【正文】 官能團的反應(yīng)增容作用，達到增韌PC/ABS合金的效果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。經(jīng)共混EVA在PC/~，且彈性核在樹脂基體中分散均勻，大小均一。隨著電子科技的迅猛發(fā)展，電子電器外殼用高性能PC/ABS合金的研究受到越來越廣泛的重視。在“七五”期間高橋石化公司化工廠與復(fù)旦大學(xué)合作承擔(dān)了耐熱PC/ABS合金的研制，并有批量生產(chǎn)。其中SAN相包含于PC基體中，而PB顆粒包含于SAN母體中[9]。通過研究PC、ABS兩種聚合物共混的相容性和各組分對材料力學(xué)性能的影響，為生產(chǎn)工業(yè)化提供理論基礎(chǔ)。若SMA加入含有阻燃劑的PC/ABS合金中時，由于SMA分子中含有剛性苯環(huán)結(jié)構(gòu)，本身屬于脆性共聚物，因而PC/ABS合金的缺口沖擊強度并沒有得到明顯的提高，SMA的加入只提高了PC/ABS合金的拉伸強度和拉伸模量。[28]等人對比不同組分的玻璃轉(zhuǎn)化溫度后認(rèn)為PC相Tg下降是由于SAN的低分子級分向PC相遷移導(dǎo)致PC相被增塑的結(jié)果，而SAN相由于低分子級分的遷出，導(dǎo)致了其自身Tg的增高。 PC/ABS合金增韌改性的研究 手機類電器外殼用PC/ABS塑料合金材料要求具有較高的韌性，主要是滿足外面的覆蓋和主要組合件反復(fù)多次的開蓋和關(guān)蓋使用而不被損壞的要求。m的顆粒；當(dāng)PC/ABS共混比為25/75時，注射件中PC在ABS中呈粒狀分布，且粒子沿注射方向拉長，此時制品表現(xiàn)出優(yōu)良的抗沖性能。 納米無機顆粒填充增韌PC/ABS的研究一般來說，采用橡膠增韌，將導(dǎo)致材料剛度、強度下降；采用無機填料進行增強，又會使材料的韌性大幅度下降，而采用納米無機粒子則既增強又增韌。通過對納米粘土的表面處理，確保了納米粘土在聚碳酸酯母體樹脂中分散更均勻，并且在工程塑料相對高的加工溫度下不分解。無機納米顆粒與有機彈性體協(xié)同增韌基體材料，有機彈性體在提高復(fù)合材料韌性的同時提高了材料的彎曲模量；無機顆粒一方面提高復(fù)合材料的韌性同時可以提高材料的拉伸強度、尺寸穩(wěn)定性和熱變形溫度。提高PC/ABS合金的抗沖擊性能和拉伸性能，能夠從根本上解決PC組分應(yīng)力開裂的不足。如圖21所示，將烘干的PC、ABS（與助劑）按配方混合均勻。h) (21)式中 δf——彎曲強度，MPa； P——最大負荷，N； b——試樣寬度，mm。懸臂梁沖擊試驗是對材料的脆性（或韌性）進行測量的一種試驗方法。近年來隨著計算機圖像分析技術(shù)與電子顯微鏡的結(jié)合，已經(jīng)可以使用電子顯微鏡對聚合物共混體系的分散體系和相容性進行定量的表征。添加一定量的增容增韌助劑有助于改善合金內(nèi)部各微團間的相互作用，使合金在惡劣的環(huán)境條件下繼續(xù)保持優(yōu)異的力學(xué)性能[56]。 對PC/ABS合金拉伸強度和拉伸斷裂伸長率的影響圖32為相容劑ABSgMAH對PC/ABS合金拉伸強度影響的變化曲線。復(fù)合材料的韌性（缺口沖擊強度）、剛性（拉伸強度、彎曲強度）和彈性（彎曲模量）均得到增強，表明PC/ABS復(fù)合材料整體相容性得到增強。⑵ ABSgMAH提高了PC/ABS合金中各微團的相容性。由圖可知， EVA對PC/ABS合金具有明顯的增韌效果。由圖43(b)可知，~，且大小均一。 EVA增韌的PC/ABS合金材料的微觀結(jié)構(gòu)圖43為合金樣條在液氮中充分冷凍后脆斷面的SEM照片。本章將彈性體EVA添加到PC/ABS合金中，以期改善復(fù)合材料的力學(xué)性能，并觀察其在樹脂基體中的分散情況。圖36 PC/ABS合金體系Tg的DSC圖 Fig 36 DSC thermograms of the glass transition temperature for PC/ABS blends 本章小結(jié)⑴ 本章考察了相容劑ABSgMAH對PC/ABS合金力學(xué)性能的影響。這主要是因為相容劑中的ABS組分與基體樹脂ABS完全相容，同時接枝物的酸酐基團與PC端羥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而提高了PC/ABS微團間的結(jié)合強度。相容劑添加量小于4份時，隨相容劑添加量的增大，PC/ABS合金的缺口沖擊強度逐漸增大。根據(jù)tgδ曲線的峰值或者模量曲線發(fā)生轉(zhuǎn)折的位置來確定共混組分的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。觀測和調(diào)節(jié)共混物中分散相粒子尺寸，能夠提高共混材料的力學(xué)性能。 P——在負荷撓度曲線的線性部分選點的負荷，N； Y——負荷對應(yīng)的撓度，mm。拉伸強度大，材料強而韌，使用性能佳。當(dāng)PC的含量較高時，PC包圍SAN，而SAN又包含接枝的橡膠相；橡膠粒子含量越多，PC/ABS合金韌性越好[50]。將不同種適合的助劑對PC/ABS合金作用效果進行比較，分析了不同增容和增韌原理的特殊作用效果。加入15份活性CaCO3后體系的塑化時間僅為純PVC的1/4~1/6，且平衡轉(zhuǎn)矩變化不大，與此同時，體系熱穩(wěn)定性變好，其維卡軟化溫度高于純PVC，加熱尺寸變化率變低。項賽飛[39]研究了NanoMMT與PC/ABS共混后，形成的PC/ABS多相體系的變化對復(fù)合材料性能的影響。EVA中乙烯支鏈含有醋酸基團組成的短支鏈，能夠與PC末端的羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，原位產(chǎn)生增容作用，表明EVA與PC具有一定的相容性。隨著ABS含量的增加，PC/ABS體系中PC組分將由連續(xù)相經(jīng)過雙連續(xù)相，轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⑾?。改善PC/ABS共混體系的相容性，主要是增強基團間的相互作用。研究表明，該接枝共聚物加入PC/ABS后，可明顯提高合金的耐熱性，改善PC與ABS的相容性，合金的沖擊強度、拉伸強度和斷裂伸長率均明顯提高，但彎曲強度略有下降[26]。采用MBS對PC/ABS合金增容[20]，可降低分散相尺寸，使相界面模糊，DSC分析顯示，合金體系最終出現(xiàn)了一個Tg，表明添加MBS顯著提高了合金中各微團的相容性。不同品牌的PC與ABS樹脂共混的合金在性能上有較大的差異。 PC/ABS合金相容性研究的進展 PC、ABS共混的研究 PC、ABS物理相容性的研究PC/ABS共混體系中兩組分的相容程度決定了復(fù)合材料中各組分力學(xué)性能的充分發(fā)揮。法國一些公司根據(jù)市場需要，創(chuàng)新性的利用聚碳酸酯（PC）的透明性，制備透明PC/ABS合金，以便將PC/ABS合金應(yīng)用于巧克力糖的包裝材料。納米CaCO3復(fù)合微粒具有無機納米顆粒和彈性體雙重協(xié)同增韌的作用，其表面的聚合物分子鏈與基體樹脂起到嵌段增容作用同時提高了顆粒的分散效果。力學(xué)性能提高表明馬來酸酐接枝ABS提高了PC/ABS共混體系的相容性。然而PC、ABS有限的相容性，影響了PC/ABS共混材料的力學(xué)性能，改善PC/ABS復(fù)合體系中微團間相容性有利于提高復(fù)合材料的整體力學(xué)性能。在雙螺桿擠出機中采用二次擠出法制備出PC/ABS/納米碳酸鈣復(fù)合材料。近幾年來，為了適應(yīng)電氣行業(yè)對材料的特殊要求，PC/ABS合金的阻燃化成為研究熱點，并且隨著人們環(huán)保意識的提高，非鹵阻燃PC/ABS已成為開發(fā)重點。隨著國民經(jīng)濟的高速增長，汽車裝飾件以及儀表、辦公機器、照相機、手機等外殼用PC/ABS合金的需求量將大幅增加，需求面也將擴大。 PC、ABS共混配比對合金性能的影響由于PC/ABS共混體系的相容性與體系中各組分含量直接相關(guān)，調(diào)整PC、ABS配比可以改變共混體系中各組分的含量，同時合金的力學(xué)性能將受到影響。S. Gaggar[18]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PC/ABS中未接枝的SAN為高分子量PMMA替代后，可大幅度提高其制品的接縫強度。PEgMAH的加入使共混物的缺口沖擊強度大大提高，拉伸強度也有所改善。其中包括使用甲基丙烯酸酯苯乙烯共聚物（MS）增容，主要是通過甲基丙烯酸酯與PC，苯乙烯與ABS的相容來改善整個體系的相容性。Greco[31]等人對不同橡膠含量的ABS與PC合金的PC相Tg的下降程度做比較發(fā)現(xiàn)，ABS中橡膠相含量越高，Tg下降越多，證明了橡膠組分對PC的增塑作用。羅筑[34]等分別采用苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、馬來酸酐接枝三元乙丙膠和聚苯乙烯馬來酸酐接枝共聚物增韌PC/ABS合金，同時進行了彈性體與增容劑雙組分增韌共混改性試驗，結(jié)果表明增容劑（聚苯乙烯馬來酸酐接枝共聚物）與彈性體（苯乙烯丁二烯嵌段共聚物）的綜合增韌作用產(chǎn)生了協(xié)同效應(yīng)，優(yōu)于單獨的增韌效果。Wang[38]等將層狀結(jié)構(gòu)的蒙脫土采用十六烷基三甲基溴化銨進行表面改性后填充到PC/ABS合金中。納米碳酸鈣填充應(yīng)用在塑料合金中，協(xié)同合金中的分散組分提高塑料基體的整體力學(xué)性能。 本文研究的研究內(nèi)容、目的和意義結(jié)合PC/ABS增容、增韌的研究進展，本文研究了有機彈性體EVA添加到PC/ABS合金的增韌原理。對于PC/ABS合金的制備，合金組分之間的相容性以及共混形態(tài)的控制是關(guān)鍵因素。實驗要求在規(guī)定的溫度下進行，本實驗在23℃室溫條件下進行測試。彎曲彈性模量：Ef= L3/(4bh3) (P/Y) (23)式中 Ef——彎曲彈性模量，MPa； L——跨度，mm。由于兩種聚合物不完全相容，不能形成均相的共混物。這種方法所需式樣量少，測量速度快。相容劑的添加量為0、10份[35]。由圖可知，隨相容劑添加量的逐漸增大，PC/ABS合金的缺口沖擊強度逐漸增大，當(dāng)添加量大于4份時，合金的缺口沖擊強度增加程度趨緩。相容劑作用的PC/℃℃出現(xiàn)放熱峰。助劑與合金中各微團相互作用，一方面可通過化學(xué)方法，即其端基與共混高聚物基團反應(yīng)，形成化學(xué)鍵，從而提高界面粘結(jié)力。彈性體EVA自身在發(fā)生較大的形變后才能使分子鏈斷裂，由于EVA與PC/ABS分子鏈相互纏結(jié)，使得復(fù)合材料具有較大的應(yīng)變能力，因而彈性體EVA顯著提高了PC/ABS的拉伸斷裂伸長率。存在大量的空隙和表面粗糙現(xiàn)象表明，充分分散的EVA彈性核與PC/ABS基體樹脂形成了宏觀相相容，微觀相分離的體系。EVA添加量較少時，彈性體含量較少，對合金韌性的改善程度有限；隨著增韌劑添加量的增大，吸收沖擊能量的能力增強，PC/ABS合金的缺口沖擊強度逐漸增大。相容劑ABSgMAH作用的PC/ABS復(fù)合材料的低溫脆斷面光滑，共混合金的相容程度增強。 ABSgMAH增容的PC/ABS合金微觀結(jié)構(gòu)圖35為合金樣條在液氮中充分冷凍后脆斷面的SEM照片。當(dāng)添加量大于6份時，隨相容劑添加量的增大，PC/ABS合金的拉伸強度出現(xiàn)降低趨勢?？疾炝讼嗳輨┑奶砑恿繉辖鹄鞆姸?、彎曲強度和斷裂伸長率的影響，以及對合金缺口沖擊強度的改善情況。ABS相區(qū)在試樣邊緣上都有不同程度的取向。采用懸臂梁沖擊試驗機對復(fù)合材料試樣進行缺口沖擊強度測試，方法按ISO179進行。 合金彎曲性能的測試彎曲試驗主要用來檢驗材料在經(jīng)受彎曲負荷作用時的性能，生產(chǎn)中常用彎曲試驗來評價材料的彎曲強度和塑性變形的大小。充分干燥的PC/ABS合金在注塑機中制作測試樣條（拉伸、彎曲、缺口沖擊）。第二章 PC/ABS合金制備及其力學(xué)性能研究的基本方法 引言聚碳酸酯(PC)具有良好的機械性能、較好的耐熱性和尺寸穩(wěn)定性，但其存在加工流動性差、低溫脆性和抗沖擊缺口敏感性等不足。特別是過量填充，使高聚物性能急劇下降，以致制品無法使用。經(jīng)納米碳酸鈣改性的聚合物復(fù)合材料一般具有如下優(yōu)良的性能：高強度和耐熱性、高阻隔及自熄滅性、優(yōu)良的加工性能和優(yōu)良光澤和透明度[41]。無機納米粒子在聚合物基體中的均勻分散是制備性能優(yōu)異的聚合物/無機納米粒子復(fù)合材料的關(guān)鍵，因此研究納米粒子在聚合物基體中的分散機理是至關(guān)重要的。當(dāng)ABS中橡膠含量低時，PC/ABS相容性較好；而當(dāng)ABS中橡膠含量較高時，PC/ABS相容性較差。 ABS對PC組分的增韌改性PC/ABS合金中的ABS組分改善了PC組分的低溫抗沖性，起應(yīng)力緩沖作用的主要是ABS中的橡膠相PB。SANamine是苯乙烯、丙烯腈、馬來酸酐三元共聚物與2氨基哌嗪聚合而成。陳玉勝[23]用自制的馬來酸酐接枝ABS（ABSgMAH）來增容PC/ABS，指出添加適量的ABSgMAH增容后的PC/~。改善高聚物共混物的相容性的最簡單方法是通過加入第三組分，以增加兩種聚合物的界面粘合力，使之形成穩(wěn)定的共混結(jié)構(gòu)，進而改善材料的力學(xué)性能。S. Balakrishnan和李明[11,12]等人以SAN代替ABS研究PC、SAN兩相體系的熱力學(xué)相容性，通過調(diào)節(jié)SAN中二種原料單體成份（AN和St）的比例來改變PC/SAN的相容性。上海杰事杰公司的PC/ABS合金材料已應(yīng)用于汽車飾件、大燈和后燈殼及耐熱電器殼體中。 PC/ABS合金的發(fā)展及研究現(xiàn)狀 PC/ABS合金的國外研究現(xiàn)狀PC/ABS合金是最早工業(yè)化生產(chǎn)的一種聚碳酸酯改性產(chǎn)品。對共混制得的復(fù)合材料研究表明，彈性體的添加顯著增加了PC/ABS合金的抗沖擊效果，%。北京化工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文研究生學(xué)位論文題 目 磁性殼聚糖空心微球的制備 學(xué) 位 論 文 原 創(chuàng) 性 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果。EVAgMAH對PC/ABS兼具增容增韌作用。ABS樹脂的添加降低了PC/ABS合金的成本，顯著提高了PC/ABS合金的性能價格比。上海杰事杰新材料公司、中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所等單位成功地研制了PC/ABS合金，產(chǎn)品進行了批量生產(chǎn)并投放市場。因為PC與PB( 聚丁二烯)不相容[10]，當(dāng)ABS中橡膠含量低時，PC/ABS相容性較好；而當(dāng)ABS中橡膠含量較高時，PC/ABS相容性較差。 PC/ABS合金的增容改性對大多數(shù)高聚物共混體系而言，共混物各組分間是不相容的，即在熱力學(xué)上為不穩(wěn)態(tài)。比如采用接枝共聚的方法在ABS上接枝具有一定反應(yīng)活性的官能團，在熔融共混時，其活性官能團與PC的端羥基或端羧基發(fā)生反應(yīng)，形成的PCgABS接枝物，從而起到增容作用。由于PC鏈末端缺乏功能性基團，不能為其共混合金提供直