MBS增韌PC效果及機(jī)理的探討

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1、郭寶華等·MBS對(duì)聚碳酸酯的增韌作用及其增韌機(jī)理的探討MBS對(duì)聚碳酸酯的增韌作用及其增韌機(jī)理的探討郭寶華，徐曉琳，徐軍(清華大學(xué)化工系，北京100084)摘要：研究了甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS）對(duì)光盤級(jí)聚碳酸酯的增韌作用。結(jié)果表明，MBS對(duì)PC增韌效果顯著，且MBS分散性越好，根據(jù)逾滲理論，達(dá)到脆－韌轉(zhuǎn)變時(shí)所需的MBS含量越少。求得達(dá)到脆－韌轉(zhuǎn)變時(shí)的臨界粒間距為50nm。對(duì)共混物損傷機(jī)制的研究表明，MBS增韌PC共混物的增韌機(jī)理為MBS粒子的空洞化引發(fā)基體的剪切屈服。關(guān)鍵詞：聚碳酸酯；MBS；增韌；臨界粒間距中圖分類號(hào)：TQ323.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1009-797X

2、(2006)07-0023-050前言盤級(jí)聚碳酸酯消耗量也在直線上升，目前每年高分子材料現(xiàn)已滲入人們生活的各個(gè)方以平均15%左右的速度遞增，此時(shí)廢舊光盤的面，沒有高分子材料的現(xiàn)代社會(huì)是不可想象的?；厥绽镁惋@得十分必要。然而，高分子材料被人類利用后，有1/3以上將由于高流動(dòng)性是光盤級(jí)聚碳酸酯的基本要成為廢棄物。由于極難降解，這些廢棄物已嚴(yán)求，提高流動(dòng)性就需降低分子量，而聚碳酸酯重污染人類的生存環(huán)境。另一方面隨著不可再的性能與分子量密切相關(guān)，聚碳酸酯的沖擊強(qiáng)生資源的大量消耗，我們正在面臨資源枯竭的度隨分子量的降低而降低。實(shí)驗(yàn)中使用的光盤威脅，如何做到可持續(xù)發(fā)展，是人類急需解決級(jí)聚碳酸酯的重均分子

3、量為18000，呈脆性斷的問題。塑料廢棄物的再資源化可根本解決塑裂，為達(dá)到回收利用的目的，需增強(qiáng)其韌性。人料對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了資源的回收利們已經(jīng)采用多種方法增韌聚碳酸酯[1-3]，由于適用，因此越來越多的引起人們的關(guān)注。當(dāng)?shù)暮耍瓪す簿畚锞哂蟹稚⑿?、相容性良好等?0年代初光盤問世，到現(xiàn)在已進(jìn)入全面優(yōu)點(diǎn)而得到越來越廣泛的應(yīng)用。本文以MBS為實(shí)用化階段。隨著音響業(yè)和計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的迅猛增韌劑，考察了PC/MBS共混物的力學(xué)性能及發(fā)展，CD、VCD、DVD進(jìn)入千家萬戶，高容量、增韌機(jī)理。高保真、耐久性的光盤也受到人們普遍關(guān)注，產(chǎn)量日益增長。而保證光盤優(yōu)良存儲(chǔ)性能的關(guān)1實(shí)驗(yàn)部分鍵就是盤基材料的選擇

4、。在眾多使用過的透明1.1實(shí)驗(yàn)材料盤基材料中，聚碳酸酯由于其高透光率、高流光盤級(jí)聚碳酸酯（PC）：重均分子量18000，密度1.15g/cm3動(dòng)性、高沖擊強(qiáng)度、低吸水性、低雙折射和易于成型加工的綜合性能而成為應(yīng)用最為廣泛的MBS：日本三菱人造絲公司生產(chǎn)，牌號(hào)C-100盤基材料。隨著CD和DVD市場的迅速發(fā)展，光1.2共混物及樣品的制備將PC在80℃下干燥12h，MBS在70℃下作者簡介：郭寶華（1963-），男，畢業(yè)于清華大學(xué)，主要從干燥12h，然后按一定比例用上海擠出機(jī)械廠事高分子材料的制備與加工的研究工作，已發(fā)表論文100多篇。收稿日期：2005-10-12制造的SHL-35型雙螺桿擠出機(jī)

5、，在各段溫度分2006年第32卷第23頁橡塑技術(shù)與裝備CHINARUBBER/PLASTICSTECHNOLOGYANDEQUIPMENT別為220℃、240℃、250℃、250℃、240℃的30倍以上。而PC/ACR合金發(fā)生脆－韌轉(zhuǎn)變（口模），螺桿轉(zhuǎn)速分別為40、100r/min的條件時(shí)所需的ACR比PC/MBS合金所需的MBS少，下熔融共混，自來水冷卻，直接牽引切粒，所且PC/ACR合金的沖擊強(qiáng)度可達(dá)到純PC的38倍得粒料在80℃下干燥12h備用。以上。將干燥后所得粒料用浙江機(jī)械廠生產(chǎn)的由圖2可以看出，MBS的加入，使PC的韌XS-ZY-125型塑料擠出機(jī)注塑拉伸樣條和沖擊性有了明顯提高。

6、且不同的螺桿轉(zhuǎn)速，在相同樣條，注塑溫度250℃。的MBS含量，改性效果不同。高螺桿轉(zhuǎn)速下，1.3力學(xué)性能測試MBS含量8%時(shí)出現(xiàn)脆－韌轉(zhuǎn)變，10%時(shí)共混物各試樣的缺口沖擊性能和拉伸性能分別按韌性已達(dá)中等抗沖強(qiáng)度水平，而低螺桿轉(zhuǎn)速下照國標(biāo)GB1843—80和GB1040—92用國產(chǎn)JB6MBS含量達(dá)20%時(shí)強(qiáng)度才達(dá)到最高。由圖2可型沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)和國產(chǎn)LT-1000型拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)測見，純PC斷裂面平整光滑，為典型的脆性斷裂。試。圖3和圖4分別是不同轉(zhuǎn)速下不同MBS含量試1.4掃描電鏡（SEM）觀察將沖擊樣條在常溫下的沖擊斷面真空鍍金后用日本產(chǎn)S-450型掃描電子顯微鏡觀察。1.5透射電鏡（TEM）觀察

7、將PC/MBS共混樣條切片，以O(shè)sO染色，用4HITACHI－800型透射電子顯微鏡觀察其形貌。2結(jié)果與討論2.1PC/MBS合金的沖擊性能圖1為不同增韌劑及其含量下PC合金的沖擊強(qiáng)度。由圖可知，加入PE-g-MAH后，PC韌性有所提高，PE-g-MAH含量為10%時(shí)達(dá)到最高，為純PC的5倍，但合金仍呈脆性斷裂。MBS圖2　不同螺桿轉(zhuǎn)速下PC/MBS合金的沖擊強(qiáng)度與ACR均為以甲基丙烯酸甲酯為殼的