定義
ABS合金是為使ABS樹脂達到某一性能通過改性所得的塑膠聚合物的統稱(相關微譜分析)。常見的ABS合金有ABS/ PC、 ABS/ PA、ABS/PBT、ABS/PVC等。其中ABS/PC是為改進ABS阻燃性,具有良好的機械強度、韌性和阻燃性,用於建材,汽車和電子工業,如做電視機、辦公自動化設備外殼和電話機。ABS/PC合金中PC貢獻耐熱性、韌性、衝擊強度、強度阻燃性、ABS優點為良好加工性、表觀質量和低密度,以汽車工業零部件為套用重點;ABS/PA耐衝擊、耐化學品、良好流動性和耐熱性材料,用於汽車內件裝飾伯,電動工具、運動器具、割草機和吹雪機等工業部件,辦公室設備外殼等;ABS/PBT具有良好的耐熱性,強度、耐化學品性和流動性、適於做汽車內飾件,機車外墊件等;而添加抗靜電劑的永久抗靜電性牌號用途有:複印機、傳真機等的傳遞紙張機構、IC片支座、錄像和高級音頻磁帶等;另外還有ABS/PSU、ABS/EVA、ABS/PVC/PET、ABS/EPDM、ABS/CPE、ABS/PU等合金;高光澤ABS用於吸塵器,電扇、空調器、電話機等家電製品,靠控制ABS中橡膠粒徑R+(較小)來達到,低光澤ABS用於儀錶盤、儀表罩、柱狀物等汽車內飾件,用填加粗填料方法使表面微觀收縮,降低表面光澤。參考配方
ABS/PC合金材料配方ABS 100份,PC 20~40份,PVC 30~40份,P(α-MSt)(加工助劑,用於改善材料的流動性能,熔點100℃~110℃)10~20份,增強劑5份,適量穩定劑和其他助劑。
ABS/PC
ABS的性能介於通用塑膠與工程塑膠之間,其抗衝擊性能良好,基本不具有缺口敏感性,流動性優良,價格較便宜,因此套用廣泛。但其耐熱性和耐候性差,力學性能不夠理想,故導致其套用受限。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,發揚對方的優點,將兩者共混後,其一可以提高ABS的耐熱性、衝擊和拉伸強度,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應力開裂狀況,降低了生產成本。特別是由於PC/ABS合金提供了更好的總體成本和優良的低溫缺口衝擊強度(見下圖)使得PC/ABS合金得到迅速發展和套用,其發展速度超過了PC、ABS本身和PC的其它合金的發展速度。整體優越的耐熱性、強度和加工性是PC/ABS合金得以迅速發展的原因,因此PC為連續相的PC/ABS合金具有更加廣闊的套用市場。
PC/ABS合金的微觀結構很複雜,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力集中中心而存在,受外力作用時它能誘發銀紋和剪下帶,而銀紋和剪下帶的產生與發展需要吸收能量,這兩者產生越多,能量吸收越多,同時,橡膠粒子可抑制銀紋增長並阻止銀紋發展成為破壞性裂紋,故橡膠相的存在能提高材料的衝擊強度。隨合金中ABS含量增加,橡膠相含量也增加,合金的衝擊強度也會因為前面述及的原因而上升;當ABS含量繼續增加並超過50%時,共混體系的連續變成ABS,這一點不利於誘發剪下帶,故導致衝擊強度的下降。
1.參考PC/ABS合金配方
成分 | 質量百分比 | 成分說明 |
ABS | 40-60% | |
PC | 25-35% | |
ABS-g-MMA | 2-10% | 相容劑 |
PE-g-MAH | 2-10% | 增韌劑 |
抗氧化劑 | 0-1% | 抗氧劑 |
ABS/PET
選擇PET為基體材料,ABS為增強材料,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,製備出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,對於不相容的合金獲得優良綜合性能的有效手段是改善界面相容性,已經有許多報導提出一些均聚物、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。目前對PC/ABS合金相容劑及相容技術的研究主要基於MAH接枝物、第三組分(如PMMA等)、反應型相容劑、多元相容劑等,具體介紹如下。
也有研究者用熔融接枝方法製備了ABS-g-MMA反應型相容劑。用帶有活性基團(羧基、酸酐和酯等)的乙烯基單體與ABS反應製備接枝共聚物,共混時活性基團能與PC所帶的酯基發生化學反應形成化學鍵,達到增容目的。為保證共混合金的品質,實驗中以甲基丙烯酸甲酯(MMA)為接枝單體製備出ABS-g-MMA相容劑,此相容劑套用到PET/ABS合金體系以後能使合金性能顯著提高。
1.參考PET/ABS合金配方
成分 | 質量百分比 | 成分說明 |
ABS | 50-70% | |
PET | 20-30% | |
ABS-g-MAH | 2-8% | 相容劑 |
TPEE | 2-8% | |
抗氧化劑 | 0-1% |