共聚SMA树脂在工程塑料合金中的应用-相容剂

关键词：增韧相容剂、PC/ABS相容剂、三元共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、相容剂SMA、沙多玛SMA

　SMA树脂是一种高分子量的苯乙烯-马来酸酐无规共聚物，主要特点是良好的耐热性、尺寸稳定性和加工流动性；另外，因马来酸酐基团的极性和反应性，与玻纤、大多数工程塑料有良好的相容性。
1作为增容剂的应用
1.1 在玻纤增强ABS、AS应用
　　由于ABS、AS与玻纤的结合力较差，因此与玻纤直接混合制备的增强ABS、AS力学性能较低。借助SMA树脂与玻纤的良好结合力，又因SMA树脂与ABS、AS树脂之间有良好的相容性，因此玻纤增强ABS、AS中加入SMA树脂可提高此类复合材料的力学性能（特别是冲击强度和拉伸强度），用量一般为5-8phr。下面是我们试验的结果。
表5 SMA树脂在玻纤增强ABS中的应用

表6 SMA树脂在玻纤增强AS中的应用

 

2作为尼龙-6合金的增容剂
　　SMA树脂中的马来酸酐基团可以和尼龙-6（PA6）分子中的端基-伯胺基发生反应生成类似于PA6-g-SMA的物质，再利用SMA树脂与其它工程树脂或冲击改性剂的相容性，SMA树脂即可作尼龙-6与其它工程塑料的合金或增韧尼龙-6的增容剂。下面举一个增韧尼龙-6例子。
表7 SMA树脂作增韧尼龙-6的增容剂

可见PA6直接加弹性体并不能提高其冲击强度，而再加入少量SMA树脂作增容剂即可大幅提高其冲击强度。

2作为耐热改性树脂用
　　SMA树脂的HDT（1.82MPa）在110-120oC之间，Vicat温度（5kg）在120-130oC之间，因此有较好的耐热性，可作为PVC、ABS、AS、PS、HIPS等树脂及其合金的耐热改性材料。下面举一些例子说明。
表8 SMA树脂用于提高PVC、ABS的耐热性

　　可见50/50ABS/SMA合金的耐热性已达到60/40ABS/PC合金的水平（HTD=92oC），改变SMA树脂的含量ABS/SMA合金的耐热温度可比纯ABS高5-20oC。
　　同样使用SMA树脂耐热改性的ABS（即ABS/SMA合金）与PC共混制备PC/ABS合金比不加SMA树脂同时PC含量相同的PC/ABS合金耐热温度要高，这一点从下面的对比例可以看出：
表9 SMA树脂在PC/ABS合金的作用

SMA树脂还可直接与PC树脂共混制备PC/SMA合金，该合金的特点是有比相同PC含量的PC/ABS合金更高的耐热性，并且合金的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、加工流动性随SMA树脂含量增加而提高，但冲击强度随SMA树脂含量增加而降低，加入橡胶或弹性体可提高合金的冲击强度；选择耐老化橡胶或弹性体可制备耐老化的PC/SMA合金。
　　总之，SMA树脂作为耐热改性树脂的用量取决于用户最终用途对材料耐热性的要求和SMA树脂与所改性树脂（如PVC、ABS、AS、PS、HIPS等）的相容性，一般用量大于20%时才对所改性树脂的HDT和Vicat温度提高比较明显。至于加入较多SMA树脂使合金冲击强度下降较大的问题可通过同时加入少量橡胶或弹性体得到改善。

 

SMA塑料合金产品介绍
1玻纤增强SMA
1.1特点与应用
　a.玻纤增强SMA树脂具有良好的力学性能，尺寸稳定性和耐热性，特别是加工流动性好，适合大型制件的注塑成型，典型的应用有汽车仪表板骨架、空调（暖风机）格栅、风叶等。G2416性能达到美国通用汽车公司相关材料的技术指标，耐热性好于进口料。
　b.表面粘接性好，不用表面处理，可油漆，可借助环氧树脂、聚氨酯等粘合剂与其它材料复合。
　c.可超声波焊接、熔合焊、表面烫花等加工。
1.2制备与加工
　　玻纤增强SMA树脂建议的加工条件为：注塑温度250-270oC，注塑压力70-120MPa，模具温度50-60oC，成型周期50-120秒。
1.3主要性能

 

玻纤增强ABS、AS
1特点与应用
　　玻纤增强ABS、AS具有良好的力学性能、尺寸稳定性和耐溶剂性（汽油芳香烃等），在办公设备壳体、家用电器壳体、空调贯流风扇、轴流风扇等方面有广泛的应用。
2 制备与加工
　　玻纤增强ABS、AS是由ABS、AS树脂加入增容剂SMA树脂（5-8phr）经玻纤增强而得到。SMA树脂作为增容剂主要作用是改进了ABS、AS树脂与玻纤的相容性，从而提高了玻纤增强ABS、AS的力学性能，主要是拉伸强度、冲击强度提高比较明显。
　　玻纤增强ABS、AS建议的注塑条件为（具体可根据制品大小和壁厚适当调整）：

 

3主要性能

 

PC/ABS合金
1特点与应用
　　PC与ABS可以在广泛的比例里共混，但一般要采取相容化手段，特别是在ABS含量较多时。增容剂可采用ABS-g-MA、SAN-g-MA、MBS等，SMA树脂可部分改善PC和ABS之间的相容性，但对PC/ABS合金的冲击强度有较大的影响，所以最好采用增韧改性的SMA树脂，用量一般为15份左右。使用增韧改性SMA树脂制备的PC/ABS合金的一个特点是比相同PC含量的PC/ABS合金耐热温度高。
　　PC/ABS广泛用在汽车工业中作仪表板、门内板、装饰条、车灯壳等，家电行业作打字机壳体、笔记本电脑壳体、手提电话机处壳、暖风机出风口格栅、电动工具外壳、电气开关插插座等。
2制备与加工
　　PC/ABS合金为采用ABS-g-Mah和增韧改性SMA树脂两种增容方法制造，具有优良的力学性能、耐热性、抗冲击性能和加工流动性等综合性能。
　　PC/ABS合金建议的加工条件为：注塑温度240-260oC，注塑压力70-120MPa，模具温度50-70oC，成型周期50-120秒。
3主要性能

 

超韧尼龙-6及其玻纤增强树脂
1特点与应用
　　超韧尼龙-6为工程级尼龙-6树脂加入热塑性弹性体和增容剂SMA树脂经熔融共混制得，具有超高冲击强度和良好的力学性能，容易着色，产品外观好。玻纤增强增韧尼龙-6为超韧尼龙-6经玻纤增强得到，具有更高的力学强度和耐热温度，同时冲击强度比普通玻纤增强尼龙-6高。所有这些产品还具有优良的耐油性和耐溶剂性。
　　超韧尼龙-6和玻纤增强增韧尼龙-6主要的用途有：体育用品如旱冰鞋、滑雪板，汽车工业做进气歧管、燃油管、发动机盖、油缸盖、反光镜壳体等，电气电子工业中做工业开关装置、家用电器开关、线圈骨架、插座、电动工具外壳等。

2制备与加工
　　超韧尼龙-6建议的加工条件为：注塑温度240-250oC，注塑压力60-100MPa，模具温度50-60oC，成型周期40-100秒。加工前树脂最好在80oC干燥2-4小时。
　　玻纤增强增韧尼龙-6建议的加工条件为：注塑温度250-260oC，注塑压力80-120MPa，模具温度50-70oC，成型周期60-120秒。

3主要性能

 

ABS/SMA合金
1特点与应用
　　ABS/SMA合金具有优良的加工性、较高的耐热性、低翘曲、高温下刚性较好及良好的耐溶剂性（如汽油、机油等），可电镀。随SMA树脂含量不同其HDT可比ABS树脂高5-20oC，H21、H22为高刚性、高光泽品级，T22、T23、T24为高抗冲品级。
　　ABS/SMA合金主要用于有一定耐热性要求的家电壳体、热成型汽车顶蓬、汽车内外装饰条、洗衣机吸尘器零部件、日用品、玩具等，还可用于与聚碳酸酯共混制备PC/ABS合金。

 

2 主要性能

 

 PC/SMA合金
1特点与应用
　　PC/SMA合金为PC、SMA树脂和热塑性弹性体经熔融共混制备，具有优良的力学性能、高冲击强度、高耐热性（高于PC/ABS合金）和良好的加工流动性，根据选择的热塑性弹性体种类不同可制成耐老化的PC/SMA合金如2021、2011、2041G25、2021G20等牌号。玻纤增强牌号具有更高的刚性和尺寸稳定性。
　　PC/SMA合金的主要应用有微波炉支架、电饭煲内胆、家电开关插座、空调（暖风机）出风口格栅、办公设备壳体等。
2制备与加工
　　PC/SMA合金建议的加工条件为：注塑温度250-270oC，模具温度50-70oC，注塑压力80-120MPa，成型周期50-120秒。
　　注塑前可在90oC干燥2-4小时。
3 主要性能

 

抗冲级SMA（试验产品）
　　抗冲级SMA是采用接枝共聚的方法，在SMA基体中引入了橡胶组分，因此，除了保持透明级SMA的良好性能外，还提高了材料的抗冲击性能，可作为主体结构材料使用，进一步拓宽了SMA的应用领域。国外主要将其用于汽车、电子、家用器具等方面。
　　的抗冲级SMA正处于中试阶段，应用研究也正在进行中，预计明年可实现工业化生产。目前可提供以下几个牌号供客户试用。
抗冲级SMA的牌号和性能

 

技术来源：http://www.ebswax.com/