ABS樹脂是目前產(chǎn)量大,應(yīng)用廣泛的聚合物,它將PS,SAN,BS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來,兼具韌,硬,剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。ABS工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能,有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性,成型加工和機(jī)械加工較好。ABS樹脂耐水、無機(jī)鹽、堿和酸類,不溶于大部分醇類和烴類溶劑,而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。
ABS樹脂保持了乙烯的優(yōu)良電性能和易加工成型性,又增加了彈性、強(qiáng)度(丁二烯的特性)、耐熱和耐腐蝕性(丙烯腈的優(yōu)良性能),且表面硬度高、耐化學(xué)性好,同時通過改變上述三種組分的比例,可改變ABS的各種性能,故ABS工程塑料具有廣泛用途,主要用于機(jī)械、電氣、紡織、汽車和造船等工業(yè)。
ABS合金
ABS的性能介于通用塑料與工程塑料之間,其抗沖擊性能良好,基本不具有缺口敏感性,流動性優(yōu)良,價格較便宜,因此應(yīng)用廣泛。但其耐熱性和耐候性差,力學(xué)性能不夠理想,故導(dǎo)致其應(yīng)用受限。ABS可以通過乳液接枝法、乳液摻混法、乳液本體聚合法和連續(xù)本體聚合法等多種聚合方法獲得。
PC和ABS的合金可以克服兩種原料自身的缺點(diǎn),發(fā)揚(yáng)對方的優(yōu)點(diǎn),將兩者共混后,其一可以提高ABS的耐熱性、沖擊和拉伸強(qiáng)度,其二可以降低聚碳酸酯熔體粘度,改善加工性能,降低了PC缺口敏感性,改善了PC應(yīng)力開裂狀況,降低了生產(chǎn)成本。特別是由于PC/ABS合金提供了更好的總體成本和優(yōu)良的低溫缺口沖擊強(qiáng)度(見下圖)使得PC/ABS合金得到迅速發(fā)展和應(yīng)用,其發(fā)展速度超過了PC、ABS本身和PC的其它合金的發(fā)展速度。整體優(yōu)越的耐熱性、強(qiáng)度和加工性是PC/ABS合金得以迅速發(fā)展的原因,因此PC為連續(xù)相的PC/ABS合金具有更加廣闊的應(yīng)用市場。
PC/ABS合金的微觀結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,其中兼有PC、SAN和接枝丁二烯橡膠三相。若PC含量較高,PC就成為連續(xù)相包圍著SAN,SAN又包圍接枝橡膠相,而接枝橡膠中又有可能包含SAN相。橡膠粒子在合金中作為應(yīng)力集中中心而存在,受外力作用時它能誘發(fā)銀紋和剪切帶,而銀紋和剪切帶的產(chǎn)生與發(fā)展需要吸收能量,這兩者產(chǎn)生越多,能量吸收越多,同時,橡膠粒子可抑制銀紋增長并阻止銀紋發(fā)展成為破壞性裂紋,故橡膠相的存在能提高材料的沖擊強(qiáng)度。隨合金中ABS含量增加,橡膠相含量也增加,合金的沖擊強(qiáng)度也會因為前面述及的原因而上升;當(dāng)ABS含量繼續(xù)增加并超過50%時,共混體系的連續(xù)變成ABS,這一點(diǎn)不利于誘發(fā)剪切帶,故導(dǎo)致沖擊強(qiáng)度的下降。
選擇PET為基體材料,ABS為增強(qiáng)材料,添加第三組分作為相容劑,以雙螺桿擠出共混法或注塑成型法,制備出PET/ABS合金材料,ABS/PET 合金,能更廣泛滿足市場的需求。
PET與ABS是部分相容體系,對于不相容的合金獲得優(yōu)良綜合性能的有效手段是改善界面相容性,已經(jīng)有許多報道提出一些均聚物、嵌段共聚物或接枝聚合物都可以有效地用作高聚物相容劑。
也有研究者用熔融接枝方法制備了ABS-g-MMA反應(yīng)型相容劑。用帶有活性基團(tuán)(羧基、酸酐和酯等)的乙烯基單體與ABS反應(yīng)制備接枝共聚物,共混時活性基團(tuán)能與PC所帶的酯基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成化學(xué)鍵,達(dá)到增容目的。為保證共混合金的品質(zhì),實(shí)驗中以甲基丙烯酸甲酯(MMA)為接枝單體制備出ABS-g-MMA相容劑,此相容劑應(yīng)用到PET/ABS合金體系以后能使合金性能顯著提高。
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PC/ABS德國拜耳