国标-阻燃PC_ABS合金的研制

国标-阻燃PC_ABS合金的研制 阻燃 PC/ABS 合金的研制 张志军，肖鹏 (株洲时代新材料科技股份有限公司，株洲，421007) 聚碳酸酯(PC)是一种应用日益广泛的 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 塑料，它具有综合稳定的力学性能、热性 能及电性能。但 PC 的价格较贵，流动性差，加工温度高，耐应力开裂性差，在很大程度 上限制了 PC 的应用。相对于 PC 而言，ABS 价格低廉，性能优良，具有光泽性，易于成 [1-4]型加工，但耐热性较差。将PC 和 ABS 共混，可得到综合性能好，性价比高的合金。 31/231/2 PC 的溶解度参数为39.7 1(J/cm)，ABS 的溶解度参数为40.128~40. 8(J/cm)，(两者的相容性取决于 ABS 中的橡胶含量，橡胶含量较低时，两者相容性较好，而橡胶含 量较高时，两者增容性较差)，考虑到本实验体系要求有更好的冲击强度，选择 ABS 时考 虑橡胶含量较高的型号，由此使得两者溶解度参数有较大差异，造成了 PC 与 ABS 相容性 [4-5]较差。为了提高两者的相容容性，最有效的方法是在体系中加入增容剂。本实验研究中 我们选择了三种增容体系作对比实验 (相容剂1 :聚乙烯接枝马来酸酐;相容剂2 :苯乙烯 -马来酸酐共聚物;相容剂 3:乙烯-丙烯酸酯共聚物) ，通过对三种加有增容体系的 PC/ABS 合金的性能检测，确定了效果最好的一种增容剂作为本试验研究用。在上述合金中加入一 定量的阻燃剂，得到阻燃PC/ABS 合金。 将经过预干燥的原料(PC 为 120?，热风干燥 8 小时，ABS 和三种增容剂 80?，热 风干燥 8 小时)、阻燃剂和其它助剂按一定比例混合后，通过双螺杆挤出机熔融混合挤出造 粒，粒料烘干后，采用注塑成型机制成 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 测试样条。 PC/ABS 合金中，当 PC 与 ABS 配比为 70/30 时，其合金的综合强度、流动性、价格等 [6]都达到了一个较好的平衡点，所以笔者此次研制也以此作为参照比例。为了获得较好力学 性能和冲击韧性的复合材料，在复合材料界面微区引入适当的界面增容剂是必要的。PC 之所以具有较高的冲击韧性与其剪切屈服的形变机理有关，当其与适量的 ABS 共混时，形变 [7]将由剪切屈服转变为银纹(或裂纹)屈服。 按 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1 配方制备了各种增容剂增容的 PC/ABS 合金，合金性能见表2 。 Table 1 Four kinds of alloy composition with different compatibilizer 配比 配方编号 材料类型 0# 1# 2# 3# PC 70 70 70 70 ABS 30 30 30 30 增容剂1 6 增容剂2 6 增容剂3 6 Table 2 Mechanical properties of alloy with different compatibilizer 2 简支梁缺口冲击强度(KJ/m)拉伸强度(MPa)断裂伸长率% 0# 48 58 80 1# 54 56 115 2# 57 52 75 3# 62 55 135 1 由表2 可见，1#、2#、3#配方中加入增容剂后，缺口冲击强度较0# 配方有明显提高， 但三种增容剂的增韧效果也不尽相同，增容剂 2、3 较增容剂 1 效果好，增容剂 3 的效果最 好。增容剂 1 为 HDPE 接枝 MAH，由于 HDPE 分子链为非极性，根据“相似增容”原理， 与极性的PC 分子链完全不增容，与AB S 分子链的PB 嵌段增容，尽管在HDPE 分子链上接 枝 MAH，增加了与 PC 的增容性，但由于 MAH 的接枝数量少，因此增容剂 1 与 PC 的界面 增容性较差。增容剂2 为苯乙烯-马来酸酐的共聚物，与PC 和AB S 都具有良好的界面增容 性，同样增容剂 3(乙烯-丙烯酸酯共聚物)与 PC 和 ABS 具有良好的界面增容性，但由于 增容剂 3 分子链为柔性链段，与增容剂 2 相比，更利于吸收能量，因此 3#配方比 2#配方具 有更高的冲击强度。 使用聚合物共混体系中组分玻璃化转变温度的变化表征共混体系相容性的依据，是这种 组分玻璃化转变温度的漂移与组分间形成分子尺度混合的程度有直接关系。当组成共混体系 的两聚合物之间形成具有一定程度的分子尺度混合时，两相之间会有一定程度的扩散，这时 表现为两个玻璃化转变温度的相互靠近，且靠近的程度取决于分子尺度混合的程度，即相容 性的大小。为进一步验证增容剂的增容机理，对按表 1 制备的四种PC/ABS 合金进行了DM TA 测试，四种合金的玻璃化转变温度(Tg)如下表: Table 3 Effect of the compatibilizer on Tg 合金编号TgTg() () SANPC 0# 130.12 172.33 1# 132.17 171.91 2# 133.25 171.63 3# 134.53 168.24 从4 种合金的T g 数据分析看，3 种加有增容剂的合金中 Tg向高温方向靠拢，而 Tg ()SAN 向低温方向靠拢，表明三种加有增容剂的合金中两组分P C 与 ABS 的相容性较没加增容 剂()PC 的好;而加入增容剂3 的合金中T g和 Tg靠得最近，表明增容剂3 的增容效果最好。()() SANPC 综合以上分析本实验选用第 3 种增容剂。 以增容剂3 含量为变量按表4 做试验，其冲击、拉伸性能对比如图1 。 Table 4 Four kinds of alloy composition with different amount of compatibilizer 配比 配 比 材料类型 0# 1# 2# 3# 4# PC 70 70 70 70 70 ABS 30 30 30 30 30 增容剂 32 4 6 8 2 ) 268 68 66 66 64 64 62 62 60 60 58 58 56 56 54 54 52 52 50 50 tensile strength/MPa 48 48 Charpy notched impact strength(KJ/m46 46 0 2 4 6 8 amount of compatibilizer Figure 1. Effect of amount of compatibilizer on impact strength and tensile strength of PC/ABS alloy 从图 1 可以看出，随着增容剂含量加大，合金的冲击强度提高，添加到 6 份时基本接近最 高点，添加到 8 份时已经没有较高的增长，综合性价比，选择添加6 份为宜。 以阻燃剂的添 加量为变量按表5 做一组试验(考虑到加入粉末阻燃体系可能会使材料韧 性有所下降，故对增容剂做了 6 份和 8 份两个变量)，检测复合材料阻燃及冲击性能。不同 阻燃剂含量配方合金冲击韧性与阻燃性能如表6 : Table 5 Four kinds of alloy composition with different amount of flame-retardance 配比 配 比 材料类型 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# PC/ABS 70/30 70/30 70/30 70/30 70/30 70/30 70/30 70/30 增容剂 36 6 6 6 8 8 8 8 复合阻燃剂8 12 15 18 8 12 15 18 其他助剂0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 从表6 可看出，随着阻燃剂含量增加，阻燃效果更好，但增加到15 份后已达到 FV-0级; 而从冲击强度反应的数据看，随着阻燃剂含量增加，冲击强度稍有下降。综合性价比分析， 我们选择 7#配方数据，增容剂 8 份，阻燃体系15 份。 Table 6. impact and flame retardance properties of PC/ABS alloy with different amount of flame retardant 2 配方编号简支梁缺口冲击强度(kJ/m)阻燃性能(每种5 个试样) 1# 61 V-1 级，有焰燃烧总时间为105s 2# 58 V-1 级，有焰燃烧总时间为72s 3# 54 V-0 级，有焰燃烧总时间为35s 4# 52 V-0 级，有焰燃烧总时间为32s 5# 65 V-1 级，有焰燃烧总时间为102s 6# 62 V-1 级，有焰燃烧总时间为73s 7# 61 V-0 级，有焰燃烧总时间为29s 8# 61 V-0 级，有焰燃烧总时间为28s 3 结论: 三种增容剂都对 PC/ABS 合金共混有增容增韧作用，其中又以杜邦公司的乙烯/ 1， 丙烯酸酯共聚物类增容剂效果最好。 2， PC:ABS 为70 :30，增容剂为 8 份，阻燃体系为 15 份时，PC/ABS 合金性价比最 优，阻燃性达到V -0级。 参考文献: 1、方晨鹏、陈日新、杨辉，高强耐热阻燃 PC/ABS 塑料合金研究，材料科学与工程学报，2004，22 (6):875 2、欧阳小东、吴汾，新型增容剂在 PC/ABS 中的应用，工程塑料应用，2003，31(1):9 3、田立斌、刘敏江，PC/ABS 合金研究进展，中国塑料，2002，16(2):8 4、孙清、张玲、安多、籍小东等，PC/ABS 合金及其阻燃性，塑料工业，2000，28(6):45 5、司丽、赖逸云，PC/ABS 共混改性的研究，工程塑料应用，2003，31(11):8 6、原永威、李学训、吴靖嘉，PC/ABS 合金研究的进展，兰化科技，1994，(3):46 7、王德禧，阻燃、消烟型 PC/ABS 合金的研制，塑料，2003，1(32):62 4 摘要 阻燃 PC/ABS 合金的研制 张志军，肖鹏 (株洲时代新材料科技股份有限公司，株洲，421007) 关键词:PC，ABS，合金，增容，阻燃 关于 PC/ABS 合金的研究报道见诸文献的已经很多。PC/ABS 阻燃制品在汽车、电子 电气、消防开关和办公设备等领域已普遍应用。本次研究在 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 先期工作者研究经验的基 础上，筛选了三种增容体系即聚乙烯接枝马来酸酐、苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-丙烯 酸酯共聚物，通过对加有不同增容体系合金性能的测试对比，挑选了一种效果最佳的增容 剂—乙烯-丙烯酸酯共聚物作为本次研制用的增容剂，并通过试验对比确定了其最佳添加 量。在阻燃体系方面仍是选用的价格较为便宜并且效果比较好的十溴联苯醚和三氧化二锑。 以阻燃体系含量作为变量做实验，通过对阻燃效果及力学性能的对比分析，确定了达到最 佳效果所需阻燃剂添加量。总结所有实验最后得出结论:当PC :ABS:增容体系:阻燃体 系为70 :30:8:15 时，所研制合金材料综合力学性能最好，阻燃性达到V -0 级。 5