高韌性PC/ABS配方設(shè)計原則之四 相態(tài)

　　對于PC/ABS來說，相態(tài)是一個非常重要而又常常被忽視的問題。我們經(jīng)常遇到一種情況，就是用樣條測試時，沖擊強度明明很高，但在注塑制件后，在卡扣、拐角或熔接線等位置卻容易發(fā)生斷裂。這除了因各種原因造成的降解外，還有一個重要的原因便是相態(tài)不佳。

　　一般來說，相態(tài)包括相疇的尺寸、形狀和分散等方面。在本系列第二篇關(guān)于膠含量那一章提到，使用膠含量為10%的PC/ABS(70/30)的6.35mm彎曲樣條的近澆口端和遠澆口端分別測試沖擊強度，其結(jié)果有很大差異。

　　通過TEM照片，可以看出兩部分的相態(tài)有明顯區(qū)別。其中，SAN相(白色區(qū)域)包裹著橡膠相(黑色區(qū)域)，分散于PC相(灰色區(qū)域)中。遠澆口端(右圖)與近澆口端(左圖)相比，相疇尺寸大，形狀被拉伸呈不規(guī)則的長條形，橡膠分散不均勻。這就導(dǎo)致其在受到外力作用時吸收能量少，表現(xiàn)為沖擊強度下降。

　　這就可以解釋前面提及的沖擊樣條沖擊強度高而注塑制件韌性差的現(xiàn)象了。沖擊樣條結(jié)構(gòu)簡單，故其相態(tài)無較大缺陷;而一般制件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，在出現(xiàn)流道較長、制件較厚、拐角、料流匯合等情況時，其相態(tài)就會出現(xiàn)缺陷，導(dǎo)致容易斷裂。那么如何解決這一問題呢?

　　添加反應(yīng)型相容劑是一個較好的選擇。接上例，在PC/ABS中加入1份SAN-胺類相容劑(如圖3)，不管近澆口還是遠澆口端相態(tài)都出現(xiàn)較大改善。

　　這是因為，SAN-胺相容劑一方面與ABS相容性好，另一方面其官能團可與PC反應(yīng)，通過原位反應(yīng)形成共聚物SAN-g-PC，降低了兩相的界面張力，阻止了橡膠相團聚的傾向，增加兩相界面間的粘結(jié)力，并使SAN相的尺寸減小，因而相態(tài)更為穩(wěn)定。

　　目前，市場上已有類似相容劑在售，如佳易容?SAG系列(SAN-GMA)，其結(jié)構(gòu)與上述相容劑類似，只是將胺基官能團替換為更適合于PC的環(huán)氧官能團GMA，反應(yīng)后同樣生成SAN-g-PC共聚物(如圖5)。

　　總之，相態(tài)穩(wěn)定對于保持或者提升PC/ABS的韌性至關(guān)重要，特別在一些較長、較厚、較復(fù)雜的制件中，較易出現(xiàn)因相態(tài)失穩(wěn)導(dǎo)致的韌性下降。而對于改善相態(tài)，除了選擇合適的PC和ABS基材，添加反應(yīng)型相容劑也是重要的手段。