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插線板用高抗沖阻燃耐熱PET/PC合金的制備
????????聚碳酸酯(PC)是五大通用工程塑料之一，用量僅次于聚酰胺。PC耐沖擊強(qiáng)度高、抗蠕變性好，熱變形溫度高、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異，被廣泛應(yīng)用于汽車、電子電器、機(jī)械等領(lǐng)域。但是由于PC主鏈上含有苯環(huán)，鏈剛性較大，造成其熔體黏度高、流動性差。用純PC樹脂注塑制品時，材料的內(nèi)應(yīng)力無法得到充分的釋放，制品容易開裂，且PC材料對應(yīng)力敏感，成型過程中的助劑、色粉等雜質(zhì)都會顯著降低PC材料的沖擊強(qiáng)度，所以一般將PC與其它材料共混制成合金來解決上述問題。聚對苯二甲酸乙二酯(PET)是一種性能優(yōu)良的工程塑料，耐熱性好，具有一定的結(jié)晶能力，耐溶劑性好，但是PET分子鏈剛性較大，結(jié)晶溫度高，結(jié)晶速率慢，這對注塑成型造成困難。一般PET材料用作纖維紡絲以及包裝材料使用。但是PET的成本相比于PC以及聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)較低，所以PET和PC樹脂制備成的合金不僅力學(xué)性能、耐溶性，加工性優(yōu)異而且成本方面具有很大的優(yōu)勢。PC是無定形塑料，而PET是結(jié)晶性塑料，一般來說結(jié)晶–非晶體系的相容性較差，但是二者同屬于聚酯，在加工過程中會發(fā)生一定的酯交換反應(yīng)，生成無規(guī)共聚物，可提高兩者的相容性，此外還可以通過加入不同的增容劑來改善二者的相容性。
????????目前關(guān)于PC/PET合金的研究多數(shù)集中于增容劑對材料性能的影響，而沒有考慮到基體樹脂黏度以及酯交換抑制劑對材料力學(xué)性能以及耐熱性能的影響。在插線板行業(yè)，按照新的家用和類似用途插頭插座國家標(biāo)準(zhǔn)(GB?2099.3–2015)，要求材料具有一定的阻燃性，灼熱絲起燃溫度(GWIT)高于770℃，同時材料必須具有耐熱性能，可以順利通過125℃球壓測試。為了滿足國家標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)階段大多數(shù)的插線板外殼都選擇使用PC材料。南京立漢化學(xué)有限公司探討了基體樹脂黏度、酯交換抑制劑以及擴(kuò)鏈劑對阻燃PET/PC合金力學(xué)性能和耐熱性能的影響，并且制備出具有高韌性高耐熱阻燃PET/PC合金，滿足插線板行業(yè)的國家標(biāo)準(zhǔn)，可以替代傳統(tǒng)的PC材料。
????????實(shí)驗(yàn)使用的主要原材料
????????中黏PC：PC02–10，熔體流動速率(MFR)為10?g/(10?min) (300℃，1.2?kg)，寧波浙鐵大風(fēng)化工有限公司;
????????高黏PC：1203–05，MFR為5?g/(10?min) (300℃，1.2?kg)，韓國LG化學(xué)有限公司;
????????中黏PET：FG–60，特性黏度為0.6?dL/g，中國石化儀征化纖股份有限公司;
????????高黏PET：BG–85，特性黏度為0.879?dL/g，中國石化儀征化纖股份有限公司;
????????乙烯–丙烯酸甲酯–甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)：AX8900，法國阿科瑪集團(tuán);
????????成核劑：P250，德國布呂格曼公司;
????????溴化環(huán)氧樹脂：KBE–2050K，開美化學(xué)科技
????????(南通)有限公司;
????????無水磷酸二氫鈉：分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;
????????擴(kuò)鏈劑：CXP5045，阿根廷Diransa公司;
????????抗氧劑1010和TH-412S、潤滑劑季戊四醇硬脂酸酯(PETS)、三氧化二銻：市售。
????????樣品制備
????????將PC和PET在100℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥4?h，然后將材料和助劑以一定的比例在高速混合機(jī)中混合，再加入雙螺桿擠出機(jī)中擠出、冷卻、切粒。擠出機(jī)各段溫度分別為200，250，260，260，250，245，240，240，235℃，機(jī)頭溫度245℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速300?r/min，喂料量72?kg/h，真空度–0.03?MPa。粒料經(jīng)注塑機(jī)注塑成標(biāo)準(zhǔn)試樣，注射溫度255～260℃。
????????性能匯總
????????(1)基體中PC黏度的變化不會影響PET的峰值結(jié)晶溫度和結(jié)晶度，PC黏度越大，PET/PC合金的力學(xué)性能和耐熱性能越優(yōu)異。
????????(2) PET的黏度會對PET/PC合金的性能產(chǎn)生較大影響，中黏PET結(jié)晶度高，有利于提高材料的剛性，降低球壓痕直徑，但是材料的懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度均低于10?kJ/m2。相同配方下選用高黏PET材料的缺口沖擊強(qiáng)度可以提高到50?kJ/m2以上。
????????(3)選擇高黏PET與高黏PC的基體組合，可以得到既具有較高韌性同時又具有高剛性和耐熱性的材料，材料的缺口沖擊強(qiáng)度高達(dá)56?kJ/m2，球壓痕直徑為1.9?mm，滿足插線板的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。
????????(4)酯交換抑制劑無水磷酸二氫鈉可以抑制PC和PET之間的酯交換反應(yīng)，提高材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性模量，降低球壓痕直徑，但是材料的缺口沖擊強(qiáng)度隨酯交換抑制劑含量的增加而單調(diào)下降。當(dāng)酯交換抑制劑含量為0.4份時，材料的缺口沖擊強(qiáng)度高于50?kJ/m2，球壓痕直徑小于2?mm，材料綜合性能優(yōu)異。
????????(5)擴(kuò)鏈劑可以提高材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量和韌性，對材料的阻燃性能沒有影響，但是會使得材料的流動性降低。
