介绍MBS增韧PC ABS合金的研究

聚碳酸酯(PC)与丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)树脂共混得到PC/ABS合金，其在性能上可形成互补。一方面共混合金的耐热性、冲击强度以及拉伸强度优于ABS；另一方面其熔体黏度比PC低，加工性能比PC好，制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性都相对减小。近年来，PC/ABS合金在汽车、机械、家电、计算机、通讯器材、办公设备等方面获得了广泛应用。 不同种类的聚合物相互共混，可以得到介于原料聚合物中间性能的产物，得到取长补短的功效，制得新的高分子复合材料，共混大大提高了高分子材料的使用范围，满足了不同使用工况对高分子材料的个性化需求，是目前高分子复合改性材料的主要发展方向。使用甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物(MBS)与PC/ABS进行共混改性，并对其性能进行了研究。

ABS是聚苯乙烯(PS)的改性品种之一。实际上ABS是一类复杂聚合物的共混体系，其由接枝共聚物(以聚丁二烯(PB)为主链，以苯乙烯、丙烯腈为支链)、苯乙烯与丙烯腈的无规共聚物(SAN)以及未接枝的游离PB三种组分构成。组成ABS树脂的各组分自身的溶解度参数差异较大，由此形成了主要由PB橡胶相、SAN塑料相与界面区组成的非均相混合物。表1为部分聚合物的溶解度参数。当ABS含量低于40%，体系显示出一定的协同增韧效果，但只出现在较窄的范围内；当ABS含量大于50%时，体系的冲击韧性则出现了反协同效应，也叫对抗效应，当ABS含量为80%时，冲击强度最低。

随ABS含量的增加，合金材料受到冲击时，因ABS的裂纹效应和PC的剪切带效应之间的相互诱发、歧化、削弱、终止的协同效应，使材料的缺口冲击强度与组分含量之间呈现出复杂的关系。 质量比为70/30的PC/ABS共混体系是一个较为合适的比例。此时PC/ABS合金既具有PC的强度和刚性，又具ABS的流动性，PC的应力开裂相对减少，合金体系因协同增韧效应而使材料的韧性有所增加。

在一定范围内，PC/ABS合金的冲击强度随着MBS用量的增加而增大，这是由于熔融共混过程中，MBS在PC和ABS之间形成了与其具有较好相容性的第三组分，该组分在PC和ABS相界面上起到界面活性剂的作用，降低了两相组分间的界面张力，使PC与ABS的相界面结合力增强，ABS的分散相尺寸减小，PC和ABS两相分散均匀、稳定，提高了材料的韧性。随着MBS用量逐渐增多，其在PC和ABS界面形成了相对独立一相，材料的冲击强度将不再增加，此时合金材料的强度取决于PC、ABS和MBS三相。若继续增加MBS用量，合金体系的冲击强度将会下降，这是MBS自身的冲击强度低于PC的缘故。MBS中的橡胶相在材料受到应力时能够引发银纹，改善材料的冲击强度，提高材料的韧性。也就是说，MBS在增加PC/ABS相容性的同时，还能提高PC/ABS合金体系的韧性，因此MBS是一种集增容和增韧于一体的优良助剂。

在PC/ABS中，由于PC与ABS的部分相容性使PC中被冻结的分子链段在ABS相中能部分扩散而变得局部有序，PC分子链段中被冻结的弹性形变得到了部分释放，使PC的耐应力开裂性得到提高。因此，PC与ABS共混可提高其耐应力开裂性。PC和ABS具有部分相容性，可以实现直接共混，在ABS含量低于40%时，PC对ABS产生协同增韧效应，当ABS含量超过50%时，PC对ABS产生反协同效应。PC/ABS质量比为70/30时具有较高性价比，合金体系因协同增韧效应而使材料的韧性有所提高。 

MBS对于PC和ABS都具有较好的相容性，它在增容PC/ABS的伺时，具有较好增韧作用。MBS增容后的PC/ABS合金材料相畴结构更为均匀，可以从根本上消除PC的应力开裂性。

 

 

 

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