PBT 具有良好的力学性能、耐化学药品性、熔体流动性好、优良的自润滑性能、易成型及低吸湿性。PBT结晶速度快,在较低温度下可迅速结晶。PBT玻璃化温度低,为49.1℃,高温刚性不足,缺口敏感性大。PC和PBT都含有酯基和苯环,分子结构较相似。PC/PBT合金易成型加工,具有良好的耐热性、耐化学腐蚀性,耐磨损,耐应力开裂。双酚A聚碳酸酯和PBT混合料在熔融状态下很容易发生直接酯交换反应,形成一种4组分混合物。在PBT中残存的钛化合物催化剂会催化这种酯交换反应。酯交换反应会引起分子重排,使聚合物结构发生变化,有可能改变力学性能,降低耐热性。由于酯交换反应是随机发生的,这会使制品性能不稳定,而且每一次热历史都会引起产品性能发生变化,酯交换反应会引起聚合物分子量下降,降低制品的耐化学药品性。加入能和Ti催化剂结合的添加剂,去除钛催化剂的活性,可抑制酯交换反应,如亚磷酸三苯酯。
PC/PBT合金在共混生产时,为抑制PC/PBT中酯交换反应对共混PC/PBT材料性能的影响,稳定剂的选择,成为生产厂商的重要技术指标,抑制酯交换反应的稳定剂主要有含磷化物,如亚磷酸三苯酯、焦磷酸二氢二钠、酰胺类化合物及芳香类化合物。PBT为结晶聚合物,而PC为非结晶聚合物,PC/PBT属典型的非结晶与结晶聚合物的共混体系,依据差热分析和动态力学研究,PBT 归属于和PC不相容的一类聚合物,PBT与PC 界面黏结不良,冲击强度低。加入增容剂,如酸酐接枝聚苯乙烯、橡胶接枝聚苯乙烯、乙烯—辛烯共聚物等,可以制取高性能的PC/PBT合成材料。例如,将50~90份PC、10~50份PBT、4~12份乙烯—辛烯共聚物,于210~240℃在双螺杆挤出机中挤出造粒,得到PC/PBT合金材料,其缺口冲击强度为262~637J/m,拉伸强度为55~64MPa,断裂伸长率为23%~92%,弯曲强度为78~82MPa,弯曲模量为1619~1746MPa,热变形温度为118~123℃,熔体流动速率为4.0~24.4g/10min,模件收缩率为0.57%~0.62%。未加酯交换抑制剂的PC/PBT 共混物,颜色变黄,耐热性下降。加有NaH2 P04 酯交换抑制剂的PC/PBT 共混材料具有较好的综合性能,挤出样条呈乳白色。随着酯交换抑制剂NaH2P04用量的增加,其简支梁缺口冲击强度有所提高,且其用量为0.75%时达较高值,其后略有下降。其原因在于NaHzP04抑制了酯交换反应,阻止了无规嵌段共聚物的生成,当加入少量NaHz P04时,仍可保持PBT/PC 共混物界面有较好的相容性。 当加入量大于1.0%时,过量的无机颗粒存在粒子聚集问题,易形成缺陷。当受到外力冲击时,冲击强度降低。当未加酯交换抑制剂时,PC/PBT 共混物系由于发生了明显的酯交换反应,不同反应程度的嵌段共聚酯使体系完全互溶,形成错综复杂的形貌。使PC和PBT丧失了各自的独立性,引起其抗冲击性能和热性能大幅度下降。含有酯交换抑制剂NaH2P04的PC/PBT合金,相界面较清晰,相畴尺寸较大,PBT和PC各自呈连续相,界面间的黏结作用使共混体系获得较好的韧性和抗冲击性能。PBT与PC共混制得的PC/PBT合金,可以提高聚碳酸酯流动性,改善了加工性能,改善聚碳酸酯的耐应力开裂性能和耐化学药品性能;并且可以改善热塑性聚酯单独使用时耐热性差、冲击强度低的缺点,获得有良好低温冲击性能并耐高温老化性能的高分子合金材料,同时可以降低聚碳酸酯的成本。
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