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        高韌性PC/ABS配方設計原則之二 ABS及其膠含量

        時間:2023-09-08 08:49 閱讀:2196 來源:互聯網

        選擇四種不同膠含量的ABS:

        ABS16(16%Rubber),ABS38(38%Rubber),ABS45(45%Rubber)和ABS50(50%Rubber)進行評價。一般地, ABS沖擊強度會隨著膠含量的上升而提高,但到一定程度(45%)后提升不再明顯,如圖1,可以看到ABS對厚度的敏感性比PC弱得多,其1/4”沖擊可達1/8”沖擊的50%以上(PC只有20%-25%)。

        不同ABS含量的缺口沖擊強度

        圖表1 ABS膠量對ABS沖擊強度的影響

        將以上不同膠量的ABS與PC3.2 (Mw=3.2w)共混后制成合金,其沖擊性能隨溫度變化如圖2.

        不同膠量ABS對PC/ABS在不同溫度下沖擊強度的影響

        圖2.不同膠量ABS對PC/ABS在不同溫度下沖擊強度的影響

        可以看出,在常溫(25℃)時,不同膠量ABS的PC/ABS均表現出高的韌性,缺口沖擊均在700-750J/m。隨著溫度降低,膠量較低的PC/ABS缺口沖擊快速下降,如在-30℃時,PC/ABS16的缺口沖擊下降到了220J/m,而PC/ABS38和PC/ABS45仍保持650J/m以上。需要注意的是,ABS50 在與PC共混時,會造成PC的嚴重降解,無法制得有意義的合金(后續會有討論)。

        將ABS38與合適的SAN復配制得不同膠含量(0%-38%)的乳液法ABS,再分別與PC3.2共混制得合金,考察其膠含量對PC/ABS脆韌轉變溫度和沖擊強度的影響,如圖3和圖4。由圖3,ABS膠含量高于10%時,PC/ABS的脆韌轉變溫度隨著膠含量的升高而逐漸降低;而ABS膠含量低于10%時,脆韌轉變溫度隨膠量減少而迅猛提升。對于要求低溫韌性的PC/ABS來說,保持ABS中膠含量在臨界值以上是必要的。

        ABS膠含量對PC/ABS脆韌轉變溫度的影響

        圖3.ABS膠含量對PC/ABS脆韌轉變溫度的影響

        ABS膠含量對PC/ABS缺口沖擊強度的影響

        圖4.ABS膠含量對PC/ABS缺口沖擊強度的影響

        ABS5

        圖4表明ABS的膠含量存在臨界值,使PC/ABS在不同條件下發生脆韌轉變,且膠量達到一定量后,其缺口沖擊強度不再隨膠量增加而明顯提升。對于3.18mm 樣條來說,ABS膠含量達到5%即可使 PC/ABS表現出韌性,而對于6.35mm樣條來說,膠含量要達到10% 以上才表現出韌性。

        而且,6.35mm的樣條在膠量為10% 時,近澆口和遠澆口處的斷裂表現也不同。近澆口端表現出韌性,并且斷面周圍有明顯的應力發白現象,而遠澆口端只表現出準韌性,且斷面呈脆性斷裂。這種現象主要與ABS在PC中的相態有關,包括橡膠相的大小、形狀、分散等情況(后續會有討論)。

        可見,在PC中引入ABS后,可降低PC 對厚度和缺口的沖擊敏感性。一般地,ABS膠量存在一個臨界值,使對應 PC/ABS在常溫時呈現脆韌轉變,在此之上, PC/ABS缺口沖擊不再隨膠量增加而明顯提升;還存在一個臨界值,使PC/ABS的脆韌轉變溫度呈現突變,且超過此臨界值時,脆韌轉變溫度隨著膠含量提升而不斷降低。ABS在PC中的相態也會對PC/ABS的韌性產生重要影響。

        (本文來源于相容化技術論壇佳易容


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