研究了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）與相容劑甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯三元共聚物（MBS）對聚碳酸酯（PC）/ABS復(fù)合材料的拉伸強度及其熔接痕敏感度與沖擊厚度敏感度的影響。結(jié)果表明,隨ABS含量的增加,相容相苯乙烯-丙烯腈（SAN）與橡膠相丁二烯（PB）共同作用,使得體系的拉伸強度逐漸降低,拉伸強度因子呈現(xiàn)先微弱增加、后減小、再增加的趨勢,并在ABS含量為10%時獲得最大值;沖擊厚度因子在PC或ABS出現(xiàn)嚴(yán)重聚集態(tài)時表現(xiàn)出最強烈的厚度敏感性。同時,MBS能顯著增加PC與ABS兩相的相容性,降低拉伸強度對熔接痕的敏感程度。 

【文章來源】：功能材料. 2020,51(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

ABS含量對PC/ABS合金拉伸強度因子的影響規(guī)律曲線

圖5給出不同MBS添加量下PC/ABS復(fù)合材料沖擊斷口掃描電鏡圖片。由圖可以清晰地看到,隨著MBS添加比率的增加,ABS相的聚集尺寸逐漸減小,在PC母相中的分散呈現(xiàn)越來越均勻的狀態(tài)。與未添加MBS體系的類“海-島”結(jié)構(gòu)相比,隨著MBS的加入,ABS相聚集的“小島”分散性逐漸改善。而當(dāng)MBS的添加比率達(dá)到15%時,復(fù)合材料體系的斷口形貌更趨近于一種“海綿”結(jié)構(gòu),ABS作為“液體”被均勻地“吸附”于PC相的“海綿”當(dāng)中,PC與ABS兩組分逐漸形成了較為均一的相疇體系。上述一系列的電鏡圖片均表明,MBS的加入可以使PC與ABS兩組分間的相容性得到明顯提高,使得多點進(jìn)料過程中兩股料流相遇時,PC與ABS相更好地融合在一起,拉伸強度得到改善。3 結(jié) 論

圖2給出了不同厚度的PC/ABS復(fù)合材料樣品的沖擊強度曲線及相應(yīng)的厚度因子變化情況。從圖中可以看到,無論是6.4 mm厚的樣品,還是3.2 mm厚的樣品,沖擊強度曲線均呈現(xiàn)兩個峰值,分別出現(xiàn)在ABS含量為20%和50%左右。而厚度影響因子呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢,在PC/ABS為30/70時達(dá)到最小值,即此時復(fù)合材料的沖擊強度對厚度最敏感。圖2中復(fù)合材料沖擊強度及其厚度因子的變化規(guī)律可以通過圖3的掃描電鏡測試圖片給予更直觀的解釋。PC與ABS中的SAN相間存在著較好的相容性,而與PB相間呈現(xiàn)較大的溶解度差,使得PC與ABS共混后形成的體系既不可能是獨立的兩相,也不會完全融合為一個均一相。從圖3(a-c)的形貌變化可知,當(dāng)ABS的添加量<50%時,ABS相匯聚為大量的孤島分散于PC相基體中,整體呈現(xiàn)傳統(tǒng)的“海-島”結(jié)構(gòu)。當(dāng)ABS含量<20%時,ABS相聚集的“島嶼”細(xì)小而均勻,并在含量為20%時達(dá)到最佳的狀態(tài),如圖3(b)所示。在此過程中,體系中橡膠相的比例增加,PC的缺口敏感性得以改善,復(fù)合材料的沖擊強度逐漸增加,并在ABS為20%時獲得最大值。而當(dāng)ABS的添加比例繼續(xù)增加,導(dǎo)致ABS相進(jìn)一步聚集,如圖3(c)所示。此時體系中ABS相的分散均勻性下降,整體的相界面面積逐漸減小,界面應(yīng)力增加。同時,PC與ABS兩相間的彈性收縮因子存在一定的差異,體系的分散均勻性越差,將導(dǎo)致受力過程中在更小的能量作用下兩相界面產(chǎn)生分離。上述因素的綜合作用造成體系的沖擊性能曲線在ABS含量為20%時出現(xiàn)第一個峰值。而當(dāng)ABS的含量在50%左右時,ABS與PC相均能達(dá)到各自連續(xù)的均勻分布狀態(tài),脫離了“海-島”結(jié)構(gòu),復(fù)合材料的沖擊強度出現(xiàn)第二個峰值,如圖3(d)所示。繼續(xù)增加ABS含量后,兩組分的均勻分布狀態(tài)被破壞,沖擊強度下降。另外,從沖擊強度厚度因子的變化規(guī)律曲線可以清晰地看到,樣條的厚度越大,上述成分聚集造成的不均勻性的累積效果越明顯,導(dǎo)致厚樣條的沖擊性能明顯低于薄樣條的沖擊性能,并在其中一相嚴(yán)重的聚集態(tài)下獲得最小值。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3610310