聚碳酸酯基共混物-PC/PE合金-PC/ABS合金

聚碳酸酯基共混物

聚碳酸酯(PC)是指主链上含有碳酸酯基的一类高聚物。通常所说的聚碳酸酯是指芳香族聚碳酸酯,其中,双酚A型PC具有更为重要的工业价值,现有的商品PC大部分为双酚A型PC。

PC是透明且冲击性能好的非结晶型工程塑料,且具有耐热、尺寸稳定性好、电绝缘性能好等优点,已在电器、电子、汽车、医疗器械等领域得到广泛的应用。PC的缺点是熔体黏度高,流动性差,尤其是制造大型薄壁制品时,因PC的流动性不好,难以成型,且成型后残余应力大,易于开裂。此外,PC的耐磨性、耐溶剂性也不好,而且售价也较高。PC与不同聚合物共混,可以开发出一系列各具特色的合金材料,并使材料的性价比达到优化。

(1)PC/PE合金。

在众多PC共混合金中,PCPE颇为引人注意。PE可以改善PC的加工流动性,并使PC的韧性得到提高。此外,PC/PE共混体系还可以改善PC的耐热老化性能和耐沸水性能。PE是价格低廉的通用塑料,PC/PE共混也可起到降低成本的作用。因此,PC/PE共混体系是很有开发前景的。

PC与PE相容性较差,需要加入增容剂。在共混工艺上,可采用两步共混工艺。第一步制备PE含量较高的PCPE共混物,第二步再将剩余PC加入,制成PC/PE共混材料。此外PC、PE品种及加工温度的选择,应使其熔融黏度较为接近。

在PC中添加5%的PE,共混材料的热变形温度与PC基本相同,而冲击强度可显著提高。

PC/PE合金适于制作机械零件、电工零件以及容器等。

(2)PC/ABS合金。

PC/ABS合金是最早实现工业化的PC合金。这一共混体系可提高PC的冲击性能,改善其加工流动性及耐应力开裂性,是一种性能较为全面的共混材料。

PC/ABS共混物的性能还与ABS的组成有关。PC与ABS中的SAN部分相容性较好,而与PB(聚丁二烯)部分相容性不好。因此,在PC/ABS共混体系中,不宜采用高丁二烯含量的ABS.

ABS本身具有良好的电镀性能,因而,将ABS与PC共混,可赋予PC以良好的电镀性能。

日本帝人公司开发出电镀级的PC/ABS合金,可采用ABS的电镀工艺进行电镀加工。

ABS具有良好的加工流动性,与PC共混,可改善PC的加工流动性。GE公司已开发出高流动性的PC/ABS合金。
PC/ABS合金还有阻燃级产品,可用于汽车内装饰件、电子仪器的外壳和家庭用具等。

(3)PC/PA合金。

在PC中加人PA,可以改善PC的耐油性、耐化学品性、耐应力歼裂性及加工性能,降低PC的成本,同时保持PC较高的耐冲击性和耐热性。

PC与PA的溶解度参数相差较大,两者为热力学不相容,若直接共混,则难以得到具有实用价值的稳定的合金。通过加入增容剂和改性剂,借助共混加工中的温度场和力场的作用,改善和控制PC/PA共混合金的相容性,可以获得高性能的PC/PA合金。

常用的增容剂有SMAH,丙烯酸类核-壳抗冲击改性剂、SEBS和SEBS–MAH等。

SMAH与PC和PA均具有良好的相容性,PC/PA合金中加入少量的SMAH,可使合金的拉伸强度和缺口冲击强度提高,弯曲强度略有降低。

丙烯酸类核一壳抗冲击改性剂对PC/PA6合金具有增容作用,它与马来酸酐类接枝共聚物并用,可更好地改善PC/PA6合金的相容性。增容后的PC对PA6的结晶有成核剂的作用,使结晶温度升高,但却大大减缓PA6的结晶动力学过程和降低结晶度,PC/PA6(60/40)中添加5份马来酸酐类增容剂,10份丙烯酸类改性剂,通过双螺杆挤出机的剪切场与温度进步控制共混物的相形态,可以获得高性能的PC/PA6合金。

SEBS和SEBS—MAH增容PC/PA6合金时,后者适合增容PC含量高的PC/PA合金,而前者则适合增容PC含量低的PC/PA合金。当SEBS-g-MAH与SEBS联用时,其配比将影响PC/PA6合金的相形态和结晶性能,当组成比为0/20时,共混体系为共连续结构,即海一岛结构,体系表现为部分相容合全特性,合金的结晶度和结晶温度降低。PC/PA体系中分别加人配比为5/15,10/10,20/0的SEBS–MAHSEBS,合金的结晶度和结晶温度将依次提高,体系完全不相容。

PC/PA合金在国外已有商品化产品,如Dexter公司的Dexcarb PC/PA合金,其耐化学品性和冲击强度比PC/PBT优异。三菱瓦斯化学公司也开发了PC/PA合金,这种合金具有PC的冲击强度和PA的优良耐溶剂性,还具有优良的耐油性、耐应力开裂性、流动性、加工性,可加工成大型部件。

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