聚碳酸酯(PC)是五大通用工程塑料之一，用量僅次于聚酰胺。PC耐沖擊強度高、抗蠕變性好，熱變形溫度高、尺寸穩定性優異，被廣泛應用于汽車、電子電器、機械等領域。但是由于PC主鏈上含有苯環，鏈剛性較大，造成其熔體黏度高、流動性差。用純PC樹脂注塑制品時，材料的內應力無法得到充分的釋放，制品容易開裂，且PC材料對應力敏感，成型過程中的助劑、色粉等雜質都會顯著降低PC材料的沖擊強度，所以一般將PC與其它材料共混制成合金來解決上述問題。聚對苯二甲酸乙二酯(PET)是一種性能優良的工程塑料，耐熱性好，具有一定的結晶能力，耐溶劑性好，但是PET分子鏈剛性較大，結晶溫度高，結晶速率慢，這對注塑成型造成困難。一般PET材料用作纖維紡絲以及包裝材料使用。但是PET的成本相比于PC以及聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)較低，所以PET和PC樹脂制備成的合金不僅力學性能、耐溶性，加工性優異而且成本方面具有很大的優勢。PC是無定形塑料，而PET是結晶性塑料，一般來說結晶–非晶體系的相容性較差，但是二者同屬于聚酯，在加工過程中會發生一定的酯交換反應，生成無規共聚物，可提高兩者的相容性，此外還可以通過加入不同的增容劑來改善二者的相容性。
目前關于PC/PET合金的研究多數集中于增容劑對材料性能的影響，而沒有考慮到基體樹脂黏度以及酯交換抑制劑對材料力學性能以及耐熱性能的影響。在插線板行業，按照新的家用和類似用途插頭插座國家標準(GB?2099.3–2015)，要求材料具有一定的阻燃性，灼熱絲起燃溫度(GWIT)高于770℃，同時材料必須具有耐熱性能，可以順利通過125℃球壓測試。為了滿足國家標準，現階段大多數的插線板外殼都選擇使用PC材料。南京立漢化學有限公司探討了基體樹脂黏度、酯交換抑制劑以及擴鏈劑對阻燃PET/PC合金力學性能和耐熱性能的影響，并且制備出具有高韌性高耐熱阻燃PET/PC合金，滿足插線板行業的國家標準，可以替代傳統的PC材料。
實驗使用的主要原材料
中黏PC：PC02–10，熔體流動速率(MFR)為10?g/(10?min) (300℃，1.2?kg)，寧波浙鐵大風化工有限公司;
高黏PC：1203–05，MFR為5?g/(10?min) (300℃，1.2?kg)，韓國LG化學有限公司;
中黏PET：FG–60，特性黏度為0.6?dL/g，中國石化儀征化纖股份有限公司;
高黏PET：BG–85，特性黏度為0.879?dL/g，中國石化儀征化纖股份有限公司;
乙烯–丙烯酸甲酯–甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)：AX8900，法國阿科瑪集團;
成核劑：P250，德國布呂格曼公司;
溴化環氧樹脂：KBE–2050K，開美化學科技
(南通)有限公司;
無水磷酸二氫鈉：分析純，國藥集團化學試劑有限公司;
擴鏈劑：CXP5045，阿根廷Diransa公司;
抗氧劑1010和TH-412S、潤滑劑季戊四醇硬脂酸酯(PETS)、三氧化二銻：市售。
樣品制備
將PC和PET在100℃鼓風干燥箱中干燥4?h，然后將材料和助劑以一定的比例在高速混合機中混合，再加入雙螺桿擠出機中擠出、冷卻、切粒。擠出機各段溫度分別為200，250，260，260，250，245，240，240，235℃，機頭溫度245℃，主機轉速300?r/min，喂料量72?kg/h，真空度–0.03?MPa。粒料經注塑機注塑成標準試樣，注射溫度255～260℃。
性能匯總
(1)基體中PC黏度的變化不會影響PET的峰值結晶溫度和結晶度，PC黏度越大，PET/PC合金的力學性能和耐熱性能越優異。
(2) PET的黏度會對PET/PC合金的性能產生較大影響，中黏PET結晶度高，有利于提高材料的剛性，降低球壓痕直徑，但是材料的懸臂梁缺口沖擊強度均低于10?kJ/m2。相同配方下選用高黏PET材料的缺口沖擊強度可以提高到50?kJ/m2以上。
(3)選擇高黏PET與高黏PC的基體組合，可以得到既具有較高韌性同時又具有高剛性和耐熱性的材料，材料的缺口沖擊強度高達56?kJ/m2，球壓痕直徑為1.9?mm，滿足插線板的行業標準要求。
(4)酯交換抑制劑無水磷酸二氫鈉可以抑制PC和PET之間的酯交換反應，提高材料的拉伸強度、彎曲強度和彎曲彈性模量，降低球壓痕直徑，但是材料的缺口沖擊強度隨酯交換抑制劑含量的增加而單調下降。當酯交換抑制劑含量為0.4份時，材料的缺口沖擊強度高于50?kJ/m2，球壓痕直徑小于2?mm，材料綜合性能優異。
(5)擴鏈劑可以提高材料的拉伸強度、彎曲強度、彎曲彈性模量和韌性，對材料的阻燃性能沒有影響，但是會使得材料的流動性降低。
要發表評論，您必須先登錄。