谈谈PC/ABS配方设计原则

      PC/ABS是当今性能最优异、应用最广泛的塑料合金之一，如何提升PC/ABS的韧性是一个受到广泛关注的问题。接下来我们将讨论高韧性PC/ABS配方设计的一些原则，主要考量因素有PC分子量，橡胶含量，PC/ABS共混比例，反应型相容剂等。首先我们讨论PC分子量对其自身及PC/ABS韧性的影响。

　　选取四种不同分子量的PC：PC3.6(Mw=3.6万)，PC3.2(Mw=3.2万)，PC2.4(Mw=2.4万)和PC2.0(Mw=2.0万)进行研究。我们都知道PC对厚度和缺口是较为敏感的，那么敏感的程度到底怎样呢?

图 1 PC分子量对缺口冲击强度的影响

　　由图1，PC样条的厚度由3.18mm增加到6.35mm时，各分子量PC的缺口冲击强度数值下降为原来的20%-25%左右。将样条缺口由标准缺口改为尖锐缺口时，冲击强度数值呈现大幅下降，3.18mm样条各PC下降到不足原来10%，;而6.35mm样条尖锐缺口的冲击数值下降到原来标准缺口的1/5左右，均表现出脆性。可见，PC对厚度、尤其是缺口有较强的敏感性，PC分子量较高时这种敏感性稍有减弱。

　　对于有低温韧性要求的材料来说，脆韧转变温度是一个重要参数，PC分子量对其脆韧转变温度有重要影响。由图2，在PC分子量较高时，其脆韧转变温度随分子量下降而升高并不明显，如PC分子量由3.6万下降到3.2万时，其转变温度由-42℃只提升了2℃到-40℃;而PC分子量下降到中等分子量以下(≤2.4万)时，其脆韧转变温度快速上升，由PC2.4的-30℃上升20℃到PC2.0的-10℃。可见，要想制备低温韧性较好的PC，保持PC较高的分子量是很有必要的。

图 2 PC分子量对PC脆韧转变温度的影响

　　那么，不同分子量的PC对PC/ABS合金的冲击强度和低温韧性有什么样的影响呢?将各分子量PC与胶含量为16%的ABS以70/30的比例共混制得合金，其3.18mm缺口冲击性能如图3。

图3.PC分子量对不同温度PC/ABS缺口冲击性能的影响

　　由图可见，PC分子量越高，其对应PC/ABS的缺口冲击强度越高，发生脆韧转变的温度越低。PC分子量较低的时候，其对应PC/ABS冲击强度随温度降低而下降的速度很快。如常温(25℃)时， PC3.6、PC3.2和PC2.4对应的PC/ABS的缺口冲击强度分别为800J/m、750J/m和600J/m,而在-10℃时，其对应值分别为750J/m、600J/m和200J/m，PC2.4/ABS冲击下降明显。因此，要制作高冲击强度的PC/ABS，特别是对低温冲击有要求时，一方面是尽量选择分子量较高的PC原料，另一方面是尽量减少PC/ABS加工过程中的降解，防止PC分子量下降。