增韧剂对PC/PBT合金力学性能的影响

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图1为增韧剂对PC/PBT合金拉伸强度和弯曲强度的影响。由图1可看出,这3种增韧剂对共混物拉伸强度和弯曲强度的影响差别不大,随着增韧剂用量的增加,PC/PBT合金拉伸强度和弯曲强度逐渐降低,这是由于增韧剂本身的弹性模量要比PC和PBT的低,当增韧剂的用量增加到25份时,PC/PBT合金的拉伸强度比未加增韧剂时下降了约31%,弯曲强度则下降了约24%。
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增韧剂对PC/PBT合金缺口冲击强度的影响见图2。由图2可看出,这3种增韧剂具有相似的增韧规律,并且增韧效果排序为AX8900>PTW>PT862。而这3种增韧剂中GMA的含量由大到小为:AX8900>PTW>PT862,与其对PC/PBT合金的增韧效果顺序一致,这是因为增韧剂分子上GMA中的环氧基团能与PBT分子中的端羧基或端羟基发生化学反应,而丙烯酸酯含有与PC、PBT相同的酯基,这就使得PC分子和PBT分子连接在增韧剂分子上,其增韧剂在两相中形成一柔性层,起到增韧作用,GMA含量越多,形成的柔性层就越厚,增韧效果也就越好。
当增韧剂的用量小于5份时,随增韧剂用量的增加,PC/PBT合金缺口冲击强度增加缓慢。此时,体系中增韧剂的含量减少,形成的柔性层较薄,甚至不完整,受到冲击时,PC分散相颗粒容易与PBT基体发生早期脱黏而导致裂纹尖端所受应力急剧增大,裂纹快速扩展,断裂面较平整,呈脆性断裂。当增韧剂用量进一步增加时,PC/PBT合金缺口冲击强度迅速增大;在增韧剂用量为10份时,PC/PBT合金就由脆性断裂转变为韧性断裂。当增韧剂用量为15份时,三种增韧后合金的缺口冲击强度则高达52.9~58kj/m²,均为未加增韧剂时的10倍多。这是因为此时合金中的柔性层较厚且更加完整,与基体有较高的界面粘结强度,当材料受到冲击力时,其可以引发大量的裂纹,从而吸收大量的冲击能量。同时,由于大量裂纹之间应力场的相互干扰,又可阻止裂纹进一步发展,避免分散相与基体早期界面脱黏,因而大大提高了材料的韧性。