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PC/ABS合金与PC相比,主要有如下优点:
一、在广泛的使用条件下只会呈塑性破坏,残余应力减少,耐应力开裂性提高,在常温下,其冲击强度为PC的3~4倍。
二、耐沸水性优良,经100 ℃,240小时处理后,拉伸强度和弯曲强度几不变,拉伸强度为同一条件处理的PC的3倍以上。
三、耐老化性能好,经120 ℃、140小时处理后,其冲击强度仍PC的2倍以上。
四、耐候性优良,室外曝露2年,拉伸强度和弯曲强度几乎不变,冲击强度为PC的4倍以上。
五、熔融粘度降低1/3,所以成型温度可以较低,成型容易,残余应力减少,制品颜色也较好。另外,共混物的熔融粘度随成型压力升高下降较明显,也使成型性改善。
PC与ABS具有一定的相容性,但是,PC与ABS的相容性受两组分的型号、配比及加工工艺等因素影响很大。为了有效改善界面相容性,最有效方法是在共混体系中加入相容剂。通常的增容剂有:马来酸酐MAH接枝POE、ABS的接枝物、PE接枝物、聚苯乙烯马来酸酐接枝共聚物(SMA)、丙烯酸或甲基丙烯酸酯的共聚物、胺基、SAN、双组分增容等。
拉伸强度、伸长率和热变形温度有所下降。
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PC/PE共混合金的性能:
PC/PE比例: 100/0 97/3 95/5 90/10 70/30 0/100
拉伸强度/Mpa 67.4 77.6 72.0 59.8 41.9 23.5
伸长率/% 92 88 120 72 70 150
热变形温度 128 127.5 127 120 94 43
(1.82Mpa)℃
冲击强度 11.5 46.3 44.4 36.6 28.4 2.6
(KJ/m3 )
沸水外理200小时后 5.1 11.1 37.4 25 9.8 -
冲击强度KJ/m3
CCL4中弯曲 13.2 17.3 20.1 22.5 28.2 21.6
强度/Mpa
干燥处理:加工前的干燥处理是必须的。湿度应小于0.04%,建议干燥条件为90~110℃,2~4小时。熔化温度: 230~300℃。模具温度:50~100℃。注射压力:取决于塑件。注射速度:尽可能地高。
PC/ABS具有PC和ABS两者的综合特性。例如ABS的易加工特性和PC的优良机械特性和热稳定性。二者的比率将影响PC/ABS材料的热稳定性。PC/ABS这种混合材料还显示了优异的流动特性。
无卤阻燃PC及PC/ABS合金研究进展
结合飞机使用的聚碳酸酯(PC)及PC/(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)合金,综述了2000年以来国内外有关PC、PC/ABS合金用无卤阻燃剂的研究进展,包括含磷阻燃剂、含硅阻燃剂、含硫阻燃剂和纳米阻燃技术等,介绍了它们的阻燃效果和阻燃机理等。指出采用含硅阻燃剂阻燃飞机部件用PC及PC/ABS合金是必然趋势。
ABS的性能介于通用塑料与工程塑料之间,其抗冲击性能良好,基本不具有缺口敏感性,流动性优良,价格较便宜,因此应用广泛。但其耐热性和耐候性差,力学性能不够理想,故导致其应用受限。ABS可以通过乳液接枝法、乳液掺混法、乳液本体聚合法和连续本体聚合法等多种聚合方法获得。
PC和ABS的合金可以克服两种原料自身的缺点,发扬对方的优点,将两者共混后,其一可以提高ABS的耐热性、冲击和拉伸强度,其二可以降低聚碳酸酯熔体粘度,改善加工性能,降低了PC缺口敏感性,改善了PC应力开裂状况,降低了生产成本。特别是由于PC/ABS合金提供了更好的总体成本和优良的低温缺口冲击强度(见下图)使得PC/ABS合金得到迅速发展和应用,其发展速度超过了PC、ABS本身和PC的其它合金的发展速度。整体优越的耐热性、强度和加工性是PC/ABS合金得以迅速发展的原因,因此PC为连续相的PC/ABS合金具有更加广阔的应用市场。
PC/ABS合金的微观结构很复杂,其中兼有PC、SAN和接枝丁二烯橡胶三相。若PC含量较高,PC就成为连续相包围着SAN,SAN又包围接枝橡胶相,而接枝橡胶中又有可能包含SAN相。橡胶粒子在合金中作为应力集中中心而存在,受外力作用时它能诱发银纹和剪切带,而银纹和剪切带的产生与发展需要吸收能量,这两者产生越多,能量吸收越多,同时,橡胶粒子可抑制银纹增长并阻止银纹发展成为破坏性裂纹,故橡胶相的存在能提高材料的冲击强度。随合金中ABS含量增加,橡胶相含量也增加,合金的冲击强度也会因为前面述及的原因而上升;当ABS含量继续增加并超过50%时,共混体系的连续变成ABS,这一点不利于诱发剪切带,故导致冲击强度的下降。
1.参考PC/ABS合金配方
成分 | 质量百分比 | 成分说明 |
ABS | 40-60% | |
PC | 25-35% | |
ABS-g-MMA | 2-10% | 相容剂 |
PE-g-MAH | 2-10% | 增韧剂 |
抗氧化剂 | 0-1% | 抗氧剂 |
共聚物合金能综合各组分聚合物的优异性能, 但不相混容的共混物却由于其界面的不良粘接而使力学性能不尽人意 PC与 ABS 基体部分相容。对ABS/PC合金相容剂及相容技术的研究主要基于以下三类: MA 反应增容 PMMA 及胺基 SAN 等。
ABS/PC 实际是由PC、 SAN 及接枝橡胶 3 部分组成的。在PC 过量时, PC 包围着SAN, SAN 又包围着接枝橡胶, 也就是说 PC 相和接枝橡胶相之间隔着SAN 相,橡胶相是复相结构,见右图。
ABS/PC 合金增韧机理: ( 1) 橡胶颗粒充作应力集中点,诱发大量银纹或剪切带。大量银纹或剪切带的产生和发展要消耗大量能量,从而显著提高材料的冲击强度; ( 2)橡胶粒子能控制银纹的发展并使银纹及时终止而不致发展成为破坏性的裂纹。