聚碳酸酯/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)共聚物(PC/ABS)合金是一种性能优良的工程塑料,广泛应用于机械、电子电气和汽车制造等领域。ABS的加入会降低合金的阻燃性能,而阻燃剂的引入又会使合金的力学性能降低。为了使其获得更好的综合性能以满足不同行业使用的要求,需要对PC/ABS合金进行改性研究,本论文主要集中在阻燃改性和增容改性两个方面。首先,通过熔融共混法,选用十溴二苯乙烷(DBDPE)为澳系阻燃剂、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)为相容剂,制备阻燃增韧PC/ABS合金。结果表明,8份DBDPE和6份MBS可以使PC/ABS合金的垂直燃烧达UL 94 V-0级,同时合金的力学性能保持良好的平衡:刚性(拉伸强度44.9 MPa)和韧性(缺口冲击强度31.2 kJ/m2)。通过扫描电子显微镜(SEM)观察合金的微观形态,发现DBDPE破坏了相态的连续性,在基体中分布不均匀,甚至会出现团聚现象。MBS的加入使两相界面变模糊,分散相的尺寸减小,体系相容性提高。通过动态热机械分析(DMA)测试发现,DBDPE会阻碍链段的运动,进而降低合金的储存模量。MBS会增加分子链的柔顺性,使损耗模量峰值降低,但合金仍可以保持良好的抗变形能力和耐高温性能。其次,使用ABS高胶粉(ABS-HRP)和苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)调控合金中SAN相和聚丁二烯(PB)相的比例,探究ABS相态组成对合金相界面、相容性、力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,在本研究PC/ABS(质量比为70/30)的前提下,ABS相态组成的改变对UL94影响不大,但PB相比SAN相易燃,而且阻燃能力的高低也受合金的相形态和相容性的共同影响。力学测试发现,SAN在较低添加量(<5份)时可以作为刚性粒子存在,起到增韧增强双重效果,而过多SAN则会导致连续相的形成,进而破坏合金本来的相态结构。另外,ABS-HRP可以提高体系的抗冲强度,合适的PB和SAN两相比例可以使合金同时保持较好的刚性和韧性。然后,由于磷酸酯阻燃剂可以同时在气相和凝聚相发挥阻燃作用,采用以凝聚相机理为主的间苯二酚-双(二苯基磷酸酯)(RDP)和以气相机理为主的磷酸三苯酯(TPP)复配制备阻燃PC/ABS合金。结果表明,10份RDP/TPP复配(质量比为3:2)可以使PC/ABS合金垂直燃烧达到UL 94 V-0级。锥形量热(Cone)测试数据显示,RDP和TPP具有气相和凝聚相协同阻燃作用,不仅可以加强气相燃烧链式反应的抑制效果,还可以在凝聚相促进生成更高质量的炭层。通过X射线能谱仪(EDS)对残炭表面元素含量进行分析,发现RDP/TPP复配后残炭中的P和O含量同时增加,这些P-O结构的磷酸盐帮助体系形成更致密的炭层,更好的发挥隔氧绝热效果。最后,选用RDP为阻燃剂,纳米二氧化硅(SiO2)为协效剂,探究SiO2作为纳米粒子对合金阻燃性能和力学性能的影响。结果发现,10份RDP存在下,1份SiO2复配可以使合金垂直燃烧达UL94 V-O级。Cone测试结果表明,SiO2加强了凝聚相的阻燃效果,促进体系生成连续致密的炭层。EDS测试显示,加入SiO2协效后炭层表面的P元素含量由2.54%提高到7.24%,O元素含量由18.02%提高到36.71%,推测SiO2表面的羟基在凝聚相和RDP发生反应生成交联的含有硅和氧元素的磷化物,此Si-O-P交联网络结构增加了炭层的强度。SEM观察发现,SiO2分布在两相界面间,由于SiO2亲水疏油,和基体相容性差,降低了界面黏结力,使冲击断面出现大块脱落现象,造成合金韧性的降低,MBS可以起一定的改善效果。