ABS樹脂是目前產量大,應用廣泛的聚合物,它將PS,SAN,BS的各種性能有機地統一起來,兼具韌,硬,剛相均衡的優良力學性能。ABS工程塑料具有優良的綜合性能,有極好的沖擊強度、尺寸穩定性好、電性能、耐磨性、抗化學藥品性、染色性,成型加工和機械加工較好。ABS樹脂耐水、無機鹽、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良電性能和易加工成型性,又增加了彈性、強度(丁二烯的特性)、耐熱和耐腐蝕性(丙烯腈的優良性能),且表面硬度高、耐化學性好,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,主要用于機械、電氣、紡織、汽車和造船等工業。
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,流動性優良,價格較便宜,因此應用廣泛。但其耐熱性和耐候性差,力學性能不夠理想,故導致其應用受限。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,將兩者共混后,其一可以提高ABS的耐熱性、沖擊和拉伸強度,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。特別是由于PC/ABS合金提供了更好的總體成本和優良的低溫缺口沖擊強度(見下圖)使得PC/ABS合金得到迅速發展和應用,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應用市場。
PC/ABS合金的微觀結構很復雜,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切帶,而銀紋和剪切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并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沖擊強度。隨合金中ABS含量增加,橡膠相含量也增加,合金的沖擊強度也會因為前面述及的原因而上升;當ABS含量繼續增加并超過50%時,共混體系的連續變成ABS,這一點不利于誘發剪切帶,故導致沖擊強度的下降。
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,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良綜合性能的有效手段是改善界面相容性,已經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反應制備接枝共聚物,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)為接枝單體制備出ABS-g-MMA相容劑,此相容劑應用到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