聚碳酸酯 (PC) 是一種綜合性能優良的熱塑性工程塑料，具有耐高溫、阻燃性和電絕緣性好、尺寸穩定、無毒無味等特性，廣泛應用于汽車、醫療器械、電子電器、光學透鏡、光盤制造等行業。

但是 PC 也存在熔體黏度高、流動性差、對缺口敏感、易應力開裂、耐有機化學品性能差、價格偏高等缺點，這限制了它在諸多領域中的應用。工業上常将 PC與其他樹脂或增強材料進行共混，以達到改善其成型加工性能、減少制品殘餘内應力、降低材料成本的目的。

丙烯腈 – 丁二烯 – 苯乙烯塑料 (ABS) 綜合了三種單體的性能，其低溫抗沖擊性能、耐化學藥品性及成型加工性能良好，價格相對便宜，被廣泛應用于汽車、電器、儀器儀表等領域，但其存在阻燃性能、耐高溫性及耐候性較差等缺點。

因此，通過共混來優化其性能以擴大應用領域的研究也越來越多。通過将 PC 和 ABS 熔融共混制備的 PC／ABS 合金，綜合了兩種聚合物的優良性能，改善了 PC 和 ABS 在某些性能上的不足。

與純 PC 相比，PC／ABS 合金流動性提高，加工性能更佳，制品應力敏感度下降；與純 ABS 相比，PC／ABS的力學性能、耐熱性、阻燃性能都有顯著提高，因此被廣泛應用于生産汽車内飾件、通信設備、電子電器、照明設備等。

為了滿足不斷發展的市場需求，高性能 PC／ABS 合金的研發顯得尤其重要，有必要對近年來 PC／ABS 合金研發和生産中出現的新配方、新技術、新工藝等進行研究和讨論。

PC/ABS合金共混理論依據

為了保證優良的共混效果，不同類型高分子材料共混時要考慮五個原則：極性匹配、表面張力和擴散能力相近、等黏度、溶解度參數相近。此外，還要考慮兩相材料的工藝相容性，即在一定溫度、壓力下，兩相或溶混、或分離、或發生相轉變的内在可能性。

為了改善聚合物之間的相容性，提高合金材料的力學性能，最有效的方法是在共混體系中加入相容劑。相容劑可以降低聚合物之間的表面張力和分散相粒徑，增加界面層的厚度，提高共混相結構的穩定性，從而提高合金的力學性能。

目前用于改善 PC／ABS 合金相容性的相容劑主要包括馬來酸酐接枝類、甲基丙烯酸甲酯接枝類及胺基苯乙烯 – 丙烯腈 (SAN) 反應型相容劑等。

PC/ABS合金的發展曆史

1963年美國Borg-Warner公司研制成功第一代PC/ABS合金。

此後美國、歐洲、日本各大公司也相繼研究出了不同品牌的PC/ABS合金，并推向市場。

目前國際上已經能提供多種性能特征的數十種PC/ABS合金，以滿足汽車、電子電氣、辦公用品等領域的需求。

PC/ABS合金的特性

PC/ABS，聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物，是由聚碳酸酯（Polycarbonate）和聚丙烯腈（ABS）合金而成的熱可塑性塑膠，結合了兩種材料的優異特性，ABS材料的成型性和PC的機械性、沖擊強度和耐溫、抗紫外線（UV）等性質。

綜合性能較好,沖擊強度較高,化學穩定性,電性能良好

與372有機玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理

有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級别

流動性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好

機械性能的卓越平衡

低溫時也具備高沖擊強度

室内紫外線穩定性

較高的熱變形溫度（80～125℃）

耐燃性（UL945VB）

易于注塑和擠塑，吹塑加工

良好的電鍍性

一般密度在1.05-1.20

PC/ABS合金的工藝條件

幹燥處理：加工前的幹燥處理是必須的

濕度：應小于0.04%

建議幹燥條件：90~110C，2~4小時

熔化溫度：230~300C

模具溫度：50~100C

注射壓力：取決于塑件

注射速度：盡可能地高

PC/ABS合金的共混方法

PC/ABS合金制備的方法從工藝來分，主要分為一步法和兩步法這兩種：

（1）一步法：

混料→擠出→造粒→ABS/PC合金。

（2）兩步法：

混料（部分ABS）→擠出→造粒→增容(ABS)→擠出→造粒→ABS/PC合金。

ABS樹脂的生産方法很多，目前世界上工業裝置上應用較多的是乳液接枝摻合法和連續本體法。

乳液接枝摻合法是在ABS樹脂的傳統方法--乳液接枝法的基礎上發展起來的，根據SAN共聚工藝不同又可分為乳液接枝乳液SAN摻合、乳液接枝懸浮SAN摻合、乳液接枝本體SAN摻合三種，其中後兩者在目前工業裝置上應用較多。

這三種乳液接枝摻合工藝都包括下面幾個中間步驟：丁二烯乳膠的制備、接枝聚合物的合成，SAN共聚物的合成，摻混和後處理。

1丁二烯膠乳的合成

丁二烯膠乳的合成是ABS生産過程中的一個主要單元，一般采用乳液聚合工藝生産。此生産技術目前比較成熟，控制膠乳中總的固含量（一般總的固含量越高生産成本越低），控制橡膠粒子的大小，在0.05-0.6μm,最好在0.1-0.4μm範圍内,粒徑呈雙峰分布,這樣可使ABS樹脂産品具有優異的表面性能和韌性。

2接枝聚合物的合成

聚丁二烯與苯乙烯、丙烯腈接枝是ABS生産工藝中的核心單元。粒徑呈雙峰分布的聚丁二烯膠乳連續送入乳液接枝反應器與苯乙烯和丙烯腈單體混合物進行接枝共聚反應。單體與聚丁二烯之比提高則接枝聚合物和SAN共聚物的分子量及接枝度增加，内部接枝率一般随橡膠粒徑的增加和橡膠交聯密度的降低而增加。在粒徑和橡膠交聯密度恒定時接枝度和接枝密度是決定ABS産品性能的因素。

3SAN共聚物的合成

苯乙烯與丙烯腈共聚物合成方法有三種：乳液法、懸浮法和本體法。本體法采用熱引發、連續聚合，産品純淨、質量較高，污染少，在SAN合成中正取代懸浮法，尤其在大型ABS生産裝置上。懸浮法采用引發劑，間歇聚合、産品不如本體法純淨，産生的廢水對環境有污染，但工藝簡單，流程短，投資少，聚合熱易撒出，對中小型裝置而言懸浮法較為經濟。乳液法流程長，技術落後，發達國家已基本淘汰。

4摻混和後處理

最後将得到的ABS接枝聚合物與SAN共聚物以不同比例進行摻混，可以得到多種ABS樹脂産品，摻混方法使産品具有很大的靈活性。

第二種方法：在“濕工藝”中先将接枝膠液脫去大量水，得到的膠粒或膠塊和SAN粒子一起送入特殊的擠出機進行幹燥、混合和造料。在“幹工藝”中，先用離心機将接枝膠液中大量水分脫去，然後用氮氧幹燥，幹燥的接枝膠粒和SAN粒子混合，擠出、幹燥。

PC/ABS合金的應用

PC/ABS合金綜合性能均衡，在很多領域都得到了應用。

• 汽車内外飾：儀表闆，飾柱，儀表前蓋，格栅，内外飾件；
• 商務設備機殼和内置部件：筆記本/台式電腦，複印機，打印機，繪圖儀，顯示器；
• 電信：移動電話外殼，附件以及智能卡（SIM卡）；
• 電器産品：電子産品外殼，電表罩和殼體，家用開關，插頭和插座，電纜電線管道；
• 家用電器：如洗衣機，吹風機，微波爐内外部件。

PC/ABS合金的國内外發展現狀

改革開放30多年來，中國PC/ABS塑料原料市場從無到有，從小到大、從總量快速擴張到結構明顯升級，逐步形成了有中國特色的多樣化、多層次的消費市場。PC/ABS塑料原料市場規模比改革初期擴大了幾倍乃至幾十倍，其發展成就令世人矚目。

PC/ABS合金新品種主要用于手機外殼、計算機和商業機器殼體、電器設備、草坪園藝機器、汽車零件儀表闆、内部裝修以及車輪蓋。

首先，國内生産企業應充分利用國内生産能力增加和在塑料改性及塑料合金方面積累的經驗，加快PC合金等複合材料開發、生産及應用，其中最為重要的是PC/ABS合金，PC與ABS共混物可以綜合PC和ABS的優良性能，一方面可以提高ABS的耐熱性、抗沖擊和拉伸強度，另一方面可以降低PC成本和熔體粘度，改善加工性能，減少制品内應力和沖擊強度對制品厚度的敏感性。

世界各大公司紛紛開發推出PC/ABS合金新品種，如阻燃、玻纖增強、電鍍、耐紫外線等品種，主要用于汽車工業、計算機、複印機和電子電氣部件等。

PC/ABS是世界上銷售量最大的商業化聚合物合金，國外PC/ABS合金生産商主要包括日本帝人化成公司、美國的GE公司、德國Bayer公司、美國DOW化學公司、日本三菱等。

PC/ABS合金的發展趨勢

目前PC/ABS合金技術以其特殊的性能填補單品種塑料性能上的空白，PC/ABS合金化研究已經成為高分子合金研究熱點。

（1）PC/ABS合金将向高性能和功能化發展，其應用領域将不斷拓寬。

PC/ABS合金經過幾十年的探索與發展已取得了很大的進展。随着高分子材料應用領域的日益擴大和工業生産對所用材料性能要求的提高，單一品種的聚合物已無法滿足現實需要。國際上已經能提供多種性能特征的數10種PC/ABS合金，以滿足汽車、電子電氣、辦公用品等領域的需求。今後PC/ABS合金将進一步向高性能和功能化方向發展，其應用領域将不斷拓寬。

（2）目前，PC/ABS合金材料的阻燃已趨向于無鹵化。

無鹵阻燃劑已成為世界各國研究的熱點，是阻燃劑開發應用的主要趨勢。同時阻燃劑的開發向多功能化方向發展，目标是提高阻燃效率，減少用量，降低對健康和環境的危害。

（3）适應市場需求，開發高端PC/ABS合金産品，提高産品技術附加值。

文章來源：第八元素塑料版

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