導(dǎo)語：PC/ABS是當(dāng)今性能最優(yōu)異、應(yīng)用最廣泛的塑料合金之一，如何制作高韌性PC/ABS是一個(gè)受到廣泛關(guān)注的問題。接下來我們將討論高韌性PC/ABS配方設(shè)計(jì)的一些原則，主要考量因素有PC分子量，ABS及其橡膠含量，PC/ABS共混比例，反應(yīng)型相容劑等。
首先我們討論PC分子量對(duì)其自身及PC/ABS韌性的影響。
要制作高韌性的PC/ABS，特別是對(duì)低溫沖擊有要求時(shí)，應(yīng)盡量選擇分子量較高的PC原料。
選取四種不同分子量的PC： PC3.6（Mw=3.6萬) PC3.2（Mw=3.2萬） PC2.4（Mw=2.4萬）PC2.0（Mw=2.0萬）進(jìn)行研究。我們都知道PC對(duì)厚度和缺口是較為敏感的，那么敏感的程度到底怎樣呢？
圖 1 PC分子量對(duì)缺口沖擊強(qiáng)度的影響
由圖1，PC樣條的厚度由3.18mm增加到6.35mm時(shí)，各分子量PC的缺口沖擊強(qiáng)度數(shù)值下降為原來的20%-25%左右。將樣條缺口由標(biāo)準(zhǔn)缺口改為尖銳缺口（用薄刀峰在標(biāo)準(zhǔn)缺口底部切入）時(shí)，沖擊強(qiáng)度數(shù)值呈現(xiàn)大幅下降，3.18mm樣條各PC下降到不足原來10%;而6.35mm樣條尖銳缺口的沖擊數(shù)值下降到原來標(biāo)準(zhǔn)缺口的1/5左右，均表現(xiàn)出脆性?？梢姡?/span>PC對(duì)厚度、尤其是缺口有較強(qiáng)的敏感性，PC分子量較高時(shí)這種敏感性稍有減弱。
對(duì)于有低溫韌性要求的材料來說，脆韌轉(zhuǎn)變溫度是一個(gè)重要參數(shù)，PC分子量對(duì)其脆韌轉(zhuǎn)變溫度有重要影響。由圖2，在PC 分子量較高時(shí)，其脆韌轉(zhuǎn)變溫度隨分子量下降而升高并不明顯，如PC分子量由 3.6萬下降到3.2萬時(shí)，其轉(zhuǎn)變溫度由 -42℃只提升了2℃到-40℃。
而PC分子量下降到中等分子量以下（≤2.4萬）時(shí)，其脆韌轉(zhuǎn)變溫度快速上升， 由PC2.4的-30℃上升20℃到PC2.0的-10℃?？梢?，要想制備低溫韌性較好的PC，保持PC較高的分子量是很有必要的?；貜?fù)“PC”查看更多
圖 2 PC分子量對(duì)PC脆韌轉(zhuǎn)變溫度的影響
那么，不同分子量的PC對(duì)PC/ABS合金的沖擊強(qiáng)度和低溫韌性有什么樣的影響呢？將各分子量PC與膠含量為16%的ABS以70/30的比例共混制得合金，其 3.18mm缺口沖擊性能如圖3。
由圖可見，PC分子量越高，其對(duì)應(yīng)PC/ABS的缺口沖擊強(qiáng)度越高，發(fā)生脆韌轉(zhuǎn)變的溫度越低。PC分子量較低的時(shí)候，其對(duì)應(yīng)PC/ABS沖擊強(qiáng)度隨溫度降低而下降的速度很快。
如常溫（25℃）時(shí)，PC3.6、PC3.2 和PC2.4對(duì)應(yīng)的PC/ABS的缺口沖擊強(qiáng)度分別為 800J/m、750J/m和600J/m,而在 -10℃時(shí)，其對(duì)應(yīng)值分別為 750J/m、 600J/m和200J/m，PC2.4/ABS沖擊下降明顯。
因此，要制作高沖擊強(qiáng)度的PC/ABS，特別是對(duì)低溫沖擊有要求時(shí)，一方面是盡量選擇分子量較高的PC原料，另一方面是盡量減少PC/ABS加工過程中的降解，防止PC分子量下降。回復(fù)“PC”查看更多
在PC中引入ABS后，可降低PC對(duì)厚度和缺口的沖擊敏感性。
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(jìn)行評(píng)價(jià)。回復(fù)“ABS”查看更多
一般地， ABS沖擊強(qiáng)度會(huì)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4，可以看到ABS對(duì)厚度的敏感性比PC弱得多，其1/4”沖擊可達(dá)1/8”沖擊的50%以上（PC只有20%-25%）。
圖表4 ABS膠量對(duì)ABS沖擊強(qiáng)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5.
圖5.不同膠量ABS對(duì)PC/ABS在不同溫度下沖擊強(qiáng)度的影響
可以看出，在常溫（25℃）時(shí)，不同膠量ABS的PC/ABS均表現(xiàn)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(shí)，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(shí)，會(huì)造成PC的嚴(yán)重降解，無法制得有意義的合金。
將ABS38與合適的SAN復(fù)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(duì)PC/ABS脆韌轉(zhuǎn)變溫度和沖擊強(qiáng)度的影響，如圖6和圖7。由圖6，ABS膠含量高于10%時(shí)，PC/ABS的脆韌轉(zhuǎn)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(shí)，脆韌轉(zhuǎn)變溫度隨膠量減少而迅猛提升。對(duì)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。
圖6.ABS膠含量對(duì)PC/ABS脆韌轉(zhuǎn)變溫度的影響
圖7.ABS膠含量對(duì)PC/ABS缺口沖擊強(qiáng)度的影響
圖7表明ABS的膠含量存在臨界值，使PC/ABS在不同條件下發(fā)生脆韌轉(zhuǎn)變，且膠量達(dá)到一定量后，其缺口沖擊強(qiáng)度不再隨膠量增加而明顯提升。對(duì)于3.18mm 樣條來說，ABS膠含量達(dá)到5%即可使 PC/ABS表現(xiàn)出韌性，而對(duì)于6.35mm樣條來說，膠含量要達(dá)到10% 以上才表現(xiàn)出韌性。
而且，6.35mm的樣條在膠量為10% 時(shí)，近澆口和遠(yuǎn)澆口處的斷裂表現(xiàn)也不同。近澆口端表現(xiàn)出韌性，并且斷面周圍有明顯的應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象，而遠(yuǎn)澆口端只表現(xiàn)出準(zhǔn)韌性，且斷面呈脆性斷裂。這種現(xiàn)象主要與ABS在PC中的相態(tài)有關(guān)，包括橡膠相的大小、形狀、分散等情況（后續(xù)會(huì)有討論）。
可見，在PC中引入ABS后，可降低PC 對(duì)厚度和缺口的沖擊敏感性。一般地，ABS膠量存在一個(gè)臨界值，使對(duì)應(yīng) PC/ABS在常溫時(shí)呈現(xiàn)脆韌轉(zhuǎn)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(gè)臨界值，使PC/ABS的脆韌轉(zhuǎn)變溫度呈現(xiàn)突變，且超過此臨界值時(shí)，脆韌轉(zhuǎn)變溫度隨著膠含量提升而不斷降低。ABS在PC中的相態(tài)也會(huì)對(duì)PC/ABS的韌性產(chǎn)生重要影響。
