抗水解性PC/ABS特性简介

汽车、家电用塑料件因其长期暴露在一定湿度和温度的环境中,选用材料时需考察高温高湿下材料是否能仍保持很好的性能。PC/ABS中含有PC组分,PC中的碳酸醋键对水分比较敏感,容易吸水分解,在高温下即使微量水分也会造成降解,致使树脂变色、分子量急剧下降、制品性能变差。改善PC/ABS水解稳定性的方法有以下几种:

 

①化学改性封端。

 

羟端基和竣端基对PC水解、热稳定性影响很大,应尽量减少。用苯氧基为端基可提高PC的稳定性。酯交换法生产的PC因碳酸二苯酯过量可能得到分子链两端多为苯氧基产物,但必须在反应中采取措施以使轻端基尽量除尽才能使其具有良好的稳定性。对光气法生产的PC不封端对水解稳定性影响大。因外加入封端剂于合成后的PC中效果不佳,往往在合成时完成。对改性厂来说,需选择惰性基团封端完成的PC使用。

 

在合成聚碳酸醋时引人其他链段。GE公司研发的一种新型聚碳酸酯-聚酯碳酸酯,其连续使用温度高达160~170℃,高于普通双酚A型聚酯酸酯(110%120℃)。此外,在双酚A型聚碳酸酷主链上引人醚键也改进PC的耐热性能。

 

 ②外加抗水解剂

a.矿物填料如纳米碳酸钙。有专利研究厂改善PC/ABS水解稳定性的方法,通过添加平均粒径(直径)小于100nm的碳酸钙,强烈改善抗水解性,而不损害共混物的韧性。表6-10中,组分C为碳酸钙,Cl平均直径为5μm (Shipron A Fa Shipro Kasei) ,  C2平均直径为80nm和2%(质量分数)的有机涂层包覆(Socal UlSl ,  Fa Solvay) , C3平均直径为80 nm(Socal Ul,Fa Solvay)、C4平均直径为20nm (Socal U3,  Fa Solvay)。

 

评价抗水解性优劣以95℃,  100%湿度条件下,测试不同时间的MFR(ISO-1133/240℃X 5kg)升高的百分率来作为水解程度的量度。

 

b,内醋稳定剂 通过比较多次挤出后材料的起始分解温度和降解温度发现:内醋稳定剂配合主抗辅抗对PC的热稳定性有明显的促进作用。

 

    c.水解抑制剂 NaH2 PO4需要注意的是如ABS含有酯类调节剂,即使是很少量也会与PC发生酯交换反应。ABS里残留的金属离子催化剂会刘酷交换反应起到催化作用,NaHzPO:能络合这些金属催化剂而起到抑制酷交换的作用,除此之外,NaH2 PO4也能够与PC的端基发生皂化反应降低反应活性来抑制a交换,从而起到热、水解稳定的效果。

    d.其他 六亚甲基四胺。有专利研究了改善PC颜色、水解稳定性的方法。通过加人少量HMTA(六亚甲基四胺)和亚磷酸盐复配体系(两者比例99/1,添加量0. 01%一0. 3%)来提高水解稳定性(表征方法,用GPC测定分子星),效果明显。

 

组分/质量份

V0

V1

V2

E1

E2

E3

E4

E5

E6

A 聚酯组分

69.8

68.8

69.75

68.8

68.8

69.8

69.75

69.75

69.75

B 本体ABS

15.8

15.8

15.8

15.8

15.8

15.8

15.8

15.8

15.8

C1 碳酸钙

 

1

0.05

 

 

 

 

 

 

C21 碳酸钙

 

 

 

1

 

 

0.05

 

 

C3 碳酸钙

 

 

 

 

1

 

 

0.05

 

C4 碳酸钙

 

 

 

 

 

1

 

 

0.05

D BDP

12.9

12.9

12.9

12.9

12.9

12.9

12.9

12.9

12.9

E PTFE母粒

0.8

0.8

0.8

0.8

0.8

0.8

0.8

0.8

0.8

F1 PETS

0.4

0.4

0.4

0.4

0.4

0.4

0.4

0.4

0.4

F2 稳定剂

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

    特性

缺口冲击强度/(KJ/㎡)

10.6

7.7

10.1

10

11.1

10.5

9.8

11.3

11.2

72H后MFR变化/%

136.2

41.7

116.3

21.2

18.5

10.7

55.3

50.8

38.6

144H后MFR变化/%

775.1

120.4

613.9

37.5

31.3

18.8

163.4

164.4

81.8

192H后MFR变化/%

n.b.*

267.8

n.b.*

48.1

45.8

31

546.6

469.3

165.8

264H后MFR变化/%

n.b.*

435.4

n.b.*

65.4

61.4

39.8

n.b.*

n.b.*

211.9

336H后MFR变化/%

n.b.*

n.b.*

n.b.*

86.9

81.6

55.3

n.b.*

n.b.*

276.6

 

    ③控制PC分子量及其分布一般认为,为提高聚碳酸醋的稳定性,应适当提高PC树脂的平均分子量和减小分子量分布宽度,特别是分子量低于1. 1 X 104部分应尽量少。因为分子量越大,羟端基及羧端基含量越低、活性越弱,分子量分布越窄,低分子量PC的羟端基及羧端基含量降低。