一些共聚物,這些共聚物兼有PC和ABS兩組分的結構特征,與PC和ABS相容,或者與其中的任一組分產(chǎn)生相互作用或化學反應。
 
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