分析PCABS合金国内外的发展现状和应用

分析PC/ABS合金国内外的发展现状和应用
前言
聚碳酸酯（PC）是分子链的重复结构单元为碳酸酯型的聚合物。

PC与ABS 共混可以综合两者的优良性能，PC/ABS合金一方面它的耐热性，冲击强度和拉伸强度优于ABS，另一方面它的成本和熔体粘度比PC低，加工性能比PC好，其制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性都大大降低。

因此，PC/ABS合金在各个行业都获得了广泛的应用。

一PC/ABS合金的发展现状和应用领域
PC和ABS共混后可综合PC和ABS的优点。

一方面，它可提高ABS的耐热性、抗冲击性和拉伸性能，使ABS用于高端领域；另一方面，它可降低PC的熔体黏度，提高PC的流动性，改善其加工性能，减少制品的内应力，减少冲击强度对缺口和厚度的敏感性，使PC可用于薄壁长流程制品的制造。

因此，PC/ABS 合金综合了PC和ABS各自的优点，当配方和工艺合理时可获得比母体树脂更优异的性能。

？？GE公司的商品名为Cycoloy，已有数十种，也开发出了高流动级PC/ABS 合金，悬梁缺口冲击强度可达480J/m，适宜制作薄壁和复杂制件。

另外，该公司的低温冲击韧性好的Cycoloy C1100前者更耐热，耐冲击，工艺性更好，其热变形温度为105℃，悬臂梁缺口冲击为640J/m，用于仪表、消费品以及其它非阻燃商品设备等。

Bayer公司最早开发出了阻燃级PC/ABS合金，商品名为Bayblend。

日本帝人化成公司开发出电镀级PC/ABS合金，商品牌号为MK-1000A。

我国PC/ABS合金的研究工作起步较晚，但也取得了许多令人瞩目的成绩。

陈鑫岳等人对PC/ABS合金材料性研究表明，ABS中的橡胶对体系缺口冲击强度的提高有着重要的作用；PC/ABS共混体系的性能具有PC和ABS的性能加和效应。

兰州大学开发的PC/ABS合金的增溶剂为LLDPE-g-MAH接枝共聚物；王久芬等用SMA酯交换产物作为增容剂增容PC/ABS合金；孙清则以MBS为第三组分来降低PC和ABS之间的界面能，达到增容的目的。

以上是PC/ABS的基础性研究，国内开发的PC/ABS HJ700与纯聚碳酸酯相比，具有加工性能好，成型温度低，缺口冲击韧性高等优点。

二PC/ABS的增容改性
PC与ABS有一定的相容性，但由于ABS为两相结构，其中包括分散相PB 和连续相SAN。

而PC与PB相容性很差，因此当ABS中橡胶含量较低时PC/ABS 合金的相容性较好，反之则较差。

1 ABS的接枝物：Balakrishnan等以ABS熔融接枝MAH的接枝物mABS代替ABS，发现PC/ABS简单二元共混体系的分散较粗糙，而mABS增容的PC/ABS 共混体系呈层状分散结构，对PC/mABS的FTIR分析表明，MA已经接枝到ABS 分子中。

共混物经过改性后，提高了相容性，改性后共混物的缺口冲击强度大大高于简单的PC/ABS共混物；经试验证明马来酸酐接枝率为2wt%时效果最好。

2 SMA反应增容：采用SMA作增容剂，其酸酐官能团能与PC的端羟基或端羧基反应形成PC-g-SMA接枝物，其苯乙烯链段与ABS具有较好的相容性，从而改善共混组分的相容性，共混物的缺口冲击强度可提高2倍以上、断裂伸长率增加3倍以上。

3丙烯酸或甲基丙烯酸酯的共聚物：Cho等制备了烷基丙烯酸胺类接枝共聚物（PEt-Acr-g-PCL），把它作为PC/ABS的相容剂。

显然，烷基丙烯酸部分与PC 和ABS皆不相容，而己内酯部分（PCL）则是共混物的相容部分。

4 PE的接枝物：PE接枝物也可增容PC/ABS共混体系。

研究表明，LLDPE-g-MAH接枝物增容剂加入共混体系后，明显提高PC/ABS共混物的耐热性，改善了体系的相容性，且冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率均有明显的提高。

5胺基SAN：SAN作为PC/ABS的反应增容剂。

由于PC链末端缺乏功能性基团，不能为其共混合金提供直接的增容条件，因此他们合成了SAN-amine来对共混物间接反应增容。

它与ABS中的SAN基体相容，并且能与PC的端基发生反应，形成新的接枝共聚物SAN-g-PC，降低了SAN分散相的粒子尺寸，从而对PC/ABS增容
6双组分增容：采用双组分增容剂增容PC/ABS共混体系的性能较相应单一增容剂有所提高。

采用MAH—g—PP和一种环氧树脂NPES-909增容PC/ABS （70/30）共棍体系，发现含有NPES-909增容剂的体系的屈服强度、拉伸模量和冲击强度都优于未增容体系和单一增容剂MAH一g一PP增容体系。

三影响合金性能的因素
1原料的影响：不同品牌的PC及ABS树脂共混的合金在性能上有较大的差异。

由于PC与PB的相容性差，因此ABS中橡胶含量会极大地影响PC/ABS合
金的性能。

高橡胶含量提高了PC/ABS体系的冲击强度，但大大损害了相态间互容行为，使合金的拉伸性能降低。

选择适当橡胶含量的ABS，共混物的冲击强度亦能得到提高。

高丙烯腈、低橡胶含量和高相对分子质量的ABS可以使共混物耐热性能提高。

2配比的影响：一般情况下，PC/ABS共混物的拉伸强度、弯曲强度、硬度、拉伸、弯曲模量均处于PC和ABS之间，与ABS的含量呈线性关系，近似服从加和性。

随着ABS含量的增加，PC/ABS合金的流动性提高，耐热性和吸水率下降。

3加工工艺的影响：PC与AES的共混设备可选择双螺杆挤出机和附有静态混合器的单螺杆挤出机。

成型方式对PC/ABS合金的形态结构影响很大，因而不同成型方式对该共混物的制品性能也产生直接的影响。

4第三组分的影响：对大多数高聚物共混体系而言，共混物组分是不相容的，即在热力学上为不稳态，单靠改变加工条件及共混比难以控制分散相粒径分布。

改善高聚物共混物相容性最简便的方法是加入第三种组分，以增加两种聚合物的界面粘合力，使之形成稳定的共混结构，进而改善材料的力学性能。

在大多数情况下，在共混物中加入增容剂不是为了使体系均相化，而是为了控制体系不均匀化的程度如降低体系中分散相粒子的大小。

在PC/ABS合金中第三组分如增容剂，填充剂等的加入对体系的性能有较大的影响。

五结束语
我国必须加快PC/ABS合金的研制步伐，同时大力开展PC/ABS合金的应用开发，以满足各行业的需求。

开发适用于不同领域PC/ABS合金，降低加工成本，深入研究加工过程中各种因素对塑件的影响，最终实现对制品精细结构的控制，开发环保类增容剂及其它助剂，并废料的回收利用研究。