PC／SBS共混物力学性能与形态的研究.doc

PC／SBS共混物力学性能与形态的研究 N01(Sum.165) February2O05 塑料科技 PI栅CsSCI.amp;Ⅱ1CHN010GY9 PC/SBS共混物力学性能与形态的研究 贾宝山.白福臣.叶永成.杜长海 (1.长春工业大学化工学院,吉林长春130012;2.中科院长春应化所,吉林长春130022) 摘要:本文系统地研究了Pc与SBS共混体系的力学性能;通过SEM观察了共混物的形态结构;并对SBS 增韧Pc的机理进行了探讨;结合DSC分析结果表明,ABS-g-MAH对PC/SBS共混体系有很好的增容作用. 关键词:PC;SBS;共混;增韧;相容性 中图分类号:Xq3S4.3文献标识码:A 聚碳酸酯是一种综合性能优良的工程塑料,是六 大通用工程塑料中唯一具有良好透明性的品种,具有 优良的机械强度,电性能和抗蠕变性能,制品尺寸稳 定,耐高低温性能好,可在一100oC～130~C下使用.它 在汽车,家电,建筑,运输,通讯,医疗等领域展现出良 好的应用前景.但是,由于其熔融温度高,熔体粘度 大,制品内应力大,缺口冲击韧性差等缺点,使其在成 型加工和实际应用中受到限制n】.SBS是一种介于 塑料和橡胶之间的热塑性弹性体,在常温下具有橡胶 的弹性,而在高温下又能像热塑性塑料那样能熔融流 动,是塑料改性加工过程中理想的弹性体b】,而SBS 在工程塑料改性中的应用,在文献报道中尚不多见. 本文以SBS为增韧剂,ABS-g-MAH为相容剂,同时与 Pc进行共混,并对PC/SBS共混物的力学性能和形态 结构进行了深入的研究. 1实验部分 1.1主要原料及规格 聚碳酸酯(PC),MAKROLON3103,Bayer公司, MFR6.5g/10mi~;SBS,1401,北京燕山石油化工公司合 成橡胶厂;PE—g—MAH和ABS-g-MAH均为自制,PE—g— MAH的接枝率为6.4%,ABS.g-MAH的接枝率为 6.5% 作者简介:贾宝山(1978一),男,长春工业大学硕士研究生. 联系电话:o431-526223o;E-mail.hajia@163.∞n 收稿日期:2004-104)9 1.2主要设备和仪器 双螺杆挤出机,SHJ一30型(L/D=23.2,D= 30mm),南京橡塑机械厂;注塑机,IS80FPA型,日本东 芝机械公司;电子万能试验机,AGS5KNG型,日本 SHIMADZU公司;悬臂梁冲击试验机,xJl『_22型,承 德市试验机厂;扫描电子显微镜(sEM),JoelJAx_840 型:差示扫描量热仪,Perkin.ElmerDSC一7型. 1.3试样制备,测试及观察 将Pc在120~C鼓风烘箱中干燥24h,SBS在80℃ 鼓风烘箱中干燥6h,然后将Pc和SBS按照一定比例 共混,在双螺杆挤出机上挤出,造粒.螺杆各段温度分 另U为:20o℃,225℃,235℃,235℃,转速130drain. 将粒料在注塑机上注塑成各种标准力学测试样 条,注射温度为260℃;利用电子万能试验机测试样条 的断裂强度,屈服强度,弯曲强度和弯曲模量;利用缺 口机将冲击样条打出2mm深v型缺口,在冲击试验机 上测试冲击强度.力学性能测试每项均取5个测试结 果的平均值,以减少实验误差. 冲击后的样条断面经镀金膜后用SEM观察;将未 冲击的样条在液氮温度下脆断,断面镀金膜后用SEM 观察;切取小块试样进行DSC测试. 2结果与讨论 l0贾宝山,等PcsBs共混物力学性能与形态的研究 2.1PC,SBS共混物的研究 2.I.1PC/SBS共混物的力学性能 材料共混改性的目的就是为了使材料在保持其他 各方面性能降低较小的情况下,使其一方面或几方面 的性能得到显着改善.表I列出了纯Pc及其与不同 含量的SBS共混物的力学性能由表1可见,加人 SBS可以极大地提高PC的冲击强度.当SBS含量为 5%时,共混物的缺口冲击强度出现最大值,与纯Pc 相比,冲击强度提高了近3倍,同时断裂强度也得到提 高.可见,SBS对PC具有明显的增韧作用. 表IPC/SBS共混物的力学性能 2.1.2PC/SBS共混物的SEM分析 图1是不同配比的PC/SBS共混物冲击断面的扫 描电镜图片.由图l(a)可见,纯Pc的断裂面平整而 光滑,为典型的脆性断裂.由图I((b)(c)(d))可见 图1PC/SBS共混物的SEM照片 PC/SBS比分别为(a)10010;(b)95/5;(c)8Q,2o{(d)rio/d0 SBS与Pc呈两相分布,二者是不相容体系斌样断 裂有拔出现象,断面有空穴和屈服现象发生,为韧性断 裂.由于在SBS中,Ps微区形成物理交联点分散于 PB连续相中,从而使SBS具有橡胶的性质.当SBS含 量为5%(图1(b))时,SBS以近似球状颗粒分散在连 续相