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高韌性PC/ABS配方設(shè)計(jì)原則之一 PC分子量
PC/ABS是當(dāng)今性能最優(yōu)異、應(yīng)用最廣泛的塑料合金之一，如何制作高韌性PC/ABS是一個(gè)受到廣泛關(guān)注的問(wèn)題。接下來(lái)我們將討論高韌性PC/ABS配方設(shè)計(jì)的一些原則，主要考量因素有PC分子量，ABS及其橡膠含量，PC/ABS共混比例，反應(yīng)型相容劑等。首先我們討論PC分子量對(duì)其自身及PC/ABS韌性的影響。
選取四種不同分子量的PC： PC3.6（Mw=3.6萬(wàn)) PC3.2（Mw=3.2萬(wàn)） PC2.4（Mw=2.4萬(wàn)）PC2.0（Mw=2.0萬(wàn)）進(jìn)行研究。我們都知道PC對(duì)厚度和缺口是較為敏感的，那么敏感的程度到底怎樣呢？
由圖1，PC樣條的厚度由3.18mm增加到6.35mm時(shí)，各分子量PC的缺口沖擊強(qiáng)度數(shù)值下降為原來(lái)的20%-25%左右。將樣條缺口由標(biāo)準(zhǔn)缺口改為尖銳缺口（用薄刀峰在標(biāo)準(zhǔn)缺口底部切入）時(shí)，沖擊強(qiáng)度數(shù)值呈現(xiàn)大幅下降，3.18mm樣條各PC下降到不足原來(lái)10%;而6.35mm樣條尖銳缺口的沖擊數(shù)值下降到原來(lái)標(biāo)準(zhǔn)缺口的1/5左右，均表現(xiàn)出脆性?？梢?jiàn)，PC對(duì)厚度、尤其是缺口有較強(qiáng)的敏感性，PC分子量較高時(shí)這種敏感性稍有減弱。
對(duì)于有低溫韌性要求的材料來(lái)說(shuō)，脆韌轉(zhuǎn)變溫度是一個(gè)重要參數(shù)，PC分子量對(duì)其脆韌轉(zhuǎn)變溫度有重要影響。由圖2，在PC 分子量較高時(shí)，其脆韌轉(zhuǎn)變溫度隨分子量下降而升高并不明顯，如PC分子量由 3.6萬(wàn)下降到3.2萬(wàn)時(shí)，其轉(zhuǎn)變溫度由 -42℃只提升了2℃到-40℃；
而PC分子量下降到中等分子量以下（≤2.4萬(wàn)）時(shí)，其脆韌轉(zhuǎn)變溫度快速上升， 由PC2.4的-30℃上升20℃到PC2.0 的-10℃。可見(jiàn)，要想制備低溫韌性較好的PC，保持PC較高的分子量是很有必要的。
那么，不同分子量的PC對(duì)PC/ABS合金的沖擊強(qiáng)度和低溫韌性有什么樣的影響呢？將各分子量PC與膠含量為16%的 ABS以70/30的比例共混制得合金，其 3.18mm缺口沖擊性能如下圖。
由圖可見(jiàn)，PC分子量越高，其對(duì)應(yīng)PC/ABS的缺口沖擊強(qiáng)度越高，發(fā)生脆韌轉(zhuǎn)變的溫度越低。PC分子量較低的時(shí)候，其對(duì)應(yīng)PC/ABS沖擊強(qiáng)度隨溫度降低而下降的速度很快。
如常溫（25℃）時(shí)，PC3.6、PC3.2 和PC2.4對(duì)應(yīng)的PC/ABS的缺口沖擊強(qiáng)度分別為 800J/m、750J/m和600J/m,而在 -10℃時(shí)，其對(duì)應(yīng)值分別為 750J/m、 600J/m和200J/m，PC2.4/ABS沖擊下降明顯。
因此，要制作高沖擊強(qiáng)度的PC/ABS，特別是對(duì)低溫沖擊有要求時(shí)，一方面是盡量選擇分子量較高的PC原料，另一方面是盡量減少PC/ABS加工過(guò)程中的降解，防止PC分子量下降。
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