PC加工时由于酯基对水分的强敏感性,要求水分含量<0.02%,下图是PC烘料温度和时间对含水率的影响。可以看出,要想让含水率达到安全线以下,要求粒料至少在120℃烘干4h以上,由于设备、效率等因素,很多加工厂是达不到这个条件的。
PC的降解带来了很大的伤害。PC分子链断裂位置是随机的,而降解中产生的水分等会引发其他分子链的断裂,这会造成分子量的急剧下降和分子量分布宽度的加大,导致整个合金外观和机械性能的下降。
下列左图为PC分子量对缺口冲击强度的影响,可以看出,PC分子量为2w左右时是一个临界点,低于此值时其冲击强度急剧下降。右图为市场常见PC分别取粒子、正常注塑样板、注塑热停留后样板测分子量,可以看出,各样品正常注塑打板的分子量与粒子相比稍有下降,但基本还在PC分子量临界值附近,但稍作热停留后,即发生大幅度下降到临界值之下,冲击强度损失严重。
通过以上分析,我们就可以理解上一篇文章中那些注塑过程中由于料筒过大、注塑时温度偏高以及制件较大时导致熔体热停留时间长而造成的银丝、螺丝孔开裂等问题了。
PC/ABS是较易发生热降解的,而其降解后所带来的问题现象却令人很难直接归因于PC/ABS的热稳定性问题,这显示了PC/ABS热稳定性问题的隐秘性,而其带来的损害却是相当严重的。常规的添加抗氧剂、充分干燥等方式由于作用机理、本身特性及客观条件等限制存在其局限性。
那么,有没有什么方式,可以弥补抗氧剂的缺陷,不仅能够通过封端中止降解反应,也可以消灭降解中产生的小分子,甚至对PC分子链进行修补呢?
3. 如何提升PC/ABS热稳定性?
前两篇文章谈到了PC/ABS热稳定性差造成加工过程中易出现变色、银丝、脆化等问题,而添加抗氧剂、玩命烘干等方法却难以奏效。根据前面分析PC/ABS降解的特点,解决问题的关键是如何捕捉高分子链上的活性官能团、防止连锁反应,以及对分子链进行修补。
一种带有环氧官能团的的苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(佳易容®SAG-001)带来了令人惊喜的效果。SAG-001偏中性的特点避免了抗氧剂或者其他助剂由于酸碱性对PC的负面作用,其主链的SAN部分可与ABS相容良好,而侧链的环氧基团则可与PC的端羟基或端羧基发生反应。其在PC降解前即可与PC活性端基反应,减少活性端基的密度;而对降解后的PC同样可以进行封端甚至扩链。