如何对PC/ABS合金实施增容技术？

       虽然PC与ABS部分相容，PC与ABS中SAN的相互作用使其不需要添加相容剂就能形成有用的商业材料，但PC和ABS的相容相处于亚稳态。PC/ABS合金在熔融成型过程中受高剪切力的作用，其形态发生变化，表现为分散相畴聚集、变粗，从而使合金性能发生变化。因此，对PC/ABS实施增容技术，可以稳定其形态结构，进一步提高和稳定合金性能，同时也是制备高性能PC/ABS合金的关键技术。

       PC/ABS合金增容可以采用反应增容或添加相容剂增容。反应增容一般是先将ABS接枝上可与PC相互作用或反应的极性单体，然后与PC熔-f融共混。极性单体为不饱和羧酸或其衍生物，如MAH。共混过程中，ABS接枝共聚物上的极性单体与PC上的端基反应，生成PC-g-ABS共聚物，增强两相界面的相互作用，使两相的粘接力加强，相容性提高。

       PC/ABS-g-MAH合金的力学性能高于混合加和值，且与马来酸酐的接枝率有关。表5—24为马来酸酐接枝率对PC/ABS-g-MAH合金性能的影响。由表5-24可见，PC/ABS-g-MAH合金的缺口冲击强度分别是纯PC和ABS合金的5倍和13倍之多。PC/ABS-g-MAH合金的拉伸强度随接枝率的增大而增大，弯曲强度变化不大。接枝率为1%的共混物的缺口冲击强度稍低于接枝率为2%的共混物，但接枝率2%与3%的共混物的缺口冲击强度很接近。由于马来酸酐挥发、有毒，而且在熔融接枝过程中有相当多的气体排出，刺激性大，从环境和人体健康方面来看，高马来酸酐接枝率不是最好的。因此，选择马来酸酐接枝率时，应综合考虑产品性能和环保因素。通常，马来酸酐接枝率为2%较好。

       苯乙烯—马来酸酐共聚物(SMA)、马来酸酐接枝ABS(ABS-g-MAH)、马来酸酐接枝线形低密度聚乙烯（LLDPE-g-MAH）均可以提高共混体系中两组分的相容性。SIVj[A、ABS-g-MAH、LLDPE-g-MAH的最佳用量分别为3份、5份和4份。

       随着SMA用量的增加，冲击强度先是迅速增加，在3份处出现了最大值，然后逐渐减小；而拉伸强度也稍有增加，在5份时出现了一个最大值后，逐渐降低。结果表明，SMA改善了PC与ABS之间的相容性，这是由于PC中的酯基与SMA中的酸酐官能团结构相似，极性相近。SMA的酸酐官能团能与PC的端羟基或端羧基反应形成-g-SMA接枝物；而SMA中的苯乙烯链段与ABS具有较好的相容性，这些都对增容有贡献。因此，SMA在PC与ABS之间起到了偶联剂的作用，促进了PC与ABS之间的分子链的扩散。但当其用量超过3份时，相容剂除了存在于相界面处，尚可能有一部分形成第三，在共混物中形成“胶束”，未能更好地发挥增容作用。因此，过多地加入SMA将会产生相反的效果。

       随着ABS-g-MAH的加入，合金的冲击强度和拉伸强度都有提高。在ABS-g-MAH的加入量为5份时，冲击强度达到最大值；加入量为7份时，拉伸强度达到最大值。这是E由于ABS-g-MAH是马来酸酐接枝ABS产物，它与ABS有良好的相容性，且ABS-g-MAH中的酸酐官能团能在高温及剪切力的作用下与PC发生酯交换反应。ABS-g-MAH的用量超过5份时，过多的马来酸酐可以与更多的PC结合，引起PC热降解，导致分子链断裂，使冲击性能下降。ABS-g-MAH Lk SMA对力学性能的影响更大，这可能是由于两者分子链结构的差异，使之在相界面处的活动能力不同所致。

       LLDPE-g-MAH加入PC/ABS合金中后，缺口冲击强度由原来的23. 4kj/rri2提高到50田/1112以上，是原来的2倍多。当用量为4份时缺口冲击强度达到极大值。LLDPE-g-MAH的用击强度不再有明显的变化。LLDPE-g-MAH的加入改善了PC与ABS之间的相容性，这是由于LLDPE-g-MAH的基体是LLDPE，所以LLDPE-g-MAH分子长链的物理缠结和酸酐官能团对PC和ABS的亲和作用，把PC和ABS紧密地连接在一起；同时LLDPE与AI3S中的PB段可能因为发生交联反应形成网状的连续结构，并在合金中起到了增韧的作用。所以，加入适当的LLDPE-g-MAH，可以提高PC/ABS合金的力学性能。

       PE-g-MAH也能有效增容PC/ABS合金，显著提高合金的冲击强度。PE-g-MAH含量从0增加到8份，PC/ABS合金的冲击强度不断提高，PE-g-MAH含量为4份时，拉伸强度最大。PE-g-MAH还能改进PC/ABS合金的耐溶剂性和耐应力开裂性，但合金的Tg随PE-g-MAH含量的增加而下降。

       PP-g-MAH也是PC/ABS合金的相容剂。将5份的PP-g-MAH与95份的ABS熔融混合后，再与PC共混，可以得到增容PC/ABS合金。PP-g-MAH可以提高PC/ABS合金的冲击强度、屈服强度和断裂伸长率，但拉伸模量有所降低。PP-g-MAH与固态双曲PL氧树脂联用，可更好地改善PC/ABS合金的相容性。使合金的屈服强度、拉伸模量、断裂伸长率和冲击强度进一步提高。0.5份环氧树脂与．PP-g-MAH并用，PC/ABS合金的断裂伸长率从90.7%提高到151. 6%。由于环氧树脂是脆性聚合物，因此，其含量应小心控制。环氧树脂含量太高，会导致合金的冲击强度降低，因此环氧树脂的含量应不超过2份。PP-g-MAH和环氧树脂复合相容剂只适合增容低ABS配比的PC/ABS合金，当ABS含量小于或等于30%时，其增容作用明显，但当ABS含量大于或等于40%时，失去增容作用，合金的冲击强度下降。

       利用（苯乙烯／丁二烯／苯乙烯）共聚物(SBS)与二烯丙基双酚A (DABPA)反应制得SBS-g –DABPA，用于PC/ABS合金的增容改性。SBS-g-DABPA对PC/ABS合金具有明显的增容作用，当SBS-g-DABPA接枝率为14%、用量为3%时，PC/ABS/SBS-g-DABPA共混体系具有优异的力学性能，缺口冲击强度可达26.25kj/m2，拉伸强度可达54. 37Mpa。

       从上面的讨论可以看出，PC/ABS合金的相容剂大多是一些共聚物，这些共聚物兼有PC和ABS两组分的结构特征—，与PC和ABS相容，或者与其中的任一组分产生相互作用或化学反应。增容剂在共混体系中都趋于分散在两相界面，只要很少的用量，就能显著改善两相间的相容性。PC/ABS合金用共聚物相容剂大致有两种类型，ABS-X型和X-Y型。ABS-X型相容剂是ABS与极性单体的接枝共聚物，相容剂中的ABS链段与合金中的ABS组分相容，极性单体为不饱和羧酸或不饱和羧酸衍生物，能与PC相互作用或反应。这类相容剂的典型实例为ABS-g-MAH。X-Y型相容剂中的X与ABS三嵌段聚合物(PB、PS或SAN)中的一种或两种嵌段结构相同或相似，Y含有可与PC相互作用或反应的极性化合物，这类相容剂有PE接枝共聚物、PP接枝共聚物、SMA、EVA、氨基化SAN、MBS等。   

       有些均聚物也可以用作PC/ABS合金的相容剂，如在PC/ABS中加入少量的PVC，可以明显提高合金的冲击强度。PMMA是PC/ABS合金的有效增容剂，它可改善PC/ABS合金的缺口敏感性，提高合金的缺口冲击强度、维卡软化点和拉伸强度。高相对分子质量的PMMA可以明显提高PC/ABS的熔接缝强度。随着PMMA用量的增加，体系的冲击强度迅速增加，在PMMA含量为5%左右时最大，继续增加PMMA用量，则体系的冲击强度开始下降。这是典型的增容现象，说明PMMA对PC和ABS具有增容作用。

       EVA、IMBS也可作为PC和ABS的相容剂。加入1份EVA，PC/ABS合合金的缺口冲击强度显著提高。EVA的含量不宜太高，当其含量超过5份时，由于浓度太高，不能確两相之间形成薄的分子层，因而不能在PC和ABS之间产生特殊的相互作用。1份MBS的增容效果不及EVA，这是由于在此含量下，MBS浓度不足以在PC和ABS相间形成完好的界面，只有当MBS含量超过3份时，MBS浓度才能在PC和ABS之间形成完好的界面粘接，从而提高合金的冲击强度。MBS和EVA使PC/ABS合金的拉伸强度和拉伸模量稍有降低。MBS加入到阻燃PC/ABS合金中代替部分ABS，既可以提高合金的冲击性能，又可提高合金的氧指数。

       对MBS增容PC/ABS合金的形态研究表明，MBS位于PC/ABS合金中的PC相时，可提高合金的熔体强度、弹性模量和零剪切黏度。MBS在PC/ABS合金形态中所处的位置取决于ABS中AN相对于SAN的含量，只有当AN含量高于18%时，MBS才能进入PC相。MBS增容PC/ABS合金由于具有高熔体强度，适用于制备吹塑制品。