聚碳酸酯的共混改性及應用

陳曉宇

摘 要：主要介紹聚碳酸酯的共混改性的方法，通過共混賦予聚碳酸酯更高和更新的性能，使其在各領域內(nèi)的應用快速增長。

關(guān)鍵詞：聚碳酸酯；共混改性；應用

中圖分類號：TQ323 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）20-0326-01

1 聚碳酸酯改性的發(fā)展

聚碳酸改性材料主要有玻纖增強聚碳酸酯、PC/ABS合金、阻燃PC/ABS合金等。PC/ABS合金綜合了PC和ABS的優(yōu)良性能，既可降低PC的熔體黏度，改善加工性能，減少內(nèi)應力和沖擊強度對厚度的敏感性，又提高了ABS的耐熱性和力學強度。常規(guī)的PC已經(jīng)難以滿足實際應用要求，各種改性PC產(chǎn)品應運而生。

2 增強聚碳酸酯的的性能特點

傳統(tǒng)的聚碳酸酯具有優(yōu)良的絕緣性，使用溫度范圍較大，制品尺寸穩(wěn)定，但存在某些缺陷如易于應力開裂，對內(nèi)缺口敏感，耐磨性欠佳，加工流動性較差等.有必要對其性能進行改性。

PC增強改性主要是提高PC的耐疲勞強度和硬度，所用的增強材料主要是玻璃纖維，碳纖維。玻纖主要有長纖維和短纖維。玻纖增強PC具有成型收縮率低、制品尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點，可用于要求高剛性、高耐熱性、高精度的產(chǎn)品，如：電動工具零部件、電視機高頻頭骨架等。

3 聚碳酸酯的共混改性

3.1 聚碳酸酯與聚烯烴的共混改性

PC/PO合金包括PC/PE合金和PC/PP合金。PC與PO共混，可提高PC的抗沖擊性能，改善PC的加工流動性，降低制品的內(nèi)應力，同時還可提高PC的拉伸強度和斷裂伸長率，并降低PC的成本。

PC與少量的PE（<10%）與PC共混，可使PC缺口沖擊強度提高，熔體黏度大大降低，而且對PC的其他性能幾乎毫無影響。但PE含量高時，由于兩組分不相容，二者簡單共混時，共混體系的形態(tài)結(jié)構(gòu)難以控制，材料的物理、力學性能不穩(wěn)定。所以改善PC/PO體系的相容性是獲得性能優(yōu)異的PC/PO合金的關(guān)鍵。PC/PO合金的增容技術(shù)有兩種，反應型增容和添加型相容劑增容。反應型增容就是先對PO進行接枝改性，在PO中引入可與PC反應的極性基團，然后與PC共混，在共混過程中，實現(xiàn)原位增容，改善兩相界面黏結(jié)性。

3.2 PC與ABS的改性

ABS是工程塑料中用量最大的品種，具有優(yōu)良的溶體流動性和加工性，與PC共混后一方面可以提高ABS的耐熱性，抗沖性和拉伸性能，代替ABS應用于高端領域，另一方面可以降低PC的溶體黏度，提高PC的流動性，改善加工性能，減少制品內(nèi)應力，減少沖擊強度對缺口和厚度的敏感性。

3.2.1 ABS中橡膠含量對合金性能的影響

不同品牌的PC及ABS樹脂共混的合金在性能上有較大的差異。高橡膠含量提高了PC/ABS體系的沖擊強度，但大大損害了相態(tài)間互容行為，使合金的拉伸行為降低，因此，選用適當?shù)南鹉z含量的ABS，不但可以使其共混物的沖擊強度獲得提高，而且其彎曲強度還會出現(xiàn)協(xié)同增強。

在一定橡膠范圍內(nèi)，橡膠含量增加，沖擊強度增大，脆韌轉(zhuǎn)變溫度降低，斷裂伸長率增大，拉伸模量和拉伸強度降低。ABS中橡膠含量還影響合金的相容性，低橡膠含量的ABS和PC相容性好，高含量的橡膠相容性差，有的甚至嚴重分離。

3.2.2 ABS中AN含量對PC/ABS合金性能的影響

隨著AN含量的增加，合金的剪切黏度升高。在PC含量高的PC/ABS合金中，AN含量為22%時合金具有較高的沖擊強度和拉伸強度。

此外，聚合方法、黏度、PC分子量、原料干燥、共混工藝也會對ABS/PC合金的性能產(chǎn)生影響。

3.2.3 聚碳酸酯與聚脂的共混改性

PC性能優(yōu)異，為非晶聚合物，PBT、PET為結(jié)晶聚合物PC/聚脂合金為典型的非晶/結(jié)晶共混體系。由于在結(jié)構(gòu)上的某些相似性，使PC與PBT具有一定的相容性，屬于部分相容體系，所得的合金的耐熱性，沖擊性，加工型和耐化學藥品性好，是工業(yè)應用價值較高的共混物。PE-g-MAH的加入可以改善PC/PBT共混體系兩相間的相容性，具有增韌作用，使得共混體系的沖擊性能有明顯的提高。因為PE-g-MAH可以極大地提高共混體系界面相容性，改善界面粘合和分散情況，避免在界面處產(chǎn)生維裂紋，從而大幅度提高了PC/PBT的相容性。

4 聚碳酸酯的實例及應用

（1）汽車應用領域：除汽車照明系統(tǒng)外，在汽車儀表盤系統(tǒng)，內(nèi)外裝飾系統(tǒng)中的前后擋板、反光鏡框、葉輪罩、門把手等領域也廣泛使用，用量最大的是PC/ABS合金。

（2）建材領域：聚碳酸酯的板材作為新型建材，已被人們所熟知，其市場用量正在迅速上升，除用于大型體育場，車站及購物中心，目前已滲透到部分家庭裝飾中，PC窗玻璃在國內(nèi)尚未得以大量應用，其競爭對手是聚丙烯酸及酯類樹脂，后者在耐氣候性，產(chǎn)品價格方面由于PC。

（3）隔音板/墻：高速公路，高速鐵路及城市快速路隔音板/墻是PC新的應用增長點，綜合性能高于PMMA。

參考文獻

[1]張淑紅，郭衛(wèi)玲，刑鳳英，張文杰.國內(nèi)外聚碳酸酯市場現(xiàn)狀分析[J].石化技術(shù)，2015（4）：14～15.

[2]王 俐.世界聚碳酸酯工業(yè)發(fā)展近況及應用[J].精細石油化工進展，2015，16（2）：38～43.

[3]劉新民，李 勁，石曉欣.HDPE/PC/EVA共混體系的性能研究[J].現(xiàn)代塑料加工應用，2004，16（4）：7～9.

[4]梁基照.PC/ABS合金的力學性能研究[J].現(xiàn)代塑料加工應用，2004，16：15～17.

[5]楊明山.工程塑料改性與應用.北京：化學工業(yè)出版社，2017，6：118～177.

[6]鐘曉萍.聚碳酸酯及其合金市場的現(xiàn)狀及展望[J].塑料工業(yè)，2006，34（增刊）：9～12.

[7]金國珍.工程塑料[M].北京：化學工業(yè)出版社，2001.

[8]李 新.法沈百栓楊進元.聚碳酸酯的共混改性.河南化工.1992，07，002.

[9]蔡瓊英，等.高分子材料科學與工程，1990（3）7.

[10]曾邦祿，楊鳴波，等.工程塑抖應用.1990（4）3.

收稿日期：2018-6-10