PC/PET合金研究

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聚碳酸酯(PC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是应用非常广泛的两种工程塑料。PC/PET合金能够改善PC加工流动性差、耐应力开裂性差和耐溶剂性差的问题,提高PET冲击强度和耐老化性,同时降低PC成本,主要应用于汽车配件。虽然PC和PET具有一定相容性,但由于PET韧性非常差,影响了合金的冲击性能。因此,选取最佳的基体配比,添加合适的增容剂、增韧剂,提高PC/PET合金性能成为亟待解决的问题。本文分别研究了不同基体配比、不同增容剂和不同增韧剂对PC/PET共混合金性能的影响。采用电子万能试验机、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、熔体流动速率仪、毛细管流变仪、微机控制热变形维卡软化试验机、塑料压痕硬度计、偏光显微镜(POM)、傅里叶变换红外光谱仪等对共混合金的力学性能、热性能、流变特性、结晶性能等进行了探讨和研究。具体研究内容如下:(1)比较PC/PET合金的不同基体配比对合金材料性能的影响。研究表明,PC和PET在短时间熔融加工过程中没有发生酯交换反应,反应合金为机械混合物;PC的加入阻碍PET的结晶,使得PET结晶温度降低,结晶速度变慢,球晶颗粒变小;PC/PET为部分相容体系,当PC/PET配比为60/40时,合金体系两组分Tg最靠近,合金体系相容性最好,同时在此配比下的合金体既具有良好的加工流动性又能保持较高的刚性与韧性,热变形温度、硬度等综合性能比较好。(2)选用PC/PET配比为60/40的合金体系,考察了苯乙烯-马来酸酐无规共聚物(SMA)、聚苯乙烯-乙烯/丁二烯共聚物-聚苯乙烯接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH)和聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)三种增容剂的增容效果。结果表明,添加5份的PE-g-MAH增容剂,合金体系具有优良的综合力学性能、加工流动性及良好的硬度和热变形温度,另外在扫描电镜观察下此体系分散相细小均匀分布,且两相黏合紧密相界面模糊,说明增容剂PE-g-MAH对合金体系起到了良好的增容作用。(3)选用聚苯乙烯(PS)和丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)两种有机刚性粒子,对PC/PET(60/40)合金进行增韧改性。研究表明,PS作为增韧剂时,合金体系的缺口冲击强度突出又具有良好的刚性,且PS增韧体系的熔体流动性、热变形温度、硬度较AS增韧体系表现优异。(4)比较了有机刚性粒子直接增韧PC/PET合金和PE-g-MAH增容后的PC/PET(60/40)合金再增韧效果。结果表明,PE-g-MAH增容后再进行PS增韧的PC/PET合金比PS直接增韧体系综合性能表现优异且冲击韧性突出,因此宜先对PC/PET(60/40)基体进行增容后再进行刚性粒子增韧。
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