回收PC与ABS共混体系增韧阻燃改性研究

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聚碳酸酯(PC)具有良好的力学性能、耐热性和透明性,是一种应用广泛的工程塑料。聚碳酸酯分解温度高,难降解,这给环境保护带来很大的压力。合理利用回收聚碳酸酯既响应了保护环境的要求,又实现了资源的再生利用,具有良好的社会效益。本论文以回收PC和苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物(ABS)为主要原料,甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯(MBS)为增韧剂,溴代三嗪和三氧化二锑(Sb2O3)为阻燃剂,通过双螺杆挤出机共混和改性,制备抗冲击阻燃型PC/ABS共混物,可以用于生产电表箱等电器外壳。论文首先考察ABS含量对PC/ABS共混物力学性能和热性能的影响。主要探讨ABS含量对PC/ABS共混物的冲击强度,拉伸强度,流动性和耐热性的影响。研究结果表明,随着ABS含量的增加,PC/ABS共混物的加工温度逐渐降低,熔体流动性得到提升。在ABS含量为30%时,PC/ABS共混物的综合力学性能优,加工流动性好,成型温度比PC加工温度降低了20℃。其次,保持PC/ABS的质量比为70/30,改变MBS的含量,制备了一系列MBS增韧PC/ABS共混物,研究MBS对PC/ABS共混物性冲击强度的影响。结果显示,增韧PC/ABS共混物的冲击强度随着MBS含量的增加先增大后减小。在MBS含量为8%时,材料的冲击强度为49.76 kJ/m2,拉伸强度为57.52 kJ/m2,与未增韧的PC/ABS共混物相比,冲击强度提高了55.60%,而拉伸强度只下降了3.40%。最后,在增韧PC/ABS共混物的基础上,对其进行阻燃性改性,探究溴代三嗪和Sb2O3对增韧PC/ABS共混物阻燃性能和力学性能的影响。溴代三嗪与Sb2O3质量比为3:1,当阻燃剂用量分别为共混物总质量的5%、10%和15%时,PC/ABS共混物的阻燃性能达到UL94 V-2级、V-1级和V-0级。但是随着阻燃剂含量的增加,共混物的力学性能会有一定程度的下降。当溴代三嗪与Sb2O3含量为15%时,共混物的冲击强度为42.32kJ/m2,比增韧后的PC/ABS共混物降低了18.05%,比增韧前共混物增加了32.33%,依然具有很好的韧性。回收PC与ABS、MBS增韧剂和溴代三嗪与Sb2O3经双螺杆挤出机共混改性,提高了PC的加工流动性,降低了PC的加工温度,制备的PC/ABS共混物冲击强度,阻燃性能好。综合来看,这种利用回收PC的方法简单易加工,成本低廉,对环境友好,又节约利用了资源,具有良好的社会和经济效益。
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