【正文】 圖44為PC/ABS合金在常溫下的缺口沖擊斷面SEM照片。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。在PC/ABS復(fù)合材料發(fā)生塑性變形過程中，分子鏈間的滑動、分子鏈的拉直和分子鏈的斷裂過程不斷進行。當EVA添加量過多時，合金體系中的彈性核相互連接。由圖可知， EVA對PC/ABS合金具有明顯的增韌效果。本章將彈性體EVA添加到PC/ABS合金中，以期改善復(fù)合材料的力學性能，并觀察其在樹脂基體中的分散情況。PC、ABS共混時加入助劑可以提高界面粘結(jié)力，減少共混物中分散相粒子尺寸，從而改善PC/ABS合金的微觀結(jié)構(gòu)。⑷ 通過DSC測定PC/ABS復(fù)合材料的玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg，表明接枝基團與PC組分發(fā)生了化學反應(yīng)。⑵ ABSgMAH提高了PC/ABS合金中各微團的相容性。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合金力學性能的影響。由圖36可知，PC/ABS共混物出現(xiàn)兩個玻璃轉(zhuǎn)化溫度，℃℃，表明PC與ABS是不完全相容的。(a)PC/ABS =60/40, (b)PC/ABS/ABSgMAH=60/40/4圖35. PC/ABS合金液氮冷凍低溫橫斷面SEM照片F(xiàn)ig 35 SEM photograph of lowtemperature fractured surface of PC/ABS blend 圖35（a）顯示，PC、ABS共混材料的橫斷面不平滑，且有凸凹不平清晰的梯槽，表明PC與ABS相容性有限。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。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)生化學反應(yīng)，從而提高了PC/ABS微團間的結(jié)合強度。 對PC/ABS合金彎曲強度的影響圖34反映了相容劑添加量與PC/ABS合金彎曲強度變化的關(guān)系。圖32 ABSgMAH用量與PC/ABS合金的拉伸強度的關(guān)系Fig 32 The content of ABSgMAH vs the tensile strength of PC/ABS blend 圖33 PC/ABS合金的拉伸斷裂伸長率與ABSgMAH用量的關(guān)系Fig 33 The elongationatbreak of PC/ABS blend vs ABSgMAH conten相容劑ABSgMAH的添加對PC/ABS合金拉伸斷裂伸長率的影響變化如圖33所示。 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。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。 實驗結(jié)果與討論相容劑ABSgMAH為環(huán)狀酸酐型反應(yīng)型相容劑，將ABSgMAH相容劑（SWJ2B）與PC、ABS（PC：ABS=60：40）在雙螺桿擠出機中共混，制備出PC/ABS合金材料。 實驗部分 相容性的測定與表征 共混物玻璃轉(zhuǎn)化溫度的變化在共混體系中，共混物各組分完全相容，將出現(xiàn)一個Tg點；相容性有限，共混物的Tg將出現(xiàn)多重峰，且與單一組分峰相比較，多重峰介于單一組分峰之間；共混物中各組分只是簡單的物理混合，將出現(xiàn)各組分單獨的Tg峰。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)異的力學性能[56]。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。通常使用示差掃描量熱計(DSC)測量共混樣品中組分玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的變化。對于不完全相容的PC、ABS共混體系，在熔融狀態(tài)下各相不相容，熔體是各向異性的，相間分散情況與流體流率相關(guān)。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。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性能。 共混相容性表征的一般方法 共混分散形態(tài)的直接觀察PC、ABS兩種聚合物通過簡單的機械共混，形成具有一定相形態(tài)的共混物。ain=W/(h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。 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。 h——試樣厚度，mm。樣條尺寸為：80104mm。h) (21)式中 δf——彎曲強度，MPa； P——最大負荷，N； b——試樣寬度，mm。拉伸強度大，材料強而韌，使用性能佳。高分子材料的力學性能對溫度有一定的依賴性，隨著溫度的升高，拉伸強度降低，而斷裂伸長率則隨溫度升高而升高。PC/ABS合金加工溫度見表21。如圖21所示，將烘干的PC、ABS（與助劑）按配方混合均勻。當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]。PC/ABS合金的微觀結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,而其性能與微觀結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系。丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)具有良好的抗沖擊強度和加工流動性。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。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。納米碳酸鈣的諸多優(yōu)點，決定了納米碳酸鈣經(jīng)改性后填充在PC/ABS合金中將是一個新的應(yīng)用方面。因此，通常需對納米CaCO3進行表面改性，通過對碳酸鈣進行活化改性，降低碳酸鈣顆粒間的附聚力，改進它在基體中的分散性和分散穩(wěn)定性，降低兩相界面張力，增強聚合物—填料間的粘結(jié)力，從而改善復(fù)合材料的力學性能，使材料在加工過程中具有較好的流動性，降低原料成本。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。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。納米碳酸鈣經(jīng)改性后，表面的有機基團可以提高兩相界面間的作用力，提高了復(fù)合材料的整體相容性，擴大了納米碳酸鈣的應(yīng)用范圍。良好的性能組合、簡單的加工工藝和低廉的價格，使納米碳酸鈣/聚合物復(fù)合材料制成的高性能合金管材、異型材、板材和薄膜等在許多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。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。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。納米蒙脫土和納米碳酸鈣是用途最為廣泛的功能性粉體填料。工程塑料PC、ABS的高聚物分子鏈通常含有苯環(huán)，分子延展性和分子變形能力比較有限。 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。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。彈性體接枝物增韌PC/ABS一方面利用了接枝物的相容性，同時發(fā)揮了彈性體的增韌作用。呂通建[33]研究了不同增韌劑對PC/ABS的作用效果。m的顆粒；當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。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?。由于PC/ABS合金的增韌主要是通過增韌組分分散在基體樹脂中，形成宏觀相相容，微觀相分離的體系，通過改善PC/ABS復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)，從而改善合金的整體力學性能。由于PC/ABS合金具有復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)，體系中的SAN與PC間相對較好的相容作用，使得ABS較均勻地分散于PC基體中（PC含量高時）形成三相體系——PC相、SAN相、PB橡膠相。 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。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。目前，一些公司不斷進行一些增容改性研究。它與ABS中的SAN基體相容，并且能與PC的端基發(fā)生反應(yīng)，形成新的接枝共聚物SANgPC，降低了SAN分散相的粒子尺寸，從而對PC/ABS增容。[28]等人對比不同組分的玻璃轉(zhuǎn)化溫度后認為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。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]。在PC與PEgMAH共混過程中，PC的酚端基OH會與MAH的酸酐基團發(fā)生反應(yīng)，從而提高了PC與PEgMAH的相容性，而ABS中的丁二烯與PE的相容性也較好。賈絹花[24]將ABSgMAH添加到PC/ABS合金中，合金的缺口沖擊強度和拉伸強度均得到顯著增強。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。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。Choi[17]等人發(fā)現(xiàn)在AN含量為34%的ABS與PC共混時，相界面會產(chǎn)生空洞，導(dǎo)致界面粘結(jié)力下降，而將此體系中的SAN用PMMA部分代替后，使得ABS的分散更細化、相界面變得模糊，合金的沖擊強度顯著上升。改善PC/ABS合金的相容性，通常在體系中加入相容劑以降低相界面張力和分散相尺寸，從而提高合金的力學性能以擴大其使用范圍。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性能的影響，為生產(chǎn)工業(yè)化提供理論基礎(chǔ)。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。Inberg[14]發(fā)現(xiàn)當ABS中AN的含量為25%時與PC的相容性最佳，制備的PC/ABS合金具有最優(yōu)的物理機械性能。另外，PC/ABS共混體系中各組分Tg的變化反映了共混各組分間的相互熱力學相容程度。其中SAN相包含于PC基體中，而PB顆粒包含于SAN母體中[9]。 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性能的充分發(fā)揮。部分兼具阻燃性能的PC/ABS合金陸續(xù)投放市場，其中有上海錦湖日麗的HAC8250FR，余姚中發(fā)的CL90FR、CH110FR等公司的產(chǎn)品。中科院長春應(yīng)化所的高耐熱、高耐熱高抗沖、高耐熱阻燃等品級的PC/ABS材料在汽車儀表板上得以使用。在“七五”期間高橋石化公司化工廠與復(fù)旦大學合作承擔了耐熱PC/ABS合金的研制，并有批量生產(chǎn)。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。PC/ABS合金材料已在汽車工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，如用來制作儀表板、保險杠、車身外板、內(nèi)外裝飾件等部件，也可用于辦公機器如復(fù)印機、打字機和計算機外殼等。20世紀60年代中期，美國Borg Warner Chemicals公司開發(fā)出第一種PC/ABS合金，隨后世界許多大公司也競相開發(fā)了PC/ABS合金的新品種，如阻燃、電鍍、耐紫外線和玻纖增強等級別的PC/ABS合金。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。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。經(jīng)甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯雙單體聚合包覆的納米碳酸鈣形成了核殼結(jié)構(gòu)增韌復(fù)合微粒。復(fù)合材料的低溫橫斷面SEM分析顯示，且在樹脂基體中的分散均勻，大小均一，微團間相容程度得到提高。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。力學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。由于手機類電器外殼趨向于超薄、超輕，其所用PC/ABS合金材料要求具有良好的力學性能和較高的性價比。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。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。然而PC、ABS有限的相容性，影響了PC/ABS共混材料的力學性能，改善PC/ABS復(fù)合體系中微團間相容性有利于提高復(fù)合材料的整體力學性能。適量相容劑的作用不僅使復(fù)合材料的韌性得到提高，同時增強了材料的拉伸性能。分散在樹脂中的EVA主要以銀紋化增韌基體樹脂，即通過自身構(gòu)象改變來吸收和分散沖擊能量，將受到的點應(yīng)力分散為整個彈性球表面的面應(yīng)力，引起合金中微觀區(qū)域大面積微開裂，從而提高了PC/ABS合金的抗沖擊性能。分散