PC的共混改性研究进展.doc

学号： 1004240235 PC的共混改性研究进展 学 院： 材料学院 专业班级: 高分子10-02班 姓 名： 曹 妮 成 绩 : PC的共混改性研究进展摘 要 聚碳酸酯(PC)品种较多,作为工程材料最有价值的是双酚A型聚碳酸酯,其主要缺点是易开裂,熔体粘度高,成型加工较困难,为此进行了各种改性方法。聚碳酸酯共混改性体系由于其优良物理机械性能成为目前研究和应用较广的一种聚合物共混体系。本文主要介绍了聚碳酸酯的共混改性及发展前景。关键词 PC 共混改性 应用 1前言 聚碳酸酯( PC) 是五大通用工程塑料中唯一具有良好透明性的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击、耐蠕变性能，较高的拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率和刚性，并具有较高的耐热性和耐寒性、很高的电绝缘性、阻燃性以及抗紫外线和耐老化性能。此外，聚碳酸酯密度低、容易加工成型。聚碳酸酯可与其他树脂共混形成共混物或合金，进而改善其抗溶剂性和耐磨性较差的缺点，使之性能更加完善，能够适应多种特性应用领域对成本和性能的要求，广泛应用于汽车部件、电子电气、数据载体、建筑材料、机械零件、纺织、办公自动化设备、包装业、运动器械、医疗保健、航空航天、电子计算机、光盘和家庭用品等领域。2 PC的共混改性及应用尽管聚碳酸酯具有许多优异的性能然而由于聚碳酸酯分子链的高刚性和大的空间位阻使其有较高的熔体粘度，因此加工困难易开裂耐溶剂性和耐磨损性较差为此聚碳酸酯的各种改性方法成为拓宽其应用的重要手段之一。目前，其改性方法主要有共混改性、光学性能改进、耐热性能和阻燃性能的改进等。本文主要介绍共混改性及其应用发展。2.1 PC与ABS共混PC与ABS共混物可以综合PC和ABS的优良性能提高ABS的耐热性、抗冲击和拉伸强度降低PC成本和熔体粘度，改善加工性能，减少制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性。目前PCABS合金发展迅速，全球产量约为800 kt。世界各大公司纷纷开发推出PCABS合金新品种。如阻燃、玻纤增强、电镀、耐紫外线等品种，尤其是在汽车工业中得到广泛应用另外还广泛应用于计算机、复印机和电子电气部件等。GE推出的两种无卤阻燃PCABS合金，达到或超过了全球电子和计算机制造商要求的环境生态标志标准，用于制作手机充电器、电池、打印机、复印机的外壳和元件。我国近年来也开始一定研究和生产，如上海杰事杰公司的PCABS合金材料已应用于汽车装饰件、灯壳和耐热电器壳体。中科院长春应用化学所开发的高耐热、高耐热高抗冲、高耐热阻燃三个品级的PCABS合金材料已被国内数家汽车制造公司使用，用做前装饰板、仪表板及物品箱盖专用料等。兰州大学研究在PCABS共混体系中加入高压聚乙烯进行增容改性得到的混合物流动性好且低温韧性与模量几乎不受影响。适用于制作薄壁板材：国内研究人员为了降低PC，ABS两相之间的界面能，在聚碳酸酯和ABS中加入抗冲击剂MBS合金的空冲击度可以达到极高值，PCABSMBS外观呈象牙白、质地均匀、手感极佳。2.2 PC与PS共混PCPS合金为部分相容、非晶非晶体系。在聚碳酸酯中加入PS可以降低聚碳酸酯粘流活化能从而改善聚碳酸酯的加工流动性。加入少量的PS可使熔体粘度大幅度下降PS在聚碳酸酯中还可以起到刚性有机填料的作用聚碳酸酯与PS均为透明材料二者折射率非常接近因此PCPS合金透明，具有良好的光学特性。PCPS合金组成对合金力学性能、热性能和加工性能影响较大。随着PS含量的增加PCPS体系的流动性增加，硬度、拉伸强度和冲击强度提高，而热变形温度下降。当PS含量某一值时冲击强度和拉伸强度出现极大值。因此选择合适的聚碳酸酯和PS配比，可以制得高性能的PCPS合金。另外增容剂对PCPS共混体系的性能有较大影响。通常选用苯乙烯通过在聚碳酸酯末端引发双键接枝苯乙烯得到的接枝聚合物对PCPS共混体系有增容作用，可以大大提高聚碳酸酯与PS相容性这种材料适合制作光盘等。2.3 PC与PBT共混 PBT具有优异的力学性能耐化学腐蚀及易成型等特点将PBT与聚碳酸酯共混制得的合金材料可以提高聚碳酸酯流动性改善了加工性能和耐化学药品性。由于PBT是结晶聚合物，与聚碳酸酯共混时易发生相分离，界面粘结不好，因而其冲击韧性不理想，通常加入一定量弹性体以提高共混物的冲击强度。如热塑弹性体乙烯一甲基丙烯酸酯共聚物的锌盐，对PCPBT共混体系起到增容增韧作用。另外加入一些结晶成核剂可以提高共混体系结晶度：在PCPBT共混体系中加人少量低压聚乙烯，可以提高共混物的流动性对共混体系起增韧作用，并可改善合金的外观：在PCPBT中加入乙烯乙酸乙烯酯共聚物可以进一步增强相容性并提高耐冲击强度：聚碳酸酯与PBT之间发生酯化反应，可以提高其相容性。目前国外PCPBT合金产品主要用于汽车保险杠、包装薄膜材料、汽车底座和座位等。2.4 PC与PET共混 PET具有较好的力学性能和耐化学药品性PCPET既有聚碳酸酯的刚性和耐热性又有PET的耐溶剂性而且PET的加入还能改善聚碳酸酯的加工流动性。国内研究人员发现当PCPET比例为13的时候，两相之间形成了界面层，此时PCPET相容性最好。另外聚碳酸酯与PET发生酯交换反应是提高相容性最好的办法之一。其中催化剂种类选择对反应影响非常大，通过研究发现镧系催化剂与传统的催化剂(如钛类)相比有较高的催化活性，而且没有副反应，同时发现酯交换反应主要发生于两相界面处。在PCPBT共混体系中，加入弹性体如聚丙烯酸丁酯可以提高合金的韧性和抗冲击强度。目前关于聚碳酸酯合金的研究与开发日新月异还有多种聚碳酸酯合金不断被开发并推向市场，尤其是聚酯共混改性聚碳酸酯，如PETPCL(由乙二醇、低相对分子质量聚己内酯和对苯二甲酸共聚而成的多嵌段共聚酯)与聚碳酸酯共混改性：由1，4一环已烷二甲醇、乙二醇和对苯二甲酸制的聚酯与聚碳酸酯共混改性，可以明显提高聚碳酸酯弯曲弹性模量、拉伸强度等：聚己内酯以玻璃纤维作为增强材料，用酯交换催化剂促进聚己内酯与聚碳酸酯进行共混改性，可以得到加工性能好、高刚性的透明材料；聚(1，4一环己烷二甲酸一1，4一环己烷二甲醇)酯改性聚碳酸酯，可以明显改善聚碳酸酯的透明性和耐黄变性能等。3 结束语 目前全球PC应用已向高功能化、专用化方向发展，鉴于我国PC生产能力和市场需求均呈现快速发展局面，尤其是国内多套规模化装置的建设，加上汽车工业迅猛发展拉动，未来几年我国PC工业进入一个新的发展阶段，其中最为关键的是加快PC的应用研究。参考文献1 聂颖, 聚碳酸酯生产及其产品改性技术进展, 中国化工信息, 2005, (19): A14.2 闫华,刘吉平