PC的共混改性研究進(jìn)展.doc

學(xué)號(hào)： 1004240235 PC的共混改性研究進(jìn)展 學(xué) 院： 材料學(xué)院 專業(yè)班級(jí): 高分子10-02班 姓 名： 曹 妮 成 績(jī) : PC的共混改性研究進(jìn)展摘 要 聚碳酸酯(PC)品種較多,作為工程材料最有價(jià)值的是雙酚A型聚碳酸酯,其主要缺點(diǎn)是易開(kāi)裂,熔體粘度高,成型加工較困難,為此進(jìn)行了各種改性方法。聚碳酸酯共混改性體系由于其優(yōu)良物理機(jī)械性能成為目前研究和應(yīng)用較廣的一種聚合物共混體系。本文主要介紹了聚碳酸酯的共混改性及發(fā)展前景。關(guān)鍵詞 PC 共混改性 應(yīng)用 1前言 聚碳酸酯( PC) 是五大通用工程塑料中唯一具有良好透明性的熱塑性工程塑料，具有突出的抗沖擊、耐蠕變性能，較高的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和剛性，并具有較高的耐熱性和耐寒性、很高的電絕緣性、阻燃性以及抗紫外線和耐老化性能。此外，聚碳酸酯密度低、容易加工成型。聚碳酸酯可與其他樹(shù)脂共混形成共混物或合金，進(jìn)而改善其抗溶劑性和耐磨性較差的缺點(diǎn)，使之性能更加完善，能夠適應(yīng)多種特性應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Τ杀竞托阅艿囊?，廣泛應(yīng)用于汽車部件、電子電氣、數(shù)據(jù)載體、建筑材料、機(jī)械零件、紡織、辦公自動(dòng)化設(shè)備、包裝業(yè)、運(yùn)動(dòng)器械、醫(yī)療保健、航空航天、電子計(jì)算機(jī)、光盤和家庭用品等領(lǐng)域。2 PC的共混改性及應(yīng)用盡管聚碳酸酯具有許多優(yōu)異的性能然而由于聚碳酸酯分子鏈的高剛性和大的空間位阻使其有較高的熔體粘度，因此加工困難易開(kāi)裂耐溶劑性和耐磨損性較差為此聚碳酸酯的各種改性方法成為拓寬其應(yīng)用的重要手段之一。目前，其改性方法主要有共混改性、光學(xué)性能改進(jìn)、耐熱性能和阻燃性能的改進(jìn)等。本文主要介紹共混改性及其應(yīng)用發(fā)展。2.1 PC與ABS共混PC與ABS共混物可以綜合PC和ABS的優(yōu)良性能提高ABS的耐熱性、抗沖擊和拉伸強(qiáng)度降低PC成本和熔體粘度，改善加工性能，減少制品內(nèi)應(yīng)力和沖擊強(qiáng)度對(duì)制品厚度的敏感性。目前PCABS合金發(fā)展迅速，全球產(chǎn)量約為800 kt。世界各大公司紛紛開(kāi)發(fā)推出PCABS合金新品種。如阻燃、玻纖增強(qiáng)、電鍍、耐紫外線等品種，尤其是在汽車工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用另外還廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)和電子電氣部件等。GE推出的兩種無(wú)鹵阻燃PCABS合金，達(dá)到或超過(guò)了全球電子和計(jì)算機(jī)制造商要求的環(huán)境生態(tài)標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)，用于制作手機(jī)充電器、電池、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)的外殼和元件。我國(guó)近年來(lái)也開(kāi)始一定研究和生產(chǎn)，如上海杰事杰公司的PCABS合金材料已應(yīng)用于汽車裝飾件、燈殼和耐熱電器殼體。中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)所開(kāi)發(fā)的高耐熱、高耐熱高抗沖、高耐熱阻燃三個(gè)品級(jí)的PCABS合金材料已被國(guó)內(nèi)數(shù)家汽車制造公司使用，用做前裝飾板、儀表板及物品箱蓋專用料等。蘭州大學(xué)研究在PCABS共混體系中加入高壓聚乙烯進(jìn)行增容改性得到的混合物流動(dòng)性好且低溫韌性與模量幾乎不受影響。適用于制作薄壁板材：國(guó)內(nèi)研究人員為了降低PC，ABS兩相之間的界面能，在聚碳酸酯和ABS中加入抗沖擊劑MBS合金的空沖擊度可以達(dá)到極高值，PCABSMBS外觀呈象牙白、質(zhì)地均勻、手感極佳。2.2 PC與PS共混PCPS合金為部分相容、非晶非晶體系。在聚碳酸酯中加入PS可以降低聚碳酸酯粘流活化能從而改善聚碳酸酯的加工流動(dòng)性。加入少量的PS可使熔體粘度大幅度下降PS在聚碳酸酯中還可以起到剛性有機(jī)填料的作用聚碳酸酯與PS均為透明材料二者折射率非常接近因此PCPS合金透明，具有良好的光學(xué)特性。PCPS合金組成對(duì)合金力學(xué)性能、熱性能和加工性能影響較大。隨著PS含量的增加PCPS體系的流動(dòng)性增加，硬度、拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度提高，而熱變形溫度下降。當(dāng)PS含量某一值時(shí)沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度出現(xiàn)極大值。因此選擇合適的聚碳酸酯和PS配比，可以制得高性能的PCPS合金。另外增容劑對(duì)PCPS共混體系的性能有較大影響。通常選用苯乙烯通過(guò)在聚碳酸酯末端引發(fā)雙鍵接枝苯乙烯得到的接枝聚合物對(duì)PCPS共混體系有增容作用，可以大大提高聚碳酸酯與PS相容性這種材料適合制作光盤等。2.3 PC與PBT共混 PBT具有優(yōu)異的力學(xué)性能耐化學(xué)腐蝕及易成型等特點(diǎn)將PBT與聚碳酸酯共混制得的合金材料可以提高聚碳酸酯流動(dòng)性改善了加工性能和耐化學(xué)藥品性。由于PBT是結(jié)晶聚合物，與聚碳酸酯共混時(shí)易發(fā)生相分離，界面粘結(jié)不好，因而其沖擊韌性不理想，通常加入一定量彈性體以提高共混物的沖擊強(qiáng)度。如熱塑彈性體乙烯一甲基丙烯酸酯共聚物的鋅鹽，對(duì)PCPBT共混體系起到增容增韌作用。另外加入一些結(jié)晶成核劑可以提高共混體系結(jié)晶度：在PCPBT共混體系中加人少量低壓聚乙烯，可以提高共混物的流動(dòng)性對(duì)共混體系起增韌作用，并可改善合金的外觀：在PCPBT中加入乙烯乙酸乙烯酯共聚物可以進(jìn)一步增強(qiáng)相容性并提高耐沖擊強(qiáng)度：聚碳酸酯與PBT之間發(fā)生酯化反應(yīng)，可以提高其相容性。目前國(guó)外PCPBT合金產(chǎn)品主要用于汽車保險(xiǎn)杠、包裝薄膜材料、汽車底座和座位等。2.4 PC與PET共混 PET具有較好的力學(xué)性能和耐化學(xué)藥品性PCPET既有聚碳酸酯的剛性和耐熱性又有PET的耐溶劑性而且PET的加入還能改善聚碳酸酯的加工流動(dòng)性。國(guó)內(nèi)研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)PCPET比例為13的時(shí)候，兩相之間形成了界面層，此時(shí)PCPET相容性最好。另外聚碳酸酯與PET發(fā)生酯交換反應(yīng)是提高相容性最好的辦法之一。其中催化劑種類選擇對(duì)反應(yīng)影響非常大，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)鑭系催化劑與傳統(tǒng)的催化劑(如鈦類)相比有較高的催化活性，而且沒(méi)有副反應(yīng)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)酯交換反應(yīng)主要發(fā)生于兩相界面處。在PCPBT共混體系中，加入彈性體如聚丙烯酸丁酯可以提高合金的韌性和抗沖擊強(qiáng)度。目前關(guān)于聚碳酸酯合金的研究與開(kāi)發(fā)日新月異還有多種聚碳酸酯合金不斷被開(kāi)發(fā)并推向市場(chǎng)，尤其是聚酯共混改性聚碳酸酯，如PETPCL(由乙二醇、低相對(duì)分子質(zhì)量聚己內(nèi)酯和對(duì)苯二甲酸共聚而成的多嵌段共聚酯)與聚碳酸酯共混改性：由1，4一環(huán)已烷二甲醇、乙二醇和對(duì)苯二甲酸制的聚酯與聚碳酸酯共混改性，可以明顯提高聚碳酸酯彎曲彈性模量、拉伸強(qiáng)度等：聚己內(nèi)酯以玻璃纖維作為增強(qiáng)材料，用酯交換催化劑促進(jìn)聚己內(nèi)酯與聚碳酸酯進(jìn)行共混改性，可以得到加工性能好、高剛性的透明材料；聚(1，4一環(huán)己烷二甲酸一1，4一環(huán)己烷二甲醇)酯改性聚碳酸酯，可以明顯改善聚碳酸酯的透明性和耐黃變性能等。3 結(jié)束語(yǔ) 目前全球PC應(yīng)用已向高功能化、專用化方向發(fā)展，鑒于我國(guó)PC生產(chǎn)能力和市場(chǎng)需求均呈現(xiàn)快速發(fā)展局面，尤其是國(guó)內(nèi)多套規(guī)模化裝置的建設(shè)，加上汽車工業(yè)迅猛發(fā)展拉動(dòng)，未來(lái)幾年我國(guó)PC工業(yè)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段，其中最為關(guān)鍵的是加快PC的應(yīng)用研究。參考文獻(xiàn)1 聶穎, 聚碳酸酯生產(chǎn)及其產(chǎn)品改性技術(shù)進(jìn)展, 中國(guó)化工信息, 2005, (19): A14.2 閆華,劉吉平