马来酸酐接枝类相容剂对PC_ABS共混体系的影响.docx

文章编号 X (2010) 0220118206马来酸酐接枝类相容剂对PC / ABS 共混体系的影响健 ,周文君 3宋,陈科 ,吕群( 杭州师范大学 材料与化学化工学院 ,浙江 杭州 310036)摘 要 : 采用马来酸酐接枝类相容剂对 PC/ AB S 共混体系进行增容改性是提高 PC/ AB S 相容性的有效措施 . 文章综述了 PC/ AB S 共混体系相容剂的研究近况 ,主要介绍了马来酸酐接枝类相容剂对 PC/ AB S 共混体系 的相容性 、微观结构 、力学性能等方面的影响 ,并讨论了该类相容剂的增容机理 .关键词 : PC ; AB S ;马来酸酐接枝 ;相容剂中图分类号 : TQ322 . 3文献标志码 : A聚碳酸酯 ( PC) 是一种分子链重复单元为碳酸酯型的聚合物. PC 作为主要工程塑料之一 ,具有冲击强度高 、抗蠕变性和尺寸稳定性好 、耐热 、透明 、吸水率低 、无毒 、介电性能优良等优点 . 然而 , PC 也存在加工 流动性差 、易应力开裂 、对缺口敏感 、容易磨损 、耐化学药品性差 、价格偏高等缺点 ,这些缺点使它在许多领域的应用受到限制. 丙烯腈 、丁二烯 、苯乙烯三元共聚物 ( AB S 树脂) 具有良好的耐冲击性和加工流动性 ,且价格便宜 ,但是在其他力学性能等方面有欠缺. PC 与 ABS 共混所得的 PC/ ABS 合金性能可以弥补单组分 材料的不足 ,达到取长补短的效果[ 125 ] . 从 PC 和 ABS 的溶解度参数来看 δ, PC = 19. 47～20. 05 (cal ·cm - 3 ) 1/ 2 ,δABS = 19 . 66～20 . 49 (cal ·cm - 3 ) 1/ 2 ,两者较为接近 , PC/ ABS 共混体系属于部分相容的聚合物体系[ 6 ] . 而共 混体系相容性的好坏 ,直接影响了合金的各项性能指标. 为了改善 PC/ ABS 共混体系的相容性 ,一般采用向体系添加相容剂的方法. 以下主要介绍了近年来有关马来酸酐接枝相容剂对 PC/ ABS 共混体系影响的研究.1PC/ AB S 共混的理论基础对于一般的高分子共混体系而言 ,为了保证其优良的共混效果 ,通常考虑极性相匹配 、表面张力相近 、扩散机能相近 、等粘度 、溶解度参数相近等 5 个原则. 所有上述共混原则中 ,两相高分子材料溶解度参数相近原则无疑是最重要的 . 这条热力学原则表明两相共混应满足一定的热力学相容性 ,热力学相容的程度预 示了在一定温度 、压力下 ,两相或溶混 、或分离 、或发生相转变的内在可能性[ 7 ] .判断高分子共混的热力学判据要求满足 △GM = △H M - T △S M ≤0[ 8 ] . 为了计算 △S M ,提出了 Flory2Huggins 晶格模型 ,后来 Scott 和 Tompa 将 F2H 聚合物溶液理论推广到聚合物共混体系. △HM 与共混物中新的 接触对的形成有关 ,正比于相互作用参数χ[ 9 ] ,按照 Hildebrand 公式 ,并引入两种高分子的溶解度参数δ1 、δ2 ,γn2 n1 V 1 2则得 :ΔGM = R Tn1 l nn+ n2 l nδ2- δ1+γ 2n1 +γn2R T1 + n式中 : R 为摩尔气体常数 ;γ为两种高分子的体积比 ;δ为溶解度参数 . 可见在共混吸热状况下 ( △H M收稿日期 :2010201218基金项目 :杭州市属高校重点实验室科技创新项目 (T10) .作者简介 :宋 健 ( 1985 —) ,男 ,山东青岛人 ,高分子化学与物理专业硕士研究生 ,主要从事高分子材料阻燃方面研究.3 通讯作者 :周文君 ( 1966 —) ,女 ,浙江衢州人 ,副教授 ,博士 ,主要从事高分子材料阻燃方面研究. E2mail : cj hzwj @163 . co mγn1 n2n1 +γn2第 2 期宋健 ,等 :马来酸酐接枝类相容剂对 PC/ AB S 共混体系的影响119 0) , 欲使混合 Gi b b s 自由能 △GM 尽可能小 , 唯有使 △H M →0 , 即δ1 = δ2 [ 7 ] . 而对于一般的高分子共混体系 , 其溶解度参数不相等 , 因此通常采用添加相容剂或改变共混条件等方法提高材料之间的相容性 .2PC/ AB S 共混体系相容性的表征对 PC/ AB S 共混相容的表征主要有形态学 、固体物性和热力学 3 类[ 10 ] . 形态学研究主要通过显微镜观察共混体系中相界面的微观形态 ,判断相容剂对共混体系微观结构的影响 . 固体物性表征主要通过各种热力学分析方法测量相容剂添加前后对合