POE和PTW協(xié)同增韌PBT/PC合金
時(shí)間:2005-10-14
白繪宇 張勇 張隱西
(上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院高分子材料研究室，上海 200240)
聚碳酸酯（PC）和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）均屬通用工程塑料。PC性能優(yōu)異，尤其是沖擊性能高，耐蠕變性好，玻璃化溫度高（≈150℃）可在120-130℃的范圍內(nèi)連續(xù)使用，有良好的電絕緣性和尺寸穩(wěn)定性。但是，PC的熔體粘度大，流動(dòng)性差，耐溶劑性差，耐磨性差。PBT是一種結(jié)晶速度較快的熱塑性工程塑料，具有優(yōu)異的耐溶劑性，熔體流動(dòng)性好。但其玻璃化溫度低（≈45℃），高溫剛性不足，缺口敏感性大。因此，將PC、PBT進(jìn)行共混改性，可克服PBT耐熱性差，缺口沖擊強(qiáng)度低的缺點(diǎn)，同時(shí)彌補(bǔ)PC耐化學(xué)藥品性，成型加工性和耐磨性的不足[1-3]。然而，如果將PBT和PC進(jìn)行簡(jiǎn)單的熔融共混制得的PBT/PC合金存在室溫和低溫沖擊強(qiáng)度低的問(wèn)題，[4]這樣大大限制了PBT/PC合金的應(yīng)用范圍。為此，本實(shí)驗(yàn)采用乙烯－辛烯共聚物（POE）和乙烯－甲基丙烯酸丁酯－丙烯酸縮水甘油酯共聚物（PTW）作為增韌劑，通過(guò)單獨(dú)使用POE或PTW和并用POE和PTW對(duì)PBT/PC共混體系進(jìn)行增韌的研究，找到最佳的增韌劑種類(lèi)及配比。
實(shí)驗(yàn)部分： 先將聚碳酸酯（PC，牌號(hào)：PC110，旭美化成股份有限公司），聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT，牌號(hào)：L2100-G，儀化集團(tuán)公司工程塑料廠(chǎng)）用真空烘箱在120℃下干燥4小時(shí)后，與乙烯－丙烯酸丁酯－甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物（PTW，牌號(hào)：ElvaloyPTW，DuPont），乙烯－辛烯共聚物（POE，牌號(hào)：Engage8180，DuPont-Dow）一起加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行混煉，共混溫度為230-250℃，螺桿轉(zhuǎn)速為250-350rpm,將擠出的粒料用普通烘箱在100℃下干燥4小時(shí)后在注塑機(jī)上制得標(biāo)準(zhǔn)樣條,注塑溫度為：230-259℃。試樣分別按照ISO R527，ISO 178，ISO 180標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試?yán)臁澢_擊等性能指標(biāo)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
由圖1，圖2和圖3可見(jiàn)，加入PTW和POE后，聚碳酸酯／聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯體系的斷裂伸長(zhǎng)率，缺口沖擊強(qiáng)度有明顯的提高,而且，將PTW和POE并用，特別是PTW和POE的重量比為50比50，與單獨(dú)用PTW或POE相比，韌性有更大的提高。由圖2還可知，隨著增韌劑用量的增加，PBT/PC/PTW/POE共混物發(fā)生脆－韌轉(zhuǎn)變要早于PBT/PC/PTW和 PBT/PC/ POE共混物，說(shuō)明并用PTW和POE對(duì)PBT/PC共混體系的增韌效果好。這是由于PTW由于含有環(huán)氧官能團(tuán)和低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，－50℃，是聚酯的優(yōu)良的增韌劑。POE是一種很好的熱塑性彈性體，并且可以改變聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的結(jié)晶形態(tài)和共混物的相結(jié)構(gòu)[5]，將PTW和POE并用后，不僅可以通過(guò)PTW增加PBT、PC兩者的相容性，而且可以通過(guò)POE改變共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，從而使聚碳酸酯／聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯合金具有更優(yōu)異的性能。比較圖4中a,b,c可見(jiàn)，加入PTW 后，細(xì)化了體系中的POE橡膠粒子，這樣可以提高增韌效果。
參考文獻(xiàn)
[1]劉壽華。合成樹(shù)脂及塑料，1992，（9）：66
[2]何世英。合成樹(shù)脂及塑料，1993，（10）：48
[3]黃嘉，李潔。塑料工業(yè)，1992，（4）：11
[4]US5,576,394
[5]CN1,245,182
論文來(lái)源:2004年全國(guó)高分子材料科學(xué)與工程研討會(huì)論文集
