POE和PTW協同增韌PBT/PC合金
時間:2005-10-14
白繪宇 張勇 張隱西
(上海交通大學化學化工學院高分子材料研究室，上海 200240)
聚碳酸酯（PC）和聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）均屬通用工程塑料。PC性能優異，尤其是沖擊性能高，耐蠕變性好，玻璃化溫度高（≈150℃）可在120-130℃的范圍內連續使用，有良好的電絕緣性和尺寸穩定性。但是，PC的熔體粘度大，流動性差，耐溶劑性差，耐磨性差。PBT是一種結晶速度較快的熱塑性工程塑料，具有優異的耐溶劑性，熔體流動性好。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進行共混改性，可克服PBT耐熱性差，缺口沖擊強度低的缺點，同時彌補PC耐化學藥品性，成型加工性和耐磨性的不足[1-3]。然而，如果將PBT和PC進行簡單的熔融共混制得的PBT/PC合金存在室溫和低溫沖擊強度低的問題，[4]這樣大大限制了PBT/PC合金的應用范圍。為此，本實驗采用乙烯－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，通過單獨使用POE或PTW和并用POE和PTW對PBT/PC共混體系進行增韌的研究，找到最佳的增韌劑種類及配比。
實驗部分： 先將聚碳酸酯（PC，牌號：PC110，旭美化成股份有限公司），聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT，牌號：L2100-G，儀化集團公司工程塑料廠）用真空烘箱在120℃下干燥4小時后，與乙烯－丙烯酸丁酯－甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物（PTW，牌號：ElvaloyPTW，DuPont），乙烯－辛烯共聚物（POE，牌號：Engage8180，DuPont-Dow）一起加入到雙螺桿擠出機中進行混煉，共混溫度為230-250℃，螺桿轉速為250-350rpm,將擠出的粒料用普通烘箱在100℃下干燥4小時后在注塑機上制得標準樣條,注塑溫度為：230-259℃。試樣分別按照ISO R527，ISO 178，ISO 180標準測試拉伸、彎曲、沖擊等性能指標。
實驗結果：
由圖1，圖2和圖3可見，加入PTW和POE后，聚碳酸酯／聚對苯二甲酸丁二醇酯體系的斷裂伸長率，缺口沖擊強度有明顯的提高,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共混物發生脆－韌轉變要早于PBT/PC/PTW和 PBT/PC/ POE共混物，說明并用PTW和POE對PBT/PC共混體系的增韌效果好。這是由于PTW由于含有環氧官能團和低的玻璃化轉變溫度，－50℃，是聚酯的優良的增韌劑。POE是一種很好的熱塑性彈性體，并且可以改變聚對苯二甲酸丁二醇酯的結晶形態和共混物的相結構[5]，將PTW和POE并用后，不僅可以通過PTW增加PBT、PC兩者的相容性，而且可以通過POE改變共混物的形態結構，從而使聚碳酸酯／聚對苯二甲酸丁二醇酯合金具有更優異的性能。比較圖4中a,b,c可見，加入PTW 后，細化了體系中的POE橡膠粒子，這樣可以提高增韌效果。
參考文獻
[1]劉壽華。合成樹脂及塑料，1992，（9）：66
[2]何世英。合成樹脂及塑料，1993，（10）：48
[3]黃嘉，李潔。塑料工業，1992，（4）：11
[4]US5,576,394
[5]CN1,245,182
論文來源:2004年全國高分子材料科學與工程研討會論文集
