PC/ASA合金的制备及性能研究

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

手机QQ-兴趣部落：请用手机QQ登陆兴趣部落搜索“塑胶改性技术交流”或扫描二维码图

技术咨询QQ:9730049

⑶华东-塑料技术配色Q群： 247503816(只收技术人员）

微信/电话  17706771466

email:  cto@loongou.com

网址:  http://www.loongou.com  http://www.loongouplas.com

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

##################################################

摘要： 为克服PC存在的熔体粘度大、不易加工、制品易产生应力开裂、不耐溶剂等缺点，对其进行改性，将ASA与PC共混，可以改善PC的压力开裂性能、加工性能，显著提高PC的耐化学品性和耐候性，同时大大提高ASA的冲击强度，热变形温度。分别将干燥好的PC及ASA、相容剂、润滑剂、抗氧剂等经高速混合机混合均匀后，经双螺杆共混、挤出、冷却、切粒得到高性能的PC/ASA合金成品，利用注塑机制备样条并进行力学性能和耐候老化性能测试，讨论相容剂对PC/ASA合金力学性能的影响、不同PC/ASA配比对PC/ASA合金综合性能的影响、相同PC组分下PC/ASA合金与PC/ABS合金的性能对比，采用该项技术制成的PC/ASA合金力学性能与PC/ABS基本相当,PC/ASA合金不仅具有优异的力学性能而且拥有优秀的耐候老化性能，完全可以替代PC/ABS适用于高耐候、高耐热的户外场所。

关键词：聚碳酸酯    丙烯晴-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物    合金   制备   性能

Abstract: In order to overcome the melt viscosity of PC is high, not easy processing, product is easy to produce stress cracking, non solvent and other shortcomings, it was modified, the ASA and PC blend, stress cracking performance, processing performance can improve PC, PC significantly increases the chemical resistance and weather resistance, and greatly improve the impact ASA intensity, thermal deformation temperature. PC and ASA, respectively, the dry good compatibility agent, lubricant, antioxidant, high-speed mixer mixing, after blending, extrusion, cooling, cutting PC/ASA alloy products with high performance, use of injection preparation spline and mechanical properties and weathering aging test, discuss the performance comparison of compatibility effects of agents on mechanical properties of PC/ASA alloy, the effects of different PC/ASA ratio, on the performance of PC/ASA alloy under the same PC component of PC/ASA alloy and PC/ABS alloy, the mechanical properties of PC/ASA alloy and PC/ABS made to the basic phase when, PC/ASA alloy has excellent mechanical properties but also have excellent weathering resistance, can replace PC/ABS outdoor places suitable for high weather resistance, high heat resistance.

Key Words: polycarbonate　　Acrylonitrile styrene acrylate copolymer three yuan　　Alloy　 preparation,　 Performance

1．前言

聚碳酸酯（简称PC）是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，具有优异的机械性能，具有突出的冲击韧性，良好的耐热性，尺寸稳定性好、透明、无毒，自20世纪60年代进入市场以来，获得迅速的发展，广泛应用于机械、仪表、电子、电器、汽车、航空及家庭生活领域。其消耗量在工程塑料中仅次于聚酰胺居于第二位，但PC也有比较明显的缺点，如：熔体粘度大，不易加工，制品易产生应力开裂，不耐溶剂，价格昂贵等，影响PC的推广使用。为克服PC存在的上述缺点，扩大其应用领域，就必须对其进行改性，目前与ABS（丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物）共混改性是PC应用最广泛的改性措施，PC/ABS合金较PC提高了流动性，改善了加工性能，减少了制品对应力的敏感性并降低成本，拓宽了PC的应用范围，是目前世界产量最大的聚合物合金，但由于ABS中丁二烯含有不饱和双键，从而导致ABS耐候性能较差，限制了PC/ABS合金的户外使用，而ASA(丙烯晴-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物)与ABS相比，由于引入不含双键的丙烯酸酯橡胶取代了丁二烯橡胶，因而耐候性有了本质的改善，比ABS高出10倍左右，其他力学性能、加工性能、电绝缘性，耐化学品性与ABS相似。此外，ASA着色性良好，由于树脂本身耐候性优异，可以染成各种鲜艳颜色而不易褪色。用ASA树脂加工的制品，不用喷漆涂装、电镀等表面防护，可直接在户外使用，减少了工序、更环保、更经济, 而且不用担心漆层脱落的情况。在日光下暴晒9~15个月，冲击强度和伸长率几乎没有下降，颜色也几乎没有变化，将ASA与PC共混，可以改善PC的压力开裂性能、加工性能，显著提高PC的耐化学品性和耐候性，同时大大提高ASA的冲击强度，热变形温度，保持了树脂优异的光泽度。PC/ASA合金除具有PC/ABS合金的优良性能外，还具有优异的耐候性和耐化学品性，其用途远远的超过了PC/ABS合金，应用前景非常可观。

2.实验部分

2.1主要原材料

PC：110，台湾奇美；

  ASA: PW997S， 镇江奇美；

  ABS：PA757K，  镇江奇美；

  相容剂: SMA-700   上海华雯电子新材料有限公司

抗氧剂：168 、 1076，瑞士Ciba公司；

润滑剂：PETS，美国Lonza公司。

2.2 设备

  双螺杆挤出机：CTE-20，科倍隆科亚公司；

高速混合机：HR-10C ， 江苏张家港市贝尔机械有限公司；

  注塑机      ：CJ80M3V ，广州震德塑料机械有限公司；

  电子万能试验机：WDW-10C ，上海华龙测试仪器厂；

  悬臂梁冲击试验机:XJU-5.5, 承德金建检测仪器有限公司

  熔体流动速度测定仪：XRL-400A/B/C/D ，承德精密试验机有限公司；

  维卡软化点试验机：ZWK1302-2，深圳市新三思材料检测有限公司；

  氙灯老化试验箱：Ci5000   SDL Atlas锡莱-亚太拉斯（深圳）有限公司。

2.3制备方法

分别将PC及ASA在120℃和90℃下干燥4h，然后将干燥好的PC及ASA、相容剂、润滑剂、抗氧剂等经高速混合机混合均匀后，置于加料器中，定量从双螺杆挤出机第一进料口加入，在200---250℃，螺杆转速为280---320r/min下，经双螺杆共混、挤出、冷却、切粒得到高性能的PC/ASA合金成品。其流程示意图如图1

PC

ASA

相容剂

润滑剂

抗氧剂

                        图1 制备PPO/PA6合金流程示意图

2.4 性能测试

将制备好的PC/ASA合金粒子经95℃、4小时干燥后，利用注塑机在注塑温度230---260℃、注塑压力70—90Mpa的条件下制备样条并进行力学性能测试，主要测试项目如下：

力学性能  冲击强度（悬臂梁法，带缺口）按GB/T1843进行测试

          拉伸强度按GB/T1040进行测试

          弯曲强度按GB/T9341进行测试

          热变形温度按GB/T1634进行测试

          熔融指数按GB/T3682进行测试

耐候老化性能：耐候老化性能按GB/T16422.2规定进行氙弧灯暴露实验，将注塑制备好的试样放置于氙灯老化试验箱，进行如下实验循环：

辐照度：（0.55±0.02）W/(m2·nm)@340nm。

光照：3.8h，黑板温度：（89±3）℃，相对湿度：（50±5）%。

黑暗：1h，黑板温度：（38±3）℃，相对湿度：（95±5）%。

滤镜：Quartz/Boro。

暴露时间：1000小时（暴露总能量：1567.5KJ/m2）。

试验后，通过评价样品灰卡等级试样表面的颜色变化来评判耐光性等级。灰卡等级在标准光源D65下确定，具体分为5级，5级最好，1级最差，级别越高，表示试样的耐光老化性能越好。

3.结果与讨论

3.1 相容剂对PC/ASA合金力学性能的影响

   添, 实验选用SMA作为相容剂，通过改变SMA的加入量制备不同的PC/ASA合金，其中PC/ASA/助剂配比固定为70/30/0.8保持不变，不同合金的力学及物理性能见图1及图2，

添加相容剂是提高高分子共混物力学性能的有效途径之一，从图1/2可以看出随着相容剂SMA用量的增加，PC/ASA合金的冲击强度迅速增加，在4份左右出现最大值，然后逐渐减小，而拉伸强度也逐渐增加，在3份左右出现最大值，然后逐渐减小。

    SMA是苯乙烯与马来酸酐在一定条件下进行共聚反应而得的无规结构共聚物，其结构与ASA相似，两者具有较好的相容性，并且SMA中含有活性较强的酸酐基团，它能在高温和剪切力作用下与PC发生酯交换反应，所以SMA的加入能明显地降低两相的界面张力，使PC/ASA合金中分散相粒子细化，提高共混物的力学性能。但当SＭＡ用量超过4份后，相容剂除存在于相界面处，还有部分可能形成第三相，未能更好发挥增容作用，而且过量的酸酐基团在高温与剪切力作用下会引起PC的热降解，导致分子链断裂，从而使冲击强度下降。

3.2 不同PC/ASA配比对PC/ASA合金综合性能的影响

选用SMA为相容剂，保持SMA与助剂使用比例不变(4/0.8)，通过改变PC/ASA的配比，得到不同的PC/ASA合金力学及物理性能见表1：

表1 不同PC/ASA配比对PC/SAS合金性能的影响

由表1可以看出随着PC用量逐渐增大，PC/ASA合金的拉伸、弯曲强度及热变形温度逐渐增大，但冲击强度在PC/ASA用量比例为70/30最大，同时该比例下PC/ASA合金的综合性能最好。

3.3 相同PC组分下PC/ASA合金与PC/ABS合金的性能对比

  参照前面的实验步骤，我们保持PC/SMA/助剂比例为70/4/0.8，然后分别加入30份ASA或ABS,分别制备了PC/ASA及PC/ABS合金，并且在相同条件下进行制样，室温下放置24h后进行力学及耐候老化性能测试（见表2）。

                         表2 PC/ASA合金与PC/ABS合金的性能对比

从表2可以看出在保持PC/SMA/助剂比例同为70/4/0.8的前提下，PC/ASA合金与PC/ABS合金力学性能基本相当，而PC/ASA合金的耐候老化性能要远远优于PC/ABS合金。

4.结论

通过对PC/ASA合金的性能研究，结果表明在PC/ASA合金中添加SMA作为相容剂可以提高合金的力学性能，SMA的最佳用量为4%。PC／ASA=70／30时合金的综合性能达到最优,采用该项技术制成的PC/ASA合金力学性能与PC/ABS基本相当,PC/ASA合金不仅具有优异的力学性能而且拥有优秀的耐候老化性能，完全可以替代PC/ABS适用于高耐候、高耐热的户外场所。

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

技术咨询QQ:9730049

⑶华东-塑料技术配色Q群： 247503816(只收技术人员）

微信17706771466

email:   jishu@ouloong.com

网址:  http://www.loongou.com  http://www.ouloong.com

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

• PC、PC/ABS的增韧剂（M-01) 洗衣液吸嘴/盖子专用料/改性H...
• 乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH） 导电塑料（PC、PBT、PA等)
• C45断路器专用增强阻燃PA 流动性改进剂
• 免喷涂塑料 透明无卤增强阻燃PC
• 无卤阻燃PC/ABS合金  填充PP